干细胞与转化医学研究进展浅析

干细胞与医学转化是近阶段比较热门的学科。由于干细胞的多种分化潜能和高度的自我更新能力,已经成为修复生命有机体功能细胞的种子细胞,而且在再生医学和组织工程中愈发引起人们的广泛重视。干细胞在临床转换应用的实验研究结果给许多种疾病带来了希望,它克服了临床常规治疗的局限性。目前,干细胞的临床研究处于一个快速的发展阶段,世界各国均高度重视。我国政府对干细胞研究也高度重视,加大了科研的投入,加强了规范化管理,制定了相关政策。如果在干细胞治疗的领域采用转化医学的模式,将科研与临床密切的联系结合,重视在大型实验动物如猪,狗,猴的人类疾病的动物模型的干细胞治疗应用研究,将会促进干细胞临床转化的速度。     

转化医学及其在牙周干细胞研究中的应用

转化医学是近年来的热门研究领域,尽管目前的转化研究多集中于致死性疾病的防治,然而其对口腔医学的发展也将发挥重要作用[1-3]。口腔疾病中,牙周疾病是人类口腔健康的"头号杀手",有文献报道,牙周疾病可能与糖尿病、心血管疾病等全身疾病相关,一直是巨大的社会公共卫生问题。很多学者已经意识到,在牙周病防治方面引入和普及转     

干细胞移植和再生医学

人体器官病损或功能失效而危及生命时,可以移植其他人的器官再继续存活,即器官移植。这在人体某些器官中（如角膜、肾脏、肝脏和心脏）已经实现或部分实现。除器官外,人们希望人体细胞病死或丧失功能后也可以用新生的细胞移植来代替,     

神经干细胞研究进展

神经干细胞是具有自我更新和多向分化潜能等特性，可在细胞因子等各种信号调节下最终分化为神经元和神经胶质细胞。神经干细胞特性已经显示了它在临床上治疗神经退行性疾病或其它疾病具有诱人的应用前景。目前对神经干细胞的增殖、分化、来源的研究已经取得了一定的进展，但临床上应用还处于摸索阶段。     

干细胞与再生医学

当前，对于生命科学的研究，世界各国科学家已从对基因的“狂热”转向对干细胞的关注。科学家普遍认为干细胞的研究将为临床医学提供广阔的应用前景。特别是在组织工程学方面，干细胞被认为可以解决长期困扰临床的组织器官不足和免疫排斥的难题，从而实现人类用人工培养的组织和器官自由更换疾病组织和器官的目标，即再生医学的创立。     

神经干细胞和人脑再生医学

近年来研究发现,神经再生是成年哺乳动物大脑中的生理现象。由成年神经干细胞生成的神经元不论是体外培养还是在体内都具有相应的电生理功能,并能够在损伤后进行神经再生修复。而且基因修饰干细胞还可用于神经系统疾病的基因治疗,表达外源性的神经递质、神经营养因子及代谢性酶,为许多难治性神经系统疾病提供了新的治疗途径。     

干细胞与再生医学发展态势分析

基于Web of Science数据库收录的1970-2018年国内外干细胞领域论文数据,从出版年代、国家、机构、研究方向等维度开展统计分析,对高被引文献进行定性主题聚类和国内外对比,剖析干细胞领域研究现状,发现研究热点及发展趋势。     

胚胎干细胞与再生医学

由于胚胎干细胞具有分化能力,再生性强;同时由于处于低分化状态,它还具有分化成多种细胞、组织和器官的能力。科学家普遍认为胚胎干细胞的研究将为临床医学提供广阔的应用前景,可以解决长期困扰临床的供体不足和免疫排斥的难题,从而实现人类用人工培养的组织和器官更换疾病组织和器官的目标。本文重点介绍胚胎干细胞在心肌细胞、胰腺细胞、神经细胞等方面的再生研究。     

转化医学:从转化研究到靶向治疗与个体化医学

生命科学在基因组学、干细胞和微电子技术等领域已取得了突破性进展,然而如何诊断、治疗包括癌症在内的许多重要疾病仍然是医学实践中亟待解决的难题.因此,“转化医学”这一新的概念应运而生,开展和加强“转化研究”已逐渐成为共识.值得注意的是,转化研究不仅包括采用各种新方法、新技术研究疾病的发生机制及诊断和治疗,也强调从临床实践中提出问题,研究和解决与疾病诊治有关的重要课题.转化医学的另一个重要内容是个体化治疗,即根据疾病在分子水平的改变而采用特异的靶向药物治疗.目前能进行个体化靶向治疗的案例仍屈指可数,但随着对许多疾病机制的深入了解,新的诊断技术和生物标记的发现,以及更多靶向药物的开发,个体化治疗有望在不久的将来,从特例成为临床实践中的常规.     

