小鼠孤雌胚胎干细胞直接向神经细胞诱导分化的实验研究

目的探讨小鼠孤雌胚胎干细胞在体外不经过拟胚体(EB）阶段,直接诱导分化为神经细胞的可行性。方法采用阶段诱导的方法,首先由孤雌胚胎干细胞向神经前体细胞定向分化,通过巢蛋白(nestin)免疫荧光细胞化学染色对神经前体细胞进行鉴定。在此基础上,撤除丝裂原,加入5%胎牛血清,观察已分化的神经前体细胞能否进一步分化为神经细胞,并对分化出的细胞进行免疫荧光细胞化学鉴定。结果经选择培养基培养3?d后的孤雌干细胞绝大多数可诱导为神经前体细胞,nestin呈阳性。加入血清进一步诱导,可分化出β-Ⅲ-tubline阳性的神经细胞。结论小鼠孤雌胚胎干细胞在体外不经EB培养阶段,可直接诱导分化为神经细胞,并且前期可得到大量的神经前体细胞。     

人孤雌胚胎干细胞向多巴胺能神经元的体外分化

目的 研究人孤雌胚胎干细胞向神经上皮祖细胞和神经元诱导分化的能力.方法 人孤雌胚胎干细胞在人饲养层细胞上诱导后机械消化传代,在多巴胺能神经元诱导培养基中悬浮后贴壁分化,Pax6、Nestin和PSA-NCAM抗原染色检测神经上皮祖细胞的形成,Tuj1和TH抗原粢色检测多巴胺能神经元的形成.结果 人孤雌胚胎干细胞诱导可形成的神经上皮祖细胞中,具有典型的rosette结构,其Pax6和Nestin阳性细胞比例分别为(84.7±5.3)%和(92.0±4.7)%.该神经上皮祖细胞可形成PSA-NCAM染色阳性的神经元前体和Tuj1染色阳性的神经元,Tuj1阳性细胞中(33.3±4.3)%为酪氨酸羟化酶染色阳性细胞.结论 人孤雌胚胎干细胞体外诱导分化可形成高纯度的神经上皮祖细胞,并可进一步分化为多巴胺能神经元.     

ES-NT3细胞的神经定向诱导分化

目的了解维甲酸(retinoic acid,RA)对ES-NT3细胞的神经诱导分化的影响.方法转染NT3基因后的MESPU35胚胎干细胞(ES-NT3细胞),4-/4 法诱导其神经定向分化.结果相差显微镜观察ES-NT3细胞诱导分化的神经样细胞拟胚体百分率随分化时相点延长而升高;免疫细胞化学观察ES-NT3细胞诱导分化形成的NF200阳性细胞和GFAP阳性细胞的比例随分化时相点延长而升高,二者总和可以达到75%.结论RA诱导ES-NT3细胞神经定向分化能够产生高比例神经细胞,提示其可以作为移植治疗神经损伤的供体.     

