心肌干细胞的提交分化及其调控机制

心肌细胞被认为是终末分化细胞，损伤后不能再生。但最近研究发现，成人心脏中存在多能心肌干细胞(cardiacstemcell，CSC)，CSC能够再生为心肌。另外，全能胚胎干细胞(ES细胞)、多能成体祖细胞(MAPC)和成体多能干细胞(aMSC)具有向心肌分化的潜力，可用于心肌损伤后的修复治疗。ES细胞和MAPC作为CSC的前体细胞，在心肌梗塞的干细胞移植治疗方面需经过向心肌谱系的提交过程。本综述了干细胞向心肌谱系的提交、分化及其调控机制。     

胚胎干细胞的定向心肌分化及其调控机制

胚胎干细胞是具有分化为各种类型组织细胞潜能的全能干细胞,可在体外大量扩增,细胞因子、激素、诱导剂和细胞内转录因子等可诱导和调控胚胎干细胞进行心肌细胞定向分化,这将使干细胞移植治疗心肌损伤性疾病成为可能.探讨胚胎干细胞向心肌细胞的定向分化及其调控机制,进而可在体内外调控干细胞向心肌细胞的定向分化,这将为临床应用干细胞分化新生心肌细胞以治疗心肌损伤性疾病提供理想的细胞来源和可靠的理论依据.     

胚胎干细胞的定向心肌分化及其调控机制

胚胎干细胞是具有分化为各种类型组织细胞潜能的全能干细胞,可在体外大量扩增,细胞因子、激素、诱导剂和细胞内转录因子等可诱导和调控胚胎干细胞进行心肌细胞定向分化,这将使干细胞移植治疗心肌损伤性疾病成为可能。探讨胚胎干细胞向心肌细胞的定向分化及其调控机制,进而可在体内外调控干细胞向心肌细胞的定向分化,这将为临床应用干细胞分化新生心肌细胞以治疗心肌损伤性疾病提供理想的细胞来源和可靠的理论依据。     

心肌干细胞的定向分化和调控

在细胞因子、激素、药物、细胞间连接和细胞内转录因子等因素的诱导和调控作用下 ,CSC向心肌进行定向分化。如何正确筛选CSC应用于干细胞的移植治疗或对体内CSC向心肌的定向分化加以调控 ,对于临床合理利用CSC治疗心肌损伤性疾病将具有重要意义。明确CSC的生物学特性 ,探讨CSC向心肌的终末分化与调控机制 ,将为临床应用CSC治疗心肌梗死提供可靠依据     

成体干细胞的横向分化及其可能的机制

传统的观点认为成体组织中的干细胞，只能定向分化为其所在组织中的某个或某些特定的细胞，其发育潜能具有限制性。近年来随着研究的深入，许多研究对这一观点提出了质疑，认为成体干细胞的分化潜能远比先前认为的更为广泛，并将之称为干细胞的横向分化。本综述了几种成体干细胞的横向分化及其可能的机制。     

成体干细胞的横向分化及其可能的机制

传统的观点认为成体组织中的干细胞,只能定向分化为其所在组织中的某个或某些特定的细胞,其发育潜能具有限制性。近年来随着研究的深入,许多研究者对这一观点提出了质疑,认为成体干细胞的分化潜能远比先前认为的更为广泛,并将之称为干细胞的横向分化。本文综述了几种成体干细胞的横向分化及其可能的机制。     

骨髓基质干细胞向神经细胞诱导分化及其机制的研究进展

骨髓基质干细胞是一种存在于骨髓间质中具备多向分化潜能的成体干细胞,其不仅能分化为中胚层起源的骨、软骨和脂肪细胞,还可以在特定条件下诱导分化为神经外胚层起源的神经细胞。主要对骨髓基质干细胞向神经细胞诱导分化及其机制的研究进展作一综述。     

诱导间充质干细胞向心肌样细胞的分化*

背景：目前很多体内外实验都已表明间充质干细胞具有向心肌样细胞或心肌细胞分化的能力,这使间充质干细胞治疗心脏疾病成为可能。 目的：比较诱导间充质干细胞向心肌样细胞分化实验方法的异同及存在的问题。 方法：以“mesenchymal stem cells,cardiomyocyte, differentiation;间充质干细胞,心肌细胞,诱导;分化”为检索词,应用计算机检索2000-12/2010-12 PubMed 数据库与万方数据库,与间充质干细胞诱导分化为心肌细胞相关的文章。 结果与结论：间充质干细胞向心肌细胞分化的方法主要有：①心肌细胞条件培养液：间充质干细胞在体外经药物诱导或模拟体内心肌微环境能定向诱导分化为心肌样细胞。②与希望诱导成的目的细胞共同培养：间充质干细胞可经药物诱导诱导分化为心肌细胞,也可不经任何诱导在心肌微环境中分化为心肌细胞。虽然间充质干细胞在体外心脏病理条件下可分化为心肌细胞,使间充质干细胞治疗心脏疾病成为可能,但其研究有待进一步完善。关键词：诱导;分化;间充质干细胞;心肌样细胞;干细胞 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2012.19.035     

