巴马小型猪胎儿成纤维细胞重编程为诱导多能性细胞的研究

目的探讨巴马小型猪胎儿成纤维细胞重编程为诱导多能性细胞的方法。方法应用经典的逆转录病毒介导方法,将Oct4,Sox2,c-Myc和Klf4四种人源性转录因子转导入巴马小型猪的胎儿成纤维细胞中,建立形态和特征类似猪上胚层细胞来源的猪多能性细胞(pig induced pluripotent cells,piPCs)。免疫荧光化学方法检测多能性细胞标记物,RT-PCR检测了该细胞体外三胚层相关基因表达水平。结果巴马小型猪胎儿成纤维细胞重编程的piPCs细胞呈AKP染色阳性,体外长期传代都保持正常的染色体核型,猪上胚层多潜能性细胞标记分子Oct4,Sox2,Nanog,Tra-1-60,Tra-1-81和SSEA-4呈阳性表达,并且表达小鼠胚胎干细胞(ES)多潜能性细胞标记分子SSEA-1,体外诱导分化后具有三胚层特异基因的表达,但是体内分化能力存在缺陷。结论巴马小型猪胎儿成纤维细胞重编程成功诱导成多能性细胞。     

无血清单层细胞诱导法培养猪诱导多能性干细胞定向分化为血管内皮细胞

背景:诱导多能性干细胞是一种新型的干细胞来源,具有多向分化潜能。猪作为人类心血管及代谢性疾病研究的良好模型,对其多能性细胞向血管内皮细胞定向分化体系的建立,将为创建心血管疾病模型提供保障。目的:建立一种无血清单层诱导分化方法,使猪诱导多能性干细胞定向分化为CD31阳性血管内皮细胞,并对获得的内皮细胞进行鉴定。方法:使用CHIR99021、骨形态发生蛋白4、碱性成纤维生长因子、血管内皮生长因子等对猪诱导多能性干细胞和人胚胎干细胞进行单层细胞诱导分化,使干细胞经历3个分化阶段最终成为血管内皮细胞,检测并比较分化过程中2种干细胞的胚层标记基因的表达,对流式分选后获得的血管内皮细胞进行鉴定。结果与结论:①通过无血清单层细胞诱导法从猪诱导多能性干细胞定向诱导分化获得的内皮细胞具有与猪永生化主动脉血管内皮细胞类似的基因表达模式及生物学功能——能够吸收低密度脂蛋白并在Matrigel上形成微血管样结构;②该诱导体系下,猪诱导多能性干细胞的分化效率高于人胚胎干细胞的分化效率,这可能与诱导过程中2种细胞谱系基因表达模式上的差异相关。     

人诱导性多能干细胞定向分化为神经干细胞的实验研究

目的 观察人诱导性多能干细胞（iPS细胞）定向分化为神经干细胞（NSCs）的潜能。方法 用维甲酸（RA）诱导人iPS细胞向NSCs分化。倒置显微镜下观察iPS细胞的形态变化,RT-PCR检测NANOG, OCT4, SOX2的表达;免疫组织化学方法检测NESTIN、SOX2、β-TUBULIN Ш和GFAP的表达。结果RA诱导后第4天,贴壁的拟胚体出现了早期神经祖细胞特有的神经管样结构并不断增多,细胞表达神经巢蛋白NESTIN,而对照组未观察到神经管样结构。神经管样结构内的细胞能分化为β-TUBULIN Ш阳性的神经元,但GFAP阳性的星形胶质细胞少见。结论 人iPS细胞具有定向分化为NSCs的潜能,并能模拟神经发育过程。     

人诱导性多能干细胞向神经干细胞分化的方法探讨

目的:探讨人诱导性多能干细胞(iPS细胞)体外定向分化为神经干细胞(NSCs)的方法。方法:人iPS细胞悬浮培养4 d形成的拟胚体(EB)经维甲酸(RA)诱导4 d,诱导后的EB在无血清培养基中筛选并扩增培养。倒置显微镜下观察诱导后细胞的形态变化,RT-PCR检测iPS细胞多能性基因Nanog、Oct4和Sox2的表达,免疫荧光法检测NSCs特异性标志物Nestin、神经元标志物β-tubulinⅢ和神经胶质细胞标志物GFAP的表达。结果:(1)人iPS细胞在饲养层细胞上稳定传代,表达多能性基因Nanog、Oct4和Sox2,去除饲养层后悬浮培养能形成球形EB;(2)经RA诱导后的EB在无血清培养基中筛选培养第1 d贴壁生长,周围爬出细胞;第3 d,在高倍镜下可见中央聚集的细胞呈环形的rosette结构,rosette结构增多到第7 d达高峰。对照组未观察到rosette结构。随后大部分rosette细胞脱离瓶壁悬浮生长,形成神经球样克隆。免疫荧光显示神经球呈nestin阳性表达。贴壁培养的神经球能分化成β-tubulinШ和GFAP阳性细胞。结论:RA诱导结合无血清培养基筛选法能诱导iPS细胞高效分化为NSCs。     