神经干细胞的单层培养及分化过程中ＨＥＳ１和ＭＡＳＨ１的表达变化

摘 要： 【目的】 建立神经干细胞（ＮＳＣ）体外培养方案,使ＮＳＣ的体外可以得到增殖和分化,并检测ＮＳＣ分化过程中ＨＥＳ１和ＭＡＳＨ１的表达变化。【方法】无菌条件下取ＳＤ大鼠胚胎端脑,无血清悬浮培养,形成Ｐ２代神经球后,将神经球消化成单细胞,分为神经球悬浮培养和单层贴壁培养,并对两种不同培养方式下的ＮＳＣ进行干性鉴定和分化能力鉴定。用不同浓度（２０、４０、８０ μｇ／Ｌ）的脑源性神经生长因子（ＢＤＮＦ）诱导ＮＳＣ分化,选出最合适的浓度。用ＢＤＮＦ最佳诱导浓度诱导ＮＳＣ分化,Ｑ－ＰＣＲ检测分化过程中ＨＥＳ１和ＭＡＳＨ１的表达变化。【结果】神经球悬浮培养和单层贴壁培养均可得到的ＮＳＣ;分化３ ｄ后,在不加入任何诱导因素的情况下,单层贴壁培养的ＮＳＣ能更高比例［（１９．５５ ± １．０９）％］地分化为β－ｔｕｂｕｌｉｎ Ⅲ阳性细胞;ＢＤＮＦ ４０ μｇ／Ｌ能诱导出更多的β－ｔｕｂｕｌｉｎ Ⅲ阳性细胞［（３４．１７ ± ０．６０）％］;在分化１、３ 和７ ｄ时,Ｑ－ＯＣＲ结果表明ＭＡＳＨ１在ＢＤＮＦ诱导下组较ＮＳＣ和对照组表达水平明显上升。【结论】单层贴壁培养的神经干细胞更利于分化为神经元,ＢＤＮＦ为４０ μｇ／Ｌ时能诱导出更高比例的神经元,ＢＤＮＦ可以诱导ＭＡＳＨ１在ＮＳＣ分化过程中表达明显上升。     

BMSCs在功能化自组装多肽水凝胶中定向分化神经细胞研究

目的:探讨骨髓基质干细胞(BMSCs)在功能化自组装多肽水凝胶中定向分化为神经细胞及分化后细胞的功能特征。方法:制备功能化自组装多肽水凝胶,分别将BMSCs接种于RADA16自组装多肽水凝胶(对照组)与功能化自组装多肽水凝胶(实验组)表面,观察细胞迁移情况。用预诱导剂b FGF和EGF及定向诱导剂(SHH+RA)时序诱导,应用Nestin、MAP2、GFAP、Ch AT和VAT染色,比较分化后神经样细胞的形态和功能标志的差异。结果:BMSCs在功能化自组装多肽水凝胶中共培养及诱导剂的特定组合和时序的诱导下增殖分化呈现神经元细胞样改变,MAP2阳性细胞百分率较对照组显著提高(P<0.05),GFAP阳性细胞百分率较对照组显著降低(P<0.05),且功能标志Ch AT和VAT只在实验组表达。结论:BMSCs在功能化自组装多肽水凝胶中能定向诱导分化为具有功能的神经细胞。     

猪诱导多能干细胞可定向分化为前脑GABA能神经元前体

目的 探讨猪诱导多能干细胞（iPSCs）体外定向分化为GABA能神经元前体的方法体系。方法 猪iPSCs诱导分化为GABA能神经元前体遵循两个阶段,第1阶段,猪iPSCs悬浮培养,第3天时形成类胚体,采用神经诱导培养基NIM（SB431542、DMH1、FGF2）继续诱导,第12天分化为原始神经上皮细胞。第2阶段,使用含Pur、B27的NIM培养基悬浮培养形成神经球,至第21天时形成GABA能神经元前体。CM-DiI标记后,定向移植帕金森（PD）模型大鼠黑质纹状体,检测其在宿主脑内存活、迁移及分化状况。结果 猪iPSCs在饲养层细胞上稳定传代,表达多能性标记OCT4、Nanog、SSEA1和TRA-160,并且核型分析显示没有其他物种来源细胞污染。第12天经诱导分化获得原始神经上皮细胞能够形成玫瑰花环结构,并表达其表面标记物（PAX6、SOX2 和 Nestin）与神经微管蛋白标志物 Tuj1。第 21 天诱导细胞高表达 GABA 能神经元前体的表面特异性抗原NKX2.1和前脑标志物FOXG1。移植8周后,体内可分化为GABA能神经元与多巴胺能神经元,明显改善PD大鼠运动行为。结论 结合无血清培养基筛选法逐步定向诱导猪iPSCs高效分化为前脑GABA能神经元前体,移植后能够显著改善PD大鼠的运动功能障碍,为诱导GABA能神经元前体移植治疗神经损伤疾病奠定基础。     