细胞接触诱导骨髓间充质干细胞获得心肌分化表型的研究

目的观察不同浓度条件下，细胞接触对骨髓间充质干细胞（BMSCs）分化为心肌细胞（CM）的诱导作用。方法利用表达绿色荧光蛋白（GFP）的转基因大鼠的BMSCs与CM以不同比例（1：1、1：10、1：20、1：40）共培养1周，分别采用免疫荧光染色及流式细胞计数分析检测肌钙蛋白I（cTnI）、α—sarcomeric actinin和MEF-2C等心肌特异性蛋白，采用膜片钳技术检测分化细胞的电生理功能。结果在共培养条件下，部分GFP—BMSCs可表达一系列心肌表面标记物，如心肌特异性cTnI蛋白等，且获得心肌分化表型的数量随着CM数量的增加而增加。部分GFP—BMSCs与CM一起同步搏动，并可获得与CM相似的膜电位。结论细胞接触可诱导BMSCs获得有功能的心肌分化表型，其数量与心肌的数量不同浓度有相对的依赖性，随着心肌数量的增加而增加。     

物理微环境调控干细胞定向分化

干细胞具有自我更新和多向分化的能力,在组织工程和再生医学领域被认为有广泛的应用前景。然而,干细胞的功能依赖于自身所处的微环境即干细胞龛。干细胞龛中包含复杂的生物物理和生物化学因素。最近的研究表明,生物物理因素即干细胞所处的物理微环境在调控干细胞定向分化中发挥着重要的作用。在体外,人工合成的物理微环境能够精确操控多种生物物理特性。在此基础上,研究者进一步开展了如基质硬度、基质形貌和机械力等生物物理特性对各种不同种类的干细胞定向分化功能影响的研究。本文总结了人工构建物理微环境的手段及力学模型,并且综述了不同生物物理特性对干细胞分化影响的研究现状,希望对今后相关领域的研究发展提供参考借鉴。     

微环境对心肌干细胞动员和分化的影响

在成体心脏和骨髓中存在多能性心肌干细胞(cardiac stem cell,CSC)。当心肌发生缺血坏死时,心肌局部微环境发生改变,在粒细胞集落刺激因子、基质细胞衍生因子、骨形态发生蛋白-2和胰岛素样生长因子-Ⅰ等各类因子的作用下,CSC可被动员至心肌缺血区,向心肌细胞、内皮细胞等定向分化,从而修复缺血坏死的心肌。因此,尝试改善心肌局部微环境对于CSC动员或移植治疗缺血性心脏病将具有重要意义。     

Uniformly-aligned gelatin/polycaprolactone fibers promote proliferation in adipose-derived stem cells and have distinct effects on cardiac cell differentiation

Cardiac tissue engineering is a promising technique to regenerate cardiac tissue and treat cardiovascular disease. Here we applied a modified method to generate ultrafine uniformly-aligned composite gelatin/polycaprolactone fibers that mimic functional heart tissue. We tested the physical properties of these fibers and analyzed how these composite fibrous scaffolds affected growth and cardiac lineage differentiation in rat adipose-derived stem cells (rADSCs). We found that uniformly aligned composite fiber scaffolds had an anisotropic arrangement, functional mechanical properties, and strong hydrophilicity. The anisotropic scaffolds improved cell attachment, viability, and proliferative capacity of ADSCs over randomly-aligned scaffolds. Furthermore, uniformly aligned composite fiber scaffolds increased the efficiency of cardiomyogenic differentiation, but might reduce the efficiency of cardiac conduction system cell differentiation in ADSCs compared to randomly-oriented scaffolds and tissue culture polystyrene. However, the randomly-oriented composite scaffolds showed no obviously facilitated effects over tissue culture polystyrene on the two cells’ differentiation process. The above results indicate that the scaffold fiber alignment has a greater effect on cell differentiation than the composition of the scaffold. Together, the uniformly-aligned composite fibers displayed excellent physical and biocompatible properties, promoted ADSC proliferation, and played distinct roles in the differentiation of cardiomyogenic cells and cardiac conduction system cells from ADSCs. These results provide new insight for the application of anisotropic fibrous scaffolds in cardiac tissue engineering for both in vitro and in vivo research.     