诱导多能性干细胞与心肌细胞的融合细胞遗传表型特征研究

目的体外构建诱导多能性干细胞(induced pluripotent stem cells,i PSCs)与心肌细胞(cardiomyocytes,CMs)的融合细胞,探讨其细胞遗传学以及定向分化等生物学特点。方法 i PSCs与原代心肌细胞通过聚乙二醇(PEG-4000)诱导融合,检测融合细胞染色体数分布情况,融合细胞碱性磷酸酶染色,鉴定亲本细胞特异性基因和蛋白在融合细胞中的表达情况,以及当融合细胞失去亲本心肌细胞表型时,其向心肌细胞分化的能力。结果融合细胞表现为i PSCs样的特点;融合细胞主要表现为四倍体或者近似四倍体的核型(超过75%的融合细胞染色体数目在76~80条之间);碱性磷酸酶的阳性率低于同时间点的i PSCs;干细胞特异性基因Oct-4和Nanog的表达量在融合细胞与i PSCs中没有差异,而心肌细胞特异性基因α-MHC和β-MHC在融合细胞中的表达量明显低于心肌细胞;Oct-4蛋白在不同代数的融合细胞中均有表达,而随着时间的延长,c Tn T蛋白逐渐呈阴性表达;失去亲本心肌细胞表型的融合细胞能够向心肌细胞分化,且分化率高于同时间点的i PSCs。结论 i PSCs与原代心肌细胞的融合细胞,初期表现出双向重建,P5代后完全表现出干细胞显型,并且能向心肌细胞分化。     

阿尔茨海默病患者尿液细胞向诱导多能干细胞及神经细胞的诱导转化

目的:获得阿尔茨海默病(Alzheimer disease,AD)患者来源的诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells,i PSCs)。方法:选取3例临床诊断明确的AD病例,收集病人尿液,分离出尿路上皮细胞,对所得细胞进行原代培养。利用电转染的方法将带有Oct4、Sox2、Klf4和SV40LT的质粒导入原代细胞内,将其重编程为i PS细胞。随后利用双向抑制Smad通路的方式继续诱导其神经分化。结果:AD病人尿液来源的细胞(以下称为尿液细胞)均成功诱导成i PS细胞,其诱导效率与正常人来源的细胞无明显差异。且病人的i PS细胞可成功分化为神经细胞,分化效率亦与正常人来源细胞相近。结论:阿尔茨海默症患者来源的尿液细胞可重编程为i PS细胞,所得到的i PS细胞可成功分化成有功能的神经元以及神经胶质细胞。     

小鼠iPS细胞体外自发性分化及神经定向分化中基因表达谱的研究

目的:研究小鼠诱导多能干细胞(i PS细胞)在体外自发性分化和神经定向分化过程中的基因表达谱的特性。方法:在体外将i PS细胞分别进行形成类胚胎小体后自发性分化及成骨蛋白抑制剂Noggin诱导神经定向分化后,通过实时荧光定量PCR(q PCR)测定在分化过程中i PS细胞分化相关基因表达的变化。结果:i PS细胞形成类胚胎小体后胚胎外胚层标志基因(GFAP,Map2和Tu J1)及内胚层标记基因(Foxa2,GATA4和Sox17)的表达随分化而迅速增加,但中胚层标记基因(Bmp4,BRA,FGF5)表达水平变化不明显。在神经定向分化过程中,i PS细胞的神经标志物基因(Map2,Neu N,Tu J1和Sox1)及线粒体相关基因(12s,ND3,ND5,ND6、Cytb和Cox1)的表达都逐渐增加,且两者具有相同的增长趋势。结论:在自发性分化过程中小鼠i PS细胞具有自发向外胚层和内胚层分化的趋势;在神经定向分化过程中,i PS细胞的线粒体相关基因表达随着分化表达逐渐增加,并与神经细胞标记基因具有正相关性,表明线粒体的功能在i PS细胞神经定向分化中发挥重要作用。     

诱导多能性干细胞技术的进展

将人类体细胞诱导成为多能性干细胞(induced pluripotent stem cells,iPS cells)的研究成果为生物医学研究提供了广泛的前景,建立了一种全新的体细胞核重编程的方法,这种方法相对容易操作,而且比较稳定、安全,点燃了再生医学应用的新希望,本文从体细胞重编程的研究历程、iPS细胞技术的诱导因子、转录因子、载体及其应用价值方面进行了综述.     

