兔精原干细胞培养及生物学特征的初步研究

目的:建立精原干细胞的培养方法并对培养细胞的生物学特征进行研究.方法:用饲养层和无饲养层两种方法培养幼家兔精原干细胞,在倒置相差显微镜下观察培养细胞的生长和形态变化,并对细胞的糖原、脂质及c-kit受体的细胞化学和免疫细胞化学染色结果进行分析.结果:成功的分离并培养幼家兔精原干细胞.在培养细胞中精原干细胞为主体细胞,并可见少量间质细胞.根据精原干细胞体积大小和形态特点,可分为大、小两种类型.PAS染色,精原干细胞胞质呈阳性反应;免疫细胞化学染色显示,体积较小的精原干细胞c-kit受体呈强阳性反应,体积较大的大精原干细胞呈弱阳性反应;间质细胞PAS染色和c-kit受体染色呈阴性反应,而脂质染色呈强阳性反应.精原干细胞培养无论有无饲养层,均能呈集落状生长,但有饲养层的培养,细胞的生长明显优于无饲养层培养.结论:青春期前的睾丸生精小管是精原干细胞最集中、数量最多,且容易获取分离的部位;精原干细胞的成功培养为今后重建完整的生精细胞系的治疗性移植和对这类定向干细胞的发育及分化潜能的研究提供了细胞模型.     

骨髓基质饲养层对精原干细胞体外培养的影响

目的以原代培养小鼠骨髓基质细胞为饲养层，探讨精原干细胞能否在该饲养层上生长及生长的影响因素。方法采用原代培养的小鼠骨髓基质细胞，待细胞长成单层后用丝裂霉素C处理并接种生精细胞共培养。结果原代的小鼠培养骨髓基质细胞能很好的维持精原干细胞的非分化性扩增。结论小鼠原代培养的骨髓基质细胞能作为饲养层支持精原干细胞体外非分化性扩增，该细胞有望成为干细胞培养的新的饲养层。     

GDNF和SCF促进小鼠精原干细胞增殖与分化的研究

目的 探讨小鼠精原干细胞增殖和分化体外控制的可行性.方法 采取7～8日龄雄性小鼠睾丸,分离纯化精原干细胞接种在添加神经营养因子的培养基内进行增殖培养,7 d后更换添加干细胞生长因子的培养基.结果 SSCs接种于Sertoli细胞饲养层上4 d后,出现了增殖现象,可见增殖产生SSCs克隆,AKP染色阳性,β1整合素免疫细胞化学染色阳性,RT-PCR扩增出长度约为120 bp的Oct-4和280 bp的c-kit条带.结论 小鼠精原干细胞在添加50 ng/mL GDNF的培养基内培养7 d后更换添加10 ng/mL SCF的培养基可以实现小鼠SSCs从增殖到分化的转变.     

精原干细胞体外非分化扩增的初步研究

目的探讨精原干细胞体外非分化性扩增的影响因素。方法采用昆明系小白鼠骨髓基质细胞原代培养,待细胞长成单层后经丝裂霉素C处理,作为精原干细胞培养的饲养层,细胞在37℃环境下培养。结果接种后2～4d,精原干细胞数明显增加,细胞单个、成双或成群,非精原干细胞开始出现崩解死亡;接种4～8d,精原干细胞增殖不明显,处于相对静止期;接种10d后,又开始出现明显的分裂增殖,15d已具有精原干细胞特征,继续培养25d,细胞形态未见明显改变,胞质桥仍明显。结论精原干细胞能在37℃环境温度下,在以骨髓基质饲养层上保持良好非分化性扩增。     

小鼠精原干细胞生物学特征的研究

目的:探讨培养状态下精原干细胞的生物学特征,为体外鉴定精原干细胞及认识精原干细胞在体内的生物学行为打下实验基础.方法:在预先制备的骨髓基质饲养单层上接种生后6～10天雄性小鼠生精细胞,于IMDM培养基及37℃下培养,倒置显微镜观察细胞增殖行为并对增殖后的细胞进行组织学、细胞化学、免疫组化及遗传学检测.结果:培养状态下的精原干细胞增殖经历了短暂增殖期、静止期和分离增生期三个阶段,且增殖细胞呈簇、团状生长,细胞问可见明显的胞质间桥,细胞核大,核/质比高,碱性磷酸酶及C-KIT受体阳性,染色体核型为20对(40条).结论:精原干细胞具有典型的生物学行为和特征,结合行为及生物学特征可对增殖的精原干细胞进行鉴定.     