星形胶质细胞诱导神经干细胞定向分化试验研究

目的 研究新生SD大鼠星形胶质细胞培养上清液对神经干细胞(neural stem cells，NSCS)体外定向分化的影响，探讨神经干细胞分化条件。方法 收集新生和成年SD大鼠星形胶质细胞培养的上清液，以1：3比例同DMEM／F12培基混合，分别对胎鼠来源的神经干细胞进行诱导分化，倒置相差显微境下观察细胞的生长情况。并采用免疫荧光检测方法对分化细胞鉴定和计数。结果 新生鼠星形胶质细胞培养上清液与DMEM／F12的混合培基诱导神经干细胞分化为神经元的比例明显提高。结论 新生鼠星形神经胶质细胞能促使神经干细胞向神经元方向分化。     

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.     

体外诱导人胚胎干细胞定向分化为神经干细胞

目的:探讨体外定向诱导人胚胎干细胞(human embryonic stem cells,hESCs)生成高纯度神经干细胞(neural stem cells,NSCs)的方法.方法:模拟体内神经细胞分化发育的不同阶段及微环境,分三阶段诱导hESCs定向生成NSCs.形态学观察结合免疫荧光细胞化学、流式细胞术和RT-PCR检测胚胎干细胞标志和神经干细胞标志;NSCs分化实验对所诱导的NSCs的分化潜能进行检测.结果:体外培养的hESCs在胚胎成纤维细胞饲养层上连续传代培养50代,仍保持SSEA-4,TRA-1-81阳性,表达Nanog基因,流式细胞术检测SSEA-4阳性表达率为83.44%;经三步法最终可诱导形成纯度高达90%以上的nestin阳性细胞,表达nestin基因,流式细胞术检测nestin阳性表达率为89.38%;诱导生成的细胞反复传代,仍表现为nestin阳性,并可进一步分化为神经元、星形神经胶质细胞和少突胶质细胞.结论:模拟体内神经分化过程的三步诱导法,可诱导hESCs生成较高纯度的NSCs,并能较好维持其干细胞特性和具有进一步分化的能力.     

人体脂肪干细胞培养及成骨诱导分化

目的 通过成人脂肪体外分离培养脂肪间充质干细胞（adipose-derived stem cells,ADSCs）研究其生理特性及在特定培养条件下向成骨分化,探讨脂肪源性干细胞作为骨组织工程的种子细胞的前景.方法 从成人脂肪中利用胶原酶消化法分离并体外培养干细胞,流式细胞仪检测细胞表面标记物,CCK8检测细胞活性,P3代脂肪干细胞通过成骨诱导液诱导向骨细胞分化,BCIP/NBT比色法染色检测碱性磷酸酶（AKP）,茜素红染色检测钙结节形成,RT-PCR检测碱性磷酸酶（ALP）、骨桥蛋白（OP）表达变化.结果 成人脂肪间质来源的ADSCs,能稳定传代,增殖能力旺盛;流式细胞检测证实其特异表达相关干细胞表面标记物;成骨诱导后表现出呈典型的成骨细胞形态;ALP染色阳性,茜素红染色阳性,诱导培养0、3、7、14、21、28天后RT-PCR定量检测证实细胞中ALP、OP阳性表达.结论 成人脂肪中可分离得到ADSCs,其稳定表达特异性的表面抗原,并且经过相应诱导培养后可向骨细胞分化,阳性表达OP、ALP,可作为优良的骨组织工程的种子细胞来源.     

人类胚胎干细胞向造血细胞的自发分化

目的 研究人类胚胎干细胞自发向造血分化过程中造血干细胞和成熟血细胞标志出现时间,这将为胚胎干细胞定向诱导分化提供依据.方法 将我所建立的人类胚胎干细胞系(chESC3)自发分化形成拟胚体,RT-PCR方法检测不同时间点造血相关基因KDR、Bmil、Scl、gata2等的表达、流式细胞术检测6、8、10、12 d造血干细胞标志CD34表达,并通过造血集落培养方法检测这些时间点造血集落形成能力,最后将拟胚体制备石蜡切片,免疫细胞化学检测10、12、15、18 dCD45阳性阳性细胞数.结果 造血干细胞早期基因KDR、Bmil在hESCs中有表达,同时该基因随着拟胚体培养时间的延长,在第4～6天开始上调表达;造血干细胞标志性基因Scl,gata2在6～8 d开始表达,并且维持高表达到12 d.流式细胞术检测不同时间点hEBs中CD34阳性细胞数,发现其随时间的延长有增多的趋势,6、8、10、12 d分别为(1.4±0.4)%、(3.4±1.3)%、(5.5±2.2)%、(5.1%±1.7)%;6、8、10、12 d的拟胚体细胞进行集落培养检测形成的集落数在每105个拟胚体细胞中分别为0、7±2、37±11、89±29,P<0.01;集落细胞表达CD45,瑞士吉姆撒染色,可以检测到分叶核粒细胞;免疫细胞化学法对10、12、15、18 d拟胚体进行切片染色,发现在这4 d中可以明显观察到CD45阳性细胞的出现,并随时间的延长而数量增多,分别为:0、40.5±15.09、178.6±55.89、253.0±52.04,P<0.05.结论 在自发向造血细胞分化的过程中经历了 3个阶段:hESCs向胚层特异性细胞分化(前6～8 d);造血干祖细胞扩增期(第8～12天);成熟血细胞大量出现期(15 d以后).     