定向诱导人尿液细胞源性多能干细胞向多巴胺能神经元的分化

目的探讨定向诱导人尿液来源诱导性多能干细胞(U-iPS)向多巴胺(DA)能神经元分化。方法单层贴壁法体外培养U-iPS,通过时向性添加TGF-β及BMP信号通路抑制剂,SHH细胞因子,GSK3β抑制剂Chir99021将U-iPS诱导为DA能神经前体细胞(NPCs),通过添加BDNF/GDNF等细胞因子将其进一步分化为DA能神经元。在诱导分化的4个时间点(第0天、7天、14天及25天)采用RT-qPCR和免疫荧光检测多能干细胞标志物Oct4与Nanog的表达;NPCs标志物Nestin、Pax6和Foxa2的表达;DA神经前体细胞标志物Lmx1a和En1的表达;神经元标志物Tuj1的表达以及DA能神经元标志物TH的表达情况。以人皮肤成纤维细胞来源的iPS(F-iPS)向DA能神经元的诱导分化作为对照进行分化效率的比较。结果 U-iPS在第0天表达多能干标志物Oct4和Nanog;诱导第7天能转化为Nestin、Pax6及Foxa2阳性的NPCs;第14天转化为Lmx1a和En1阳性的DA能神经前体细胞;第25天分化得到的神经元样细胞表达神经元标志物Tuj1,其中部分细胞表达DA能神经元标志物TH。各时间点神经类细胞标志物的表达与F-iPS诱导分化得到的神经类细胞标志物的表达差异无统计学意义(P0.05)。结论 U-iPS细胞具有向DA能神经元分化的潜力,能在体外经过诱导分化得到TH阳性的DA能神经元,且与F-iPS向DA能神经元分化的效率无明显差异。     

胎肝间充质干细胞和皮肤成纤维细胞有限细胞系的建立及肝向分化研究

通过体外长期培养胎肝间充值干细胞和皮肤成纤维细胞,建立两种细胞长期培养体系并比较此两种细胞的表型特征及向肝细胞分化的潜能。方法 从人胎肝中分离贴壁生长的间充质干细胞,同时取同一个体的皮肤组织,分离培养成纤维细胞。采用免疫细胞化学法及流式细胞术检测上述两种细胞的CD34,CD90,CD105等细胞表型;染色体分析及软琼脂...     

制作诱导多能干细胞饲养层细胞最佳条件的研究

诱导多能干细胞(IPS)是近年来研究的热门,而IPS细胞体外培养需要饲养层细胞。小鼠胚胎成纤维细胞(MEF)可分泌白血病抑制因子,作为IPS细胞的饲养层细胞。目的建立分离培养小鼠胚胎成纤维细胞的体系,制作高质量的IPS饲养层细胞。方法选妊娠11.5~15.5d的昆明小鼠制作MEF细胞,选择第三代MEF细胞用不同浓度丝裂霉素C处理,制作饲养层细胞,在饲养层细胞上接种IPS细胞,观察各组IPS细胞生长状态并计算克隆数目。结果妊娠第13.5天的胚胎制作的MEF,经10μg/ml的丝裂霉素C处理3h的饲养层细胞状态较好,其IPS生长状况最好,克隆数目和质量最佳。结论不同胎龄胚胎分离的MEF可用做IPS饲养层,第13.5d的胚胎分离的MEF细胞经10μg/ml的丝裂霉素C处理3h制成的饲养层细胞最适于IPS细胞生长。     

控制人类诱导多能干细胞多能性和决定早期细胞命运的信号通路

胚胎源性人类多能干细胞和重编程的(reprogrammed)体细胞来源的人类多能干细胞的共同特征包括无限增殖和持久、广泛地向各种类型细胞分化的潜能。     

胚胎干细胞向皮肤细胞诱导分化研究进展

胚胎干细胞(embryonic stem cells,ESCs)是一种全能细胞,体外可以定向分化为几乎所有类型的组织细胞。目前,人们也已经获得ES细胞来源的角质形成细胞和毛囊细胞,使ES细胞作为种子细胞应用于皮肤组织工程成为可能。就目前诱导ES细胞向皮肤方向分化的方法及存在问题做一综述。     

皮肤成纤维细胞体外长期培养及肝向分化研究

目的 本研究通过体外长期培养皮肤成纤维细胞,试图建立此种细胞的长期培养体系,探讨其向肝细胞分化的潜能.方法 从人胎上臂取皮肤组织,分离培养成纤维细胞.采用免疫细胞化学法及流式细胞术检测细胞的CD34、CD90、CD105等细胞表型;染色体分析及软琼脂克隆形成实验鉴定细胞的生物学特性.利用肝细胞生长因子(HGF)、成纤维...     