精原干细胞在支持细胞饲养层上的长期培养

目的建立体外研究精原干细胞与支持细胞共培养的细胞模型,研究体外精原干细胞在支持细胞层上的增殖特点。方法应用两步酶消化法,分别从14～15d及6d龄雄性昆明小鼠睾丸中分离支持细胞及精原干细胞,采用免疫细胞化学方法鉴定。将精原干细胞接种在支持细胞层上,观察不同时间点精原干细胞集落形态及数目。结果在支持细胞层上培养24h后,精原干细胞开始增殖分裂,呈双细胞形态;随着培养时间延长,双细胞集落数逐渐减少,而链状细胞集落逐渐增加;培养120h后,链状细胞局部融汇堆积,且细胞集落维持在相对稳定数量。在每4～5d更换培养液的条件下,细胞集落维持稳定状态的平均时间为(51,2±5.8)d。结论精原干细胞在体外支持细胞层上呈集落样生长,并能长时间维持细胞集落形态及数目,可用于体外研究生精细胞增殖分化特征、药物或毒物干扰精原干细胞功能实验。     

大麻受体激动剂对肺癌A549细胞凋亡和增殖的影响

目的研究大麻受体激动剂(delta9-tetrahydrocannabinol,THC)对肺癌A549细胞凋亡和增殖的影响。方法 MTT法测定THC对A549细胞增殖的影响;苏木精-伊红染色、扫描电镜观察细胞的形态学变化;Western blot法分析大麻受体CB1、CB2的蛋白表达;DNA梯度电泳检测A549细胞凋亡;流式细胞仪分析细胞凋亡率变化。结果 THC预处理后,MTT检测表明THC对A549细胞增殖有明显抑制作用,随着药物浓度增大,抑制作用更加明显;苏木精-伊红染色、扫描电镜观察显示:肺癌A549细胞有典型的细胞凋亡形态;Western blot检测显示:A549细胞大麻受体CB1、CB2水平较正常气道上皮细胞株16HBE升高;DNA梯度电泳法及流式细胞仪检测显示:THC能抑制A549细胞生长,诱导其凋亡,并具有剂量依赖性。结论大麻受体激动剂THC能抑制肺癌细胞的增殖,并诱导肺癌细胞凋亡,此效应可能与大麻受体CB1、CB2作用有关。     

骨髓间充质干细胞的二维及三维培养实验研究

目的在二维、三维培养体系中探讨骨髓间充质干细胞(BMSCs)分裂、增殖的特性,为构建组织工程提供足够的种子细胞。方法密度梯度离心结合全骨髓贴壁法培养BMSCs,采用流式细胞仪检测细胞表面标志;将壳聚糖、β-甘油磷酸钠及羟乙基纤维素按比例混合制备三维支架。选取第3代骨髓间充质干细胞分别在传统二维培养体系以及在三维支架上接种培养2周。倒置相差显微镜下连续观察细胞形态变化的特征,收集细胞支架复合物行苏木精-伊红染色,并通过扫描电镜观察BMSCs的超微结构。结果传统二维条件下BMSCs培养2d,贴壁细胞开始展开,呈长梭形,3d后细胞以集落样方式分布,出现许多圆、亮的细胞,呈"放气球样"黏附于表面。在三维培养体系中,扫描电镜可观察BMSCs呈球形,细胞贴附于支架纤维上生长;HE染色可见大量圆形的细胞沿着支架纤维生长。结论在三维培养体系中,支架、胶冻状物质、BMSCs、相关的细胞因子共同构成三维培养体系的微环境,与BMSCs共培养具良好的组织相容性,BMSCs表现出活跃的增殖能力。     