人干细胞的分化研究及临床应用探索

人干细胞是具有自我复制和分化潜能的细胞,有很多种类,在人体发育中起着决定性的作用.干细胞的分化是干细胞研究的核心内容,除了受干细胞自身分化潜能制约外,同时受干细胞周围环境的控制.人干细胞的分化研究分为体外研究和体内研究,除观察人干细胞诱导分化后的形态变化外,同时也探索细胞分化的分子机制.人们关注人干细胞的研究,目的就是体外扩增干细胞并获得具有定向分化能力的干细胞,采用适当的手段治疗人类疾病,维护人体健康.     

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。     

诱导人骨髓间充质干细胞向成骨细胞和内皮细胞分化

目的 探索体外诱导人骨髓间充质干细胞(hMSCs)向成骨细胞和内皮细胞分化形成成骨细胞及内皮细胞共存体系的潜能和条件.方法 采用密度梯度离心法分离培养hMSCs,采用含30 mg/L内皮细胞生长添加剂的内皮细胞诱导液诱导1周,然后更换为含1×10-8 mol/L地塞米松、10 mmol/L β-甘油磷酸钠、30 μg/mL维生素C的成骨细胞诱导液继续诱导7～14 d.诱导前以只加10% FBS的HDMEM培养基作为对照.采用流式细胞术检测细胞表面分子,通过倒置显微镜观察细胞形态学变化.向成骨细胞诱导14 d后,采用茜素红染色观察钙结节形成.结果 经流式细胞术检测,诱导前分离培养的hMSCs表达CD90、CD105和CD44,不表达内皮细胞表面标志CD34和CD133,也不表达HLA-DR.诱导14 d后,hMSCs表面标志CD90和CD105的表达下降(P＜0.05),成骨细胞表面标志CD44和HLA-DR及内皮细胞表面标志CD34和CD133增加(P＜0.05).诱导过程中原先长梭形的细胞缩短,细胞出现分层.hMSCs向成骨细胞诱导14 d后,茜素红染色显示有钙结节形成.结论 hMSCs先后经内皮细胞诱导液和成骨细胞诱导液诱导,可在体外向内皮细胞和成骨细胞定向分化,形成内皮细胞和成骨细胞共存体系.     

诱导人骨髓间充质干细胞向成骨细胞和内皮细胞分化

目的 探索体外诱导人骨髓间充质干细胞(hMSCs)向成骨细胞和内皮细胞分化形成成骨细胞及内皮细胞共存体系的潜能和条件.方法 采用密度梯度离心法分离培养hMSCs,采用含30 mg/L内皮细胞生长添加剂的内皮细胞诱导液诱导1周,然后更换为含1×10-8 mol/L地塞米松、10 mmol/L β-甘油磷酸钠、30 μg/mL维生素C的成骨细胞诱导液继续诱导7～14 d.诱导前以只加10% FBS的HDMEM培养基作为对照.采用流式细胞术检测细胞表面分子,通过倒置显微镜观察细胞形态学变化.向成骨细胞诱导14 d后,采用茜素红染色观察钙结节形成.结果 经流式细胞术检测,诱导前分离培养的hMSCs表达CD90、CD105和CD44,不表达内皮细胞表面标志CD34和CD133,也不表达HLA-DR.诱导14 d后,hMSCs表面标志CD90和CD105的表达下降(P＜0.05),成骨细胞表面标志CD44和HLA-DR及内皮细胞表面标志CD34和CD133增加(P＜0.05).诱导过程中原先长梭形的细胞缩短,细胞出现分层.hMSCs向成骨细胞诱导14 d后,茜素红染色显示有钙结节形成.结论 hMSCs先后经内皮细胞诱导液和成骨细胞诱导液诱导,可在体外向内皮细胞和成骨细胞定向分化,形成内皮细胞和成骨细胞共存体系.     

人胎盘底蜕膜间充质干细胞的分离培养及其多向分化潜能的实验研究

目的探讨人胎盘底蜕膜间充质干细胞(MSCs)体外生物学特性,并验证其多向分化潜能。方法通过酶消化和密度梯度离心法从人足月胎盘底蜕膜中获取MSCs,倒置显微镜下观察其形态变化和生长特点;CCK-8试剂盒检测细胞增殖能力;流式细胞仪检测细胞周期及表面抗原(CD29、CD44、CD73、CD90、CD34、CD45、CD14)的表达;在特定诱导条件下,使其向成骨、成脂、成软骨方向分化,鉴定其多向分化潜能。结果人足月胎盘底蜕膜中分离的MSCs呈克隆样生长,形态类似于骨髓MSCs,传代后细胞增殖迅速,细胞倍增时间为(2.21±0.21)d;大于70%的细胞处于静止期(G0/G1期),阳性表达CD29、CD44、CD73、CD90,不表达CD34、CD45、CD14;经诱导后茜素红染色、油红O染色和Alcian blue染色均呈阳性表现。结论胎盘底蜕膜中含有丰富的MSCs,易于体外分离培养,且具有多向分化潜能,有希望成为另一新颖的干细胞来源。