维甲酸对MESPU35胚胎干细胞系神经定向分化的影响

目的 了解维甲酸(Retinoic acid,RA)对MESPU35胚胎干细胞系诱导分化的影响。方法小鼠胚胎成纤维细胞作为饲养层，培养MESPU35细胞系，4—/4 法诱导其神经定向分化。结果 相差显微镜观察RA诱导MESPU35细胞系出现神经样细胞拟胚体百分率随分化时相点和RA浓度升高而升高，免疫细胞化学观察分化的NF200和GFAP阳性细胞随分化时相点和RA浓度升高而增加，NF200阳性细胞由无突起变为多极细胞，GFAP阳性细胞突起由短变长，最后联结成网状。流式细胞仪检测分化的GFAP、NF200阳性细胞比例变化与免疫细胞化学结果相符。结论 RA诱导MESPU35细胞系神经定向分化的调节以浓度和时间依赖模式进行，提示其神经定向分化产生的高比例神经细胞可以用于移植治疗。     

大鼠诱导性多能干细胞向神经前体细胞诱导分化研究

目的探讨大鼠来源的诱导性多能干细胞(iPS细胞)向神经前体细胞(NPC)定向诱导分化的方法。方法在大鼠iPS细胞培养到悬浮类胚体阶段加入维甲酸(RA)诱导分化,对分化获得的细胞,分别通过免疫荧光染色和实时定量PCR方法检测NPC标志物、用BrdU免疫荧光染色检测其增殖能力、并通过大鼠视网膜下腔移植对其存活、整合情况及分化能力进行检测。结果经诱导分化获得的细胞能够在贴壁培养条件下形成Rosette结构、表达NPC标志物并且绝大多数呈BrdU阳性,移植到大鼠视网膜下腔后能分化为神经元和胶质细胞。结论大鼠iPS细胞能够通过悬浮EB加RA诱导的方法分化为NPC,有可能作为细胞移植治疗视网膜退行性疾病的供体细胞。     

外源性神经节苷脂对神经干细胞增殖、分化作用的初步研究

目的 探讨外源性神经节苷脂(GM1)对从胎鼠大脑分离培养的神经干细胞(NSCs)增殖及分化的作用.方法 ①利用无血清培养技术从胎鼠大脑皮层和海马分离培养原代细胞,加血清诱导其分化.②在NSCs培养基和DMEM/F12培养基中加入不同浓度的GM1,观察GM1对NSCs增殖和分化的影响.结果 ①与不含GM1的NSCs培养基相比,在NSCs培养基中加入低浓度的GM1,NSCs的生长无明显改变,随着GM1浓度的增加,NSCs克隆球体积逐渐减小,细胞逐渐死亡;②在DMEM/F12培养基中单独加GM1而不加血清,NSCs克隆球均未见继续生长,也未见分化,而是迅速的死亡.结论 在NSCs培养基中,低浓度(12.5 μg/mL)GM1对NSCs的增殖无明显影响,但较高浓度的GM1对NSCs的增殖有抑制作用;在无血清的DMEM/F12培养基中,GM1不能诱导NSCs分化.     

小鼠原始生殖细胞定向分化为神经样细胞的研究

目的：探讨微囊对原始生殖细胞（PGCs）定向分化为神经样细胞的诱导效果。方法：用原代PGCs经悬浮培养获取类胚体（EBs）;将孕13d胎鼠的大脑半球取出,将其中的神经干细胞（NSCs）作为包在微囊里的成分。待EBs贴壁后将含有NSCs的微囊放入其中,同时另外孔板中放入等量的EBs让其自然分化。将微囊诱导分化出的细胞进行NESTIN、NSE和GFAP免疫染色鉴定。结果：用微囊诱导定向分化为神经样细胞的比例显著高于自然分化的比例。结论：悬浮培养可使PGCs形成EBs,将EBs贴壁培养可自发分化形成内、中和外三个胚层的细胞,即上皮样细胞、成纤维样细胞和神经样细胞。通过微囊的诱导方法可以使EGs定向分化为神经样细胞。     