小鼠主动脉血管平滑肌细胞分离培养及鉴定

目的建立体外分离培养小鼠主动脉血管平滑肌细胞(VSMC)的技术方法并观察其生长特征。方法比较组织贴块法及酶联合消化法原代分离小鼠主动脉来源的VSMC,利用倒置显微镜观察细胞生长情况;苏木精-伊红(HE)染色观察细胞形态及免疫荧光染色法鉴定细胞;台盼蓝法、绘制生长曲线法、3-(4,5-二甲基-2-噻唑)-2,5-二苯基溴化四氮唑蓝(MTT)法分别测定主动脉VSMC传代细胞的成活率、生长、增殖特征;观察不同血清含量对主动脉VSMC生长的影响。结果组织贴块法培养的细胞6 d后,细胞从组织块边缘长出,14 d后生长迅速可传代;酶联合消化法分离培养的细胞3 d后,细胞呈梭形生长,7～8 d后生长迅速可传代;第2代细胞在显微镜下观察可见呈典型"峰-谷"状生长;2种方法获得的细胞行免疫荧光染色显示胞浆内α-平滑肌肌动蛋白表达阳性,细胞成活率均为96%;细胞生长曲线近似"S"形,MTT法显示细胞生长第3～5天光密度值变化较明显;用含体积分数20%血清的杜尔伯科改良伊格尔培养基高糖培养液培养的细胞出现明显对数期。结论本研究建立了高效分离和培养主动脉VSMC的2种方法,细胞均稳定地表达α-平滑肌肌动蛋白,为血管疾病的研究提供了理想的细胞模型。     

小肠黏膜下层复合骨髓间充质干细胞体外构建心肌组织薄片的实验研究

目的 探讨利用小肠黏膜下层（SIS）复合骨髓间充质干细胞（BMSCs）体外构建心肌组织薄片的可行性。方法 将自大鼠骨髓分离培养的BMSCs经5-氮胞苷（5-Aza）诱导培养3周后种植在经脱细胞处理的SIS浆膜面,在体外动态条件下共培养2周,构建组织工程心肌组织薄片,并进行病理组织学、超微结构和免疫组织化学染色观察。结果 与BMSCs体外共培养2周的SIS经苏木精-伊红（HE）染色显示,细胞在SIS上不只局限于材料表层,呈多层分布,部分细胞逐步向深层迁移和渗透。扫描电子显微镜观察发现,细胞较好地在SIS上黏附、生长和迁移,细胞分泌大量的细胞外基质。免疫组织化学染色结果显示,SIS上的细胞为表达α-actin、cTnⅠ和connexin-43的心肌样细胞。结论 在体外将SIS复合经5-Aza诱导的BMSCs,成功地初步构建出组织工程化心肌组织薄片。SIS是一种良好的心肌组织工程生物支架材料。     

Both Juxtacrine and Paracrine Signaling Indispensable in Spermatogonial Stem Cell Cultures

Objective To prove that juxtacrine and paracrine signaling are essential in the culture of spermatogonial stem cells （SSCs） with Sertoli cell feeder layer in vitro. Methods Mice aged 7 d were chosen to harvest testes. A two-step enzyme digestion method was applied in testis suspension. The SSCs and Sertoli cells were separated by adherence distinguishing methods and biologically identified by immunofluorescence and Oil Red 0 staining methods. Flow cytometry was used to analyze purity of SSCs. Three groups were constructed according to different culture conditions. SSC and Sertoli cell co-culture group, SSC conditional culture group and SSC routine culture group. The conditional medium was collected from supernate of culture Sertoli cell in vitro and double-concentrated with DMEM/F12 and fetal bovine serum in a proportion of 4.5 ： 4.5 ： 1. The routine medium was DMEM/F12 containing 10% fetal bovine serum. Adherence rates were measured by Trypan blue staining. Absorbance of SSCs of each group was measured by MTT assay and proliferation curves shown to demonstrate proliferative features of SSCs. Proliferative features and colony formation were observed by inverted microscope. With 24 h difference in adherence rates, proliferations were compared and analyzed.Results The adherence rate of co-culture group was greater than that in the others（P〈0.05）, with insignificant difference in conditional culture group and routine group （P〉0. 05）. SSCs of co-culture group showed stable proliferation immediately following inoculation..4 stable colony formed within 7-10 d and maintained for 30 d. SSCs in conditional culture group and routine group decreased rapidly following transient proliferation. Conclusion The actions of SSCs in Sertoli cell cultures in vitro depended on both juxtacrine and paracrine signaling, Sertoli cell paraerine signaling was unable to promote SSC adherence and proliferation alone.     