新生小鼠海马神经干细胞体外培养条件下的增殖与分化

背景：神经干细胞移植可用于中枢神经损伤的临床治疗。 目的：观察新生小鼠海马神经干细胞在体外培养条件下的增殖和分化。 方法：从新生昆明小鼠海马取材,采用机械分离法对原代细胞进行无血清培养,采用机械法复合酶消化法对原代细胞进行传代,以体积分数为10%胎牛血清诱导分化。免疫荧光行巢蛋白、β-微管蛋白Ⅲ和胶质纤维酸性蛋白染色,对培养的细胞进行鉴定。CCK-8法检测神经干细胞增殖能力。 结果与结论：从新生小鼠海马分离得到的细胞具有连续传代形成克隆球的能力,克隆球呈巢蛋白免疫反应阳性;加入胎牛血清可诱导分化为β-微管蛋白Ⅲ和胶质纤维酸性蛋白阳性细胞。提示实验成功建立了体外培养新生小鼠海马组织分离和培养神经干细胞的方法,培养的神经干细胞在体外培养条件下保持着自我增殖和分化的潜能。     

胚胎干细胞定向分化为胰岛素分泌细胞的研究进展

胰岛移植是治疗糖尿病的有效方法之一。胚体干细胞在体外定向分化为胰岛素分泌细胞为胰岛移植提供了足够的细胞来源。概述了近年来胚胎干细胞向胰腺细胞系的诱导分化所取得的进展。     

GM-1对离体大鼠神经干细胞增殖和分化的影响

目的 研究不同剂量GM-1（神经节苷脂）对离体大鼠神经干细胞增殖和分化的影响。方法 自大鼠脑组织分离神经干细胞，培养于含有bFGF和／或B27的DMEM／F12培养液中，实验组培养液中分别加入33．5μg/L、3．35μg/L及0．335μg/L GM-1，用MTT比色分析法测定细胞增殖能力。用含体积分数3％血清的DMEM／F12培养液诱导细胞分化，每间隔6h于倒置显微镜下观察细胞分化情况。结果 4d、8dMTT比色显示，GM-1（33．5μg/L）组与阳性对照组比较，P均〉0．05，与阴性对照组比较，P均〈0．05；GM-1（3．35μg/L）组、GM-1（0．335μg/L）组与阴性对照组比较，P均〉005。分化研究发现．接种6h后，3个实验组与阴性对照组的细胞突起短且细小，而血清组神经求周边可见明显粗大的细胞突起，呈放射状向周边伸出；随着分化时间的延长，各组细胞突起均逐渐伸长，3个实验组分化能力低于对照组，与阴性对照组之间无显著差异。结论 GM-1能够维持大鼠神经干细胞的原始状态，促进神经干细胞增殖，而对神经干细胞的分化作用不明显。     

Migration and differentiation of hematopoietic stem cells in autoimmune mice of different ages

Migration and differentiation of hematopoietic stem cells were studied in autoimmune (NZB×NZW)F₁ mice of different ages. Migration of stem cells was shown to be reduced in old (NZB×NZW)F₁ mice. Irrespective of age, inhibition of differentiation of stem cells along the granuloid path of development was observed in (NZB×NZW)F₁ mice. It is suggested that in (NZB×NZW)F₁ mice there is either a defect of development of the T-lymphocyte subpopulation influencing differentiation of stem cells along the granuloid pathway or a genetic defect at the level of precursors of the granulocyte series (CFU_C).Translated from Byulleten' Éksperimental'noi Biologii i Meditsiny, Vol. 89, No. 2, pp. 224–226, February, 1980.     

海人酸对神经干细胞增殖及分化的影响

背景：神经干细胞对脑组织的修复作用非常有限,约80%新增殖的内源性神经干细胞在6周内死亡,仅0.2%的细胞继续增殖、分化,参与修复。 目的：分析不同剂量海人酸在对神经干细胞增殖及分化的影响。 方法：体外分离并培养新生Wistar大鼠神经干细胞,将神经干细胞分为空白对照组和加入不同浓度梯度的海人酸组,通过免疫组化法和免疫荧光法进行鉴定,MTT比色法测定海人酸对神经干细胞分化的影响,计算分化后神经元和星形胶质细胞比例。 结果与结论：海人酸组贴壁的神经球分化速度较空白对照组快,在同一时间点进行观察,神经细胞的迁移距离较未处理组远。分化5 d后,海人酸组所分化的细胞中,星状细胞较空白对照组多,而神经元样细胞相对较少,培养的细胞具有自我更新和向神经元﹑少突胶质细胞和星形胶质细胞分化的潜能。兴奋性氨基酸海人酸可使部分神经干细胞死亡,但可促进幸存的神经干细胞增殖及分化,并诱导其向星形胶质细胞分化。中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程全文链接：     

牙髓干细胞培养及分化的研究进展

干细胞是未分化的细胞,具有自我更新、高度增殖及多向分化等特性。牙髓干细胞(dental pulp stem cell,DPSC)不仅具有干细胞的上述特性,而且具有取材方便、易于培养、易于冷藏等优点。本文就DPSC与其他三种干细胞在培养多向分化潜能、分化诱导因素、向诱导性多功能干细胞(induced pluripotent stem cell,i PSC)的分化潜能以及在组织工程学中的应用进行比较,并讨论DPSC的培养及分化优势。     

干细胞诱导形成软骨细胞研究进展

组织工程技术构建软骨需要大量的软骨细胞,成熟的软骨细胞扩增能力有限,难以满足组织构建需要。干细胞,包括胚胎干细胞、成体干细胞,均具有强大的自我更新能力及多向分化潜能。在适当的诱导条件下,这些干细胞均可被诱导分化为软骨细胞,从而满足组织工程需求。