Effect of VEGF on neural differentiation of human embryonic stem cells <Emphasis Type="Italic">in vitro</Emphasis>

The effects of vascular endothelial growth factor （VEGF） on neural differentiation of human embryonic stem cells （hESCs） in vitro and the possible mechanism were observed. The hESCs lines, TJMU1 and TJMU2, were established and stored by our laboratory, hESCs differentiated into neuronal cells through embryonic body formation. In this induction process, hESCs were divided into three groups： group A, routine induction; group B, routine induction＋10 ng/mL VEGF; group C, routine in- duction＋10 ng/mL VEGF＋10 ng/mL VEGFR2/Fc. OCT4, Nestin and GFAP in each group were de- tected by RT-PCR, and the cells expressing Nestin and GFAP were counted by immunofluorescence. The percentage of Nestin positive cells in group B was significantly higher than in groups A and C, while the percentage of GFAP positive cells in group B was significantly lower than in groups A and C （P〈0.01）. There was no significant difference between groups A and C （P〉0.05）. It was concluded that VEGF, via VEGFR2, stimulated the neural differentiation of hESCs in vitro.     

体外直接诱导人胚胎干细胞向神经细胞分化的研究

目的探讨体外直接诱导HSF6人胚胎干细胞(humanem bryonic stem cells,hESCs)分化为神经细胞的方法。方法采用直接的方法,在1%血清培养条件下,顺序添加bFGF、RA和Forskolin,诱导HSF6人ESCs分化为神经细胞。结果细胞发生神经样形态学改变,免疫荧光细胞化学分析结果显示,分化细胞表达神经干细胞特异性标志分子——巢蛋白(nestin),以及神经元标志分子——β微管蛋白Ⅲ(neuron-specific class Ⅲ beta-tubulin,TuJ1)。实验组nestin阳性细胞数占(95.2±3.03)%,明显高于未添加诱导因子组的(31.6±4.93)%,差异有统计学意义(P<0.05)。结论本研究直接诱导hESCs分化为神经细胞,减少了常规经胚胎体(embryoid body,EB)的诱导方法而产生其它胚层细胞的机会,为进一步探索hESCs源性神经细胞的功能,以及为细胞替代治疗提供高纯度的hESCs源性神经细胞奠定了基础。     

人胚胎干细胞体外培养及特性分析

目的探讨人胚胎干细胞(human embryonic stem cells,hESCs)的体外培养及其特性。方法 hESCs接种于饲养层细胞,培养液为含20%Knockout SR的Knockout DMEM,其中添加10 ng/mL碱性成纤维细胞生长因子(bFGF),通过观察细胞形态、免疫细胞化学技术分析hESCs表面标志分子SSEA-3、SSEA-4、SSEA-1和TRA-1-60的表达,鉴定hESCs的未分化状态;G显带技术分析细胞染色体核型。同时,通过分析hESCs体外形成胚胎体、体内生成畸胎瘤的情况,鉴定hESCs的分化潜能。结果 hESCs在饲养层细胞上呈克隆生长,细胞为二倍体核型。hESCs表达SSEA-3、SSEA-4、以及TRA-1-60细胞表面特征性标志。体内、外分化实验证实hESCs具备多分化潜能。结论 hESCs在体外培养条件下能够保持未分化状态和发育的全能性,为进一步探索hESCs的诱导分化,以及hESCs的应用研究提供可行性保证。     