小鼠成纤维细胞饲养层的制备及C57BL/6小鼠胚胎干细胞系的建立

目的：制备小鼠成纤维细胞饲养层并建立C57BL/6小鼠胚胎干细胞（ESC）系,为进一步建立人ESC系提供依据。方法：取妊娠12.5~14.5 d的胎鼠,组织消化法分离培养小鼠胚胎成纤维细胞（MEF）;收集C57BL/6小鼠3.5 d的囊胚培养于小鼠制作的饲养层上;分离内细胞团(ICM),扩增传代40代以上。观察ESC集落的生长情况。采用碱性磷酸酶(AKP)染色、免疫组织化学早期胚胎特异性表面抗原(SSEA-1)、八聚体结合转录因子4(OCT-4)染色和体内分化实验对ESC集落进行鉴定。结果：分离培养后得到的ESC可稳定传代至40代以上,且均呈集落样生长。经AKP、SSEA-1和OCT-4染色后ESC均呈红褐色阳性表达,接种于裸鼠均可形成畸胎瘤;HE染色,有3个胚层组织成分。结论：成功建立了C57BL/6小鼠ESC系。     

以STO细胞和hELF作为胚胎生殖细胞培养饲养层的比较

目的:比较以STO细胞和人胚胎肺成纤维细胞(hELF)作为饲养层对人胚胎生殖嵴细胞(EG)生长的影响以及经丝裂酶素C处理后的两种饲养层的变化.方法:分离、培养3～4 mo hELF,观察经丝裂酶素C处理STO细胞和hELF后形态学变化,以STO细胞和hELF作为饲养层培养人EG细胞,计数EG细胞集落的形成率以及免疫组化检测EG细胞表面标志物抗阶段特异性胚胎抗原-1(SSEA-1)和抗阶段特异性胚胎抗原-4(SSEA-4).结果:经丝裂霉素C处理后hELF较STO细胞生存时间明显长,形态维持更好;以hELF和STO细胞作为饲养层培养人EG细胞,集落形成率没有明显差异;两种饲养层上形成的集落免疫学特征无明显差异.结论:在培养人EG细胞时,hELF饲养层较STO细胞饲养层更有优势.     

人胎盘源间充质干细胞对脐血单个核细胞体外生长的支持作用

目的探讨人胎盘源问充质干细胞（PMSCs）对脐血单个核细胞（MNCs）体外生长的支持作用。方法将人胎盘组织经胶原酶消化、贴壁培养获得人PMSCs，用流式细胞仪检测细胞表面标志。以密度梯度离心法分离脐血MNCs和传代后的PMSCs进行共培养，通过细胞计数和流式细胞仪分别检测细胞的生长情况。结果从人胎盘组织中成功分离和培养PMSCs，经流式细胞仪检测其表型为CD29^＋,CD44^＋,CD105^＋、CD106^＋、CD166^＋、CD34^-,CD45^-、HLA—DR^-。人PMSCs＋脐血MNCs共培养组的细胞总数和CD45^＋细胞数在各培养时间点均明显高于对照组，差异有统计学意义（P〈0．05或P〈0．01）。在培养第7天，CD45^＋、CD14^＋及CD19^＋细胞数共培养组也明显高于对照组，差异有统计学意义（P〈0．05或P〈0．01）。结论人PMSCs可以作为滋养层细胞有效支持脐血MNCs的体外生长。     