一种人诱导多能干细胞向内皮细胞定向分化方案的建立及鉴定

背景：人诱导多能干细胞是一种与胚胎干细胞性状高度类似的多能干细胞,其具备三胚层分化潜能和持续自我更新能力,因此能够为临床细胞替代治疗提供足量目的细胞。目的：构建并鉴定一种高效的基于人诱导多能干细胞的内皮细胞定向分化实验方案。方法：采用免疫荧光技术对人诱导多能干细胞干性和增殖活性进行鉴定。采用转录因子重组蛋白和小分子化合物时序性调控系列信号通路,即在第0,1,2,5天顺序加入激活素A、GSK通路抑制剂CHIR99021/骨形态发生蛋白4、碱性成纤维细胞生长因子/血管内皮生长因子/骨形态发生蛋白4、碱性成纤维细胞生长因子/血管内皮生长因子/CHIR99021,人诱导多能干细胞经历心脏中胚层、内皮前体细胞命运转变并最终分化成为有功能的内皮细胞。采用明场显微镜、实时定量PCR、免疫荧光动态观察不同阶段细胞形态特征和分子标记物,采用血管成环实验验证内皮细胞的体外血管形成功能。结果与结论：(1)人诱导多能干细胞内源性高表达诱导多能干细胞干性特异标记物(OCT4、NANOG、SSEA4)和增殖标记物(Ki67);(2)开始分化后的人诱导多能干细胞经历了诱导多能干细胞、心脏中胚层、内皮前体细胞、内皮细...     

人包皮成纤维细胞来源的多能性干细胞的建立

目的 探讨人包皮成纤维细胞重编程为诱导多能性干细胞(iPSCs)的方法.方法 利用反转录病毒携带绿色荧光蛋白(GFP)作为指示,转导到人包皮成纤维细胞中,确定最佳的病毒感染剂量,应用经典的Yamanaka方法,联合小分子物质组蛋白去乙酰化酶抑制剂丙戊酸盐( VPA)诱导人包皮成纤维细胞为多能性干细胞.通过碱性磷酸酶(AKP)染色及免疫荧光细胞化学方法,检测人胚胎干细胞多能性标记物在所建立的诱导多能性干细胞(iPSCs)中的表达,RT-PCR检测拟胚体(EB)三胚层特异基因的表达.结果 以GFP作为指示,建立了高效的反转录病毒感染体系,将人包皮成纤维细胞重编程为iPSCs;所建立的iPSCsAKP染色阳性,表达人胚胎干细胞多能性标记物OCT4、TRA-1-60和TRA-1-81,体外诱导分化后具有三胚层特异基因的表达;小分子物质VPA的添加并未显著提高重编程效率.结论 在GFP所指示的最佳病毒感染剂量下,联合小分子物质VPA成功建立了人包皮成纤维细胞来源的iPSCs.     

胚体培养对小鼠ES细胞定向神经分化的影响研究

为了研究胚胎干细胞（ES细胞）的定向诱导分化过程中胚体的形成对其后分化的影响，通过悬滴培养、悬浮培养及两者结合的方法得到2～4d的胚体（EBs），利用全反视黄酸（RA）对其处理4d后，进行免疫细胞化学和兴奋性功能的检测，观察比较了不同培养方式和不同培养时间下EBs分化出来的神经细胞所占的比例。结果表明，用单纯悬浮3d或悬滴3d转悬浮1d的培养方法得到的胚体其神经分化的比例较高，这对进一步阐明胚胎干细胞自身内部调控诱导分化的机制有一定的参考意义。     

胚胎干细胞向胰岛细胞诱导分化的研究

胚胎干细胞(embryonicstemcell熏ESC)因具有全能分化潜能而有望成为组织工程和细胞治疗中的重要种子细胞来源。如能将其诱导分化为能分泌胰岛素的细胞,将有助于解决胰岛素绝对或相对缺乏引起的糖尿病代谢失调状态。目前已有研究者诱导分化出能分泌胰岛素的细胞,有的将之应用于糖尿病鼠模型并取得了可喜的效果。本文对这一领域的研究现状进行综述。