不同胚龄人神经前体细胞分离培养及分化特性的比较

目的 研究不同胚龄人神经前体细胞(neural progenitor cell,NPC)培养及增殖分化特性.方法 取人胚原代细胞分为小胚龄全脑组、较大胚龄全脑组及较大胚龄纹状体组,悬浮培养.鉴定细胞球巢蛋白抗原的表达,分化及自我更新能力.观察各组培养细胞的生长、增殖状况.运用免疫荧光细胞化学法比较各组神经球分化后,神经元及星形胶质细胞的比例.结果 各组培养出的悬浮细胞球巢蛋白抗原阳性,可分化为MAP2或GFAP阳性细胞,BrdU掺入实验阳性.培养1周时,较大胚龄纹状体组的神经球数目最多,形态最规则,其次分别为小胚龄全脑组、较大胚龄全脑组.采用有限稀释法可从较大胚龄纹状体组挑选单细胞克隆球.各组NPC诱导分化后,MAP2或GFAP阳性细胞率组间比较差异无显著性.结论 不同胚龄人脑组织均可培养出NPC.取全脑时,随着胚龄的增加,NPC培养难度增大,但针对不同胚龄可采用不同的原代取材方法.不同胚龄NPC的星形胶质细胞及神经元分化比例一致.     

Notch信号对视网膜前体细胞分化的作用

目的：观察Notch信号对体外培养的SD大鼠视网膜前体细胞分化的影响。方法：从胎龄16 d的SD大鼠分离视网膜神经上皮,采用悬浮法培养视网膜前体细胞。实验分Notch信号抑制组和对照组两组。第14天行免疫细胞化学法分析细胞类型、Notch信号的表达及变化。结果：视网膜前体细胞大部分表达Notch1胞内段及其下游转录因子Hes1,少量细胞表达bHLH转录因子NeuroD和Mash1;自发分化后大量细胞表达bHLH转录因子NeuroD和Mash1,少量细胞表达Notch 1胞内段和Hes1。Notch信号抑制组Nestin,GFAP阳性率显著低于对照组,β-tubulin阳性率显著高于对照组,而Recoverin阳性率与对照组差异无统计学意义。结论：Notch1信号在体外可能参与了对视网膜前体细胞分化的抑制,抑制Notch信号可部分促进视网膜前体细胞向神经元分化,同时抑制了神经胶质细胞的分化。     

人参多糖定向诱导脐血来源树突状细胞及鉴定

目的探讨人参多糖（Ginseng Polysaccharides,GPS）对脐血来源树突状细胞（Dendritic Cells,DCs）体外诱导生成及增殖的影响。方法采集脐血抗凝,离心获得单个核细胞,用含胎牛血清（Fatal Calf Serum,FCS）的培养基贴壁培养3h,分别予含GPS和细胞因子（Cytokine,CK）的培养基进行培养,显微镜观察各组细胞形态,台盼蓝染色法计活细胞数,流式细胞术检测第12 d细胞免疫表型CD80、CD83、CD86的表达。结果脐血单个核细胞体外经GPS诱导培养后细胞数量显著增加,以浓度为100μg/ml第12 d时增殖最显著（P〈0.05）,细胞形态典型,高表达免疫表型CD80、CD83、CD86（P〈0.01）。结论GPS可从脐血单个核细胞体外诱导出DC,并经形态学及表型鉴定得以证实。     

EPO促进胚胎神经干细胞向神经元分化的形态学研究

目的：探讨促红细胞生成素（erythropoietin ,EPO）促进神经干细胞（neural stem cells ,NSCs）分化的形态学表现,为细胞移植治疗脑部疾病和脑损伤提供实验依据。方法取大鼠14 d胚胎脑皮质先增殖培养,后贴壁分化培养。适时镜下观察,免疫细胞化学染色,用nestin鉴定NSCs ,GFAP鉴定神经胶质细胞、MAP2鉴定神经元。选取第3代 NSCs ,向培养基中分别添加不同剂量的 EPO ,浓度分别为0．5u/ml ,5u/ml ,50u/ml ,500u/ml ,并设不添加EPO的对照组,MAP2免疫荧光共聚焦显微镜观察NSCs向神经元方向的分化。结果1）鼠胚脑皮质在无血清悬浮培养形成大量神经球,并可传代,球内细胞均表达 nestin。分化培养,可检测出MAP2或GFAP阳性细胞。2）EPO≥5u/ml各组分化培养,表达MAP2阳性细胞显著升高（P＜0．05）。结论大鼠胚胎脑皮质体外培养可获得NSCs ;适当浓度EPO可提高NSCs向神经元的分化。     