人成纤维细胞饲养层的制备及其对胚胎干细胞生长支持作用

 目的 为建立不含动物细胞成分的人胚胎干细胞( human embryonic stem cell, hESc)体外培养系统，本实验欲用人包皮成纤维细胞(human postnatal foreskin fibroblasts, hPFF)制备细胞饲养层并观察其对hESc体外生长的支持功能及生物学特性的维持作用。方法 利用儿童阴茎包皮环切术后遗弃包皮组织分离培养成纤维细胞，纯化增殖细胞，采用35Gyγ射线照射灭活法制备成饲养层。将hESc（HS181细胞株）接种在该饲养层上，连续传代至20代，倒置显微镜观察其形态学变化，测定其细胞碱性磷酸酶活性，类胚体形成实验及干细胞转录因子表达，严重联合免疫缺陷的小鼠(severe combined immune deficiency mice, SCID)体内畸胎瘤形成及体内全能分化特性实验对hESc生物学特性进行鉴定。 结果 hPFF体外培养过程中生长增殖旺盛，连续传20代以上能保持正常细胞形态学和生物学特性。经γ射线照射使其停止增殖，24h内能较好地保持细胞活力和形态学特征，具备饲养层细胞基本条件。HS181 hESc在hPFF上传到20代任能较好地保持未分化状态，细胞呈克隆性生长，高度表达碱性磷酸酶及Oct-4、Nanog等胚胎干细胞转录因子；悬浮法培养连续传20代的hESc可获得由3个胚层细胞所形成的类胚体（Embryoid bodies, EB）结构, 可检测到CD90、Flt-1、Nestin基因的表达，证明得到的类胚体中含了3个胚层细胞，说明hESc具有体外多能干性特征。体内全能分化实验显示：将第20代的hESc接种到SCID小鼠体内,6周后可形成畸胎瘤,组织学切片分析其包含了源于全部3个胚层的各种分化细胞,直接证明其具有体内多向分化的全能性。结论 hPFF可作为一种来源丰富，取材方便的人源化饲养层细胞，能有效地支持hESc体外生长。克服了目前hESc建系和体外培养过程中使用动物细胞饲养层带来的异种蛋白污染和致病微生物的危险，初步解决了hESc临床应用的生物安全性问题。     

赖氨匹林对宫颈癌Hela细胞增殖及凋亡的影响

目的研究赖氨匹林(aspisol)对人宫颈癌Hela细胞增殖、凋亡和周期的影响。方法取处于对数生长期的Hela细胞,实验分为4组:阴性对照组只加等体积的低糖DMEM培养液Hela细胞;实验组加入不同浓度的aspisol,使其终浓度分别为1 mmol/L、5 mmol/L、10 mmol/L。采用描计细胞生长曲线法检测细胞增殖状态;HE染色、AO/EB方法进行凋亡细胞形态学的观察。Annexin V-FITC/PI双染检测赖氨匹林对Hela细胞作用24 h后细胞凋亡情况;流式细胞术分析赖氨匹林对Hela细胞作用24 h后细胞周期的变化。结果与对照组比较,aspisol(1,5,10 mmol/L)可呈时间、浓度依赖性抑制Hela细胞的增殖;HE染色光镜下见Aspisol组细胞密度减小,细胞变圆,胞核染色变浅。赖氨匹林(1,5,10mmol/L)作用24 h后诱导Hela细胞的早期凋亡率分别为(5.73±0.87)%、(19.11±2.86)%、(33.72±5.06)%,与对照组(0.46±0.69)%比较,差异有统计学意义(P<0.01),并呈浓度依赖性。细胞周期检测显示赖氨匹林对Hela细胞有G0/G1期阻滞作用。结论 aspisol对宫颈癌Hela细胞有抑制增殖、诱导其凋亡和改变其细胞周期分布,阻滞Hela细胞于G0/G1期。     