胰岛素样生长因子-1诱导新生小鼠海马源性神经干细胞增殖分化的研究

目的探讨胰岛素样生长因子-1（IGF-1）对新生小鼠海马源性神经干细胞（NSCs）增殖和分化的影响。方法通过取新生C57BL／6J小鼠海马组织,机械分离,体外培养NSCs,特异性标志蛋白Nestin免疫荧光鉴定。在细胞培养液中加入100μg／L的IGF-1记为IGF-1组,同时设立正常细胞对照组。CCK-8试剂盒检测细胞增殖情况,GFAP、133Tubulin细胞免疫化学检测细胞分化情况。结果体外成功培养NSCs,特异性蛋白Nes-tin具有表达。IGF-1组NSCs较对照组增殖显著,且IGF-1组细胞具有显著的迁移和分化能力。细胞免疫荧光鉴定,IGF-1可促进细胞分化为星形胶质细胞和神经元（P〈0．05）。结论IGF-1能够促进体外培养的新生小鼠海马源性NSCs增殖,并诱导NSCs向星形胶质细胞和神经元分化。     

Plasmocin对人胚胎干细胞支原体污染的杀灭效果

目的人胚胎干细胞(hESCs,human embryonic stem cells)应用广泛,但来源有限。前期检测发现本室培养的H9 hESCs有支原体污染。本研究拟探讨高效支原体杀灭剂plasmocin去除hESCs支原体污染的可能性,及其对hES增殖、分化的影响。方法常规培养hESCs细胞,用切割法进行传代。分别用低(12.5μg/ml)、中(25μg/ml)、高(37.5μg/ml)浓度plasmocin处理hESCs 2～3周,用PCR法检测支原体,用结晶紫染色观察hESCs克隆大小,显微镜下观察hESCs分化状况。结果低、中、高浓度plasmocin处理2周均不能杀灭hESCs的支原体,延长高浓度plasmocin处理时间至3周,亦未能杀灭支原体。实验发现,plasmocin呈剂量依赖性抑制hESCs增殖,且高浓度plasmocin可诱导hESCs分化,而高浓度bFGF(40 ng/ml)则能部分阻断plasmocin抑制增殖和诱导分化的作用。结论plasmocin未能去除hESCs的支原体污染,可能与支原体产生抗药性及hESCs的克隆生长特性有关。     

人胚胎干细胞向类间充质干细胞的诱导分化及鉴定

目的 建立诱导人胚胎干细胞向类间充质干细胞分化的方法,并鉴定细胞的生物学特性.方法 人胚胎干细胞在无血清条件下悬浮培养形成类胚体,10 d后在含血清条件下使类胚体贴壁生长,5～6 d后机械法剔除类胚体中心区高密度重叠细胞,保留周边铺展细胞并传代扩增.观察诱导分化与传代扩增后细胞的形态学变化;免疫荧光染色和流式细胞术进行细胞表型分析.取第5代细胞进行成脂、成骨和成软骨诱导,3～4周后运用特殊染色及RT-PCT技术检测细胞成脂、成骨及成软骨分化能力.结果 诱导分化后细胞具有与骨髓间充质干细胞相似的形态,扩增能力较强,多次扩增传代后细胞形态和增殖能力无明显改变.免疫荧光染色发现细胞表达中胚层标志波型蛋白(vimentin).流式细胞术分析显示,细胞表达CD29、CD105、CD166等间充质干细胞表面标志.特殊染色及RT-PCT检测结果显示,成脂诱导后多数细胞油红染色阳性,脂蛋白酶和leptin表达增加;成骨诱导后细胞茜素红染色阳性,碱性磷酸酶和Cbfa-1表达增加;成软骨诱导后细胞Ⅱ型胶原染色阳性,Ⅱ型胶原和软骨寡聚基质蛋白(COMP)表达增强.结论 成功诱导人胚胎干细胞向类间充质干细胞分化.分化获得的细胞增殖能力强,表达间充质干细胞的特异性标志,并具有多向分化潜能.