Rictor/mTORC2调节小鼠睾丸血睾屏障与精子发生

目的 研究Rictor/mTORC2在睾丸血睾屏障形成、睾丸发育和精子发生中的作用及相关机制.方法 采用Cre-loxP重组酶系统,构建睾丸支持细胞中rictor基因敲除小鼠.比较敲除鼠和对照鼠的生殖器官外观和质量.HE染色观察睾丸和附睾的组织形态.采用流式细胞技术检测生精小管的细胞周期.采用免疫荧光技术检测增殖蛋白(Ki-67)和分离酶蛋白的表达.采用免疫组化和Western blot技术检测血睾屏障相关蛋白表达.结果 相比对照鼠,敲除鼠的睾丸和附睾体积和重量都明显变小(P<0.01);敲除鼠的生精细胞中二倍体细胞显著上升(P<0.01),单倍体细胞显著下降(P<0.01),而四倍体细胞、Ki-67和分离酶蛋白无显著差异;血睾屏障相关蛋白出现严重的位置错乱,而蛋白表达量不受影响.结论 睾丸支持细胞中rictor基因的正常表达,在血睾屏障结构完整性维持和功能发挥以及精子正常发生中起着至关重要作用.     

胚胎干细胞来源的饲养细胞支持自体胚胎干细胞生长

目的探讨小鼠胚胎干细胞(mESCs)来源的饲养细胞是否具备支持自体mESCs未分化生长的能力。方法先诱导mESCs形成类胚体(EB),进一步诱导其分化为成纤维细胞(mEB-dFE),以用作饲养细胞。采用形态学、集落形成率、细胞分化率、免疫细胞化学、碱性磷酸酶染色和RT-PCR对生长在mEB-dF上的mESCs的未分化特性进行鉴定。采用RT-PCR和诱导mESCs体内外分化方法鉴定mESCs多分化潜能特性。结果从EB三个发育阶段(EB贴壁10、15、20 d)分离出48个mEB-dF系,其中5个(来自15 d的EB)能维持mESCs未分化生长和多潜能性达10代以上。生长在这种饲养层上的mESCs与生长在小鼠胚胎成纤维细胞(MEF)上一样,其特性无明显差异,均表达碱性磷酸酶和特殊的mESCs标记,包括SSEA-1、OCT-4、NANOG,在体外形成EB和体内形成畸胎瘤;其他43个mEB-dF系则不具有这种能力。结论研究不仅为mESCs体外培养提供了一种新的饲养细胞,避免了MEF作饲养细胞的许多不足;而且还提示mESCs可诱导出不同功能的成纤维样细胞,其差异的分子机制值得进一步研究。     

间充质干细胞及其培养上清与融冻产物对脐血CD34+ 细胞扩增及分化的作用

 【目的】 探讨人骨髓间充质干细胞(MSC)及其培养上清&#65380;融冻产物对脐血CD34+ 细胞扩增及分化的作用&#65377;【方法】 分离纯化人骨髓MSC,收集纯化三代的MSC培养上清,采用反复冻融法获得MSC融冻产物,采用免疫磁珠分选系统纯化脐血CD34+ 细胞&#65377;实验分为4组,分别为含MSC滋养层组&#65380;MSC上清组&#65380;MSC融冻产物组及单纯造血生长因子(HGFs)对照组&#65377;流式细胞仪检测人脐血CD34+ 细胞在这四种培养体系中第6天和第12天有核细胞数及CD34+&#65380;CD34+CD38-&#65380;CD41+&#65380;CD19+&#65380;CD3+ 细胞含量&#65377; 【结果】 ①MSC滋养层组对脐血有核细胞和对脐血CD34+&#65380;CD34+ CD38- 的扩增能力最强,MSC培养上清组和MSC滋养层相比具有类似的作用,但其作用强度减弱(P < 0.05)&#65377;②MSC培养上清和MSC均具有抑制脐血CD34+ 细胞分化为CD3+ 和CD19+ 细胞的作用,差异无显著性(P > 0.05)&#65377;③MSC培养上清和MSC均具有促进脐血CD34+ 细胞向CD41+ 细胞分化的作用,MSC滋养层的作用强于MSC培养上清(P < 0.05)&#65377;④MSC融冻产物已完全丧失对脐血CD34+ 细胞扩增和分化作用,与单纯因子对照组相似(P > 0.05)&#65377;【结论】 MSC培养上清对脐血CD34+&#65380;CD34+ CD38- 细胞均具有扩增作用,而且可促进脐血CD34+ 细胞向CD41+ 细胞分化&#65377;