精原干细胞微环境的生物学特性

成体干细胞的自我更新和分化与其微环境关系密切。精原干细胞(spermatogonial stem cells,SSCs)是体内自然状态下唯一能将遗传信息传至子代的成体干细胞。探讨SSCs更新和分化的调控机制有助于精子发生机理的阐明,并为探究其他成体干细胞增殖分化的调节机制提供依据。因此,SSCs系统为成体干细胞微环境研究提供了理想模型。资料表明,SSCs的更新和分化受其微环境的调控。基于本室的工作,参考最新文献,本文主要从SSCs微环境的基本特性、构成及其产生的各种调控因子等角度,评述了SSCs微环境的生物学特性及其与SSCs更新和分化间的关系,以期为本领域研究及其他成体干细胞相关研究提供借鉴。     

肿瘤干细胞相关微环境

肿瘤干细胞维持自我更新和存活依赖微环境调节。多种可溶性分子、肿瘤相关巨噬细胞、成纤维细胞等间质细胞组成肿瘤生长的微环境。骨髓基质干细胞、神经干细胞、内皮干细胞等正常组织干细胞具有向肿瘤部位迁移的特点,参与调节肿瘤生长侵袭,这可能是肿瘤治疗的靶点。除肿瘤细胞外,多种间质细胞在基因表达和遗传水平也有异常改变,其具体作用尚不明确。     

体外模拟心肌微环境诱导婴幼儿骨髓间充质干细胞向心肌细胞分化的实验研究

研究结果表明，骨髓间充质干细胞（BMSCs）在心脏微环境中可以自发的分化为心肌细胞（CM）。我们在前人研究的基础上，对应用小鼠CM体外构建的心肌微环境使婴幼儿BMSCs向CM分化的可行性进行了探讨。     

微环境对干细胞向心肌细胞分化影响的研究进展CSCD

微环境对干细胞的分化有着重要影响.通过控制微环境来实现干细胞定向分化,比传统诱导法更接近实际生理特性,无疑具有更为广阔的临床应用前景.本文对微环境对干细胞向心肌细胞分化影响的研究进展作一综述.     

干细胞巢或微环境对干细胞命运影响的研究与进展——干细胞巢对干细胞发生、发育、增殖(分化)、成熟、衰退、死亡的影响

干细胞巢的概念是1978年由Shofied提出的假说,其干细胞巢在解剖和生理上是由细胞构成的微环境(巢)[1-3].生命的基本单位是细胞.单种多个细胞组成组织,多种细胞组成器官,多种器官组成系统,多个系统组成生命体.单细胞(受精卵)经过发生、发育、成熟为生命体,其后随年龄增长而衰老,直至死亡.这一过程是自然不可抗拒的过程.当前生命科学的核心任务是如何延缓衰老.所谓"延年益寿、自古有之,长生不老、人皆求之."     

Wnt信号通路在微环境中调控毛囊干细胞的研究进展

近年来,皮肤毛囊干细胞(hair follicle stem cells,HFSC)已成为国内外在创伤修复领域的研究热点,组织工程皮肤和皮肤创面的干细胞移植在临床应用已充分说明干细胞在再生医学治疗的潜能.如何更好地阐明信号通路在调控干细胞促进组织修复过程中所发挥的作用,从而可以进一步了解干细胞的生物学特性,是我们需要解决的问题.     

胚胎干细胞和诱导性多能干细胞体外分化成精子细胞的研究

<正>据世界卫生组织(WHO)统计,世界上有10%~l5%的育龄夫妇患有不孕不育症,其中由男性方面因素导致的不孕症约占30%[1,2],无精子症在男性不育患者中的比例约为10%~15%。目前对于无精子症病人的主要治疗方法如下:(1)对于梗阻性无精子症可以从睾丸组织获得精子或者精子细胞,行单精子胸浆内注射(intracytoplasmic sperm injection,ICSI)来治疗。(2)对于先天性生殖异常或者后天环境、辐射、医学治疗等原因造成的永久性生殖异常,临床上常推荐采用供精人工授精进行治疗[3,4],     

成年山羊皮肤干细胞体外克隆与诱导分化

目的 探索山羊皮肤干细胞的分离方法与培养体系，为进一步研究皮肤干细胞增殖分化的分子机制订下基础。方法 从成年关中奶山羊耳尖获取皮肤，用组织块培养法分离皮肤干细胞，碱性磷酸酶(ALP)染色及体外分化实验鉴定，用条件培养基与细胞因子相结合行皮肤干细胞的体外诱导分化。结果 山羊耳尖皮肤分离得到类干细胞集落并传5代，细胞集落具有典型鸟巢状结构，ALP染色阳性，体外分化能形成类胚体。在细胞因子(IGF—1)及条件培养基的诱导下，所分离获取的皮肤干细胞能分化形成类毛囊，类星形胶质细胞及类成骨细胞。结论 用组织块培养法可以获得多能性皮肤干细胞；在体外培养条件下不仅能进行定向分化，还能进行横向分化。     

干细胞niche在心脏干细胞稳态维持中的作用

目的综述干细胞niches(stem cell niches,SCNs)在心脏干细胞(cardiac stem cells,CSCs)稳态维持中的作用,并展望其应用前景。方法广泛查阅近十年来关于心脏SCNs(cardiac SCNs,CSCNs)的文献,分析其组成细胞、细胞外基质及分泌因子在CSCs稳态维持中的作用,并进行综述。结果研究表明,CSCNs能延缓CSCs老化,保护其不受外因损害,保持干性稳定,并提高纯净度和数量,但作用机制尚不完全清楚。结论 CSCNs在CSCs干性稳定的维持以及纯化、扩增方面具有良好应用前景,有待进一步深入研究。     

应用脉冲电磁场刺激人骨髓间充质干细胞体外培养的生物学特性的研究

目的　应用脉冲电磁场 (PEMFs)刺激体外分离培养的人骨髓间充质干细胞 (hMSCs) ,对其生物学特性进行研究。方法　PEMFs (1 2Hz、 1 1mT、 8h/d)刺激hMSCs体外培养 ,计算细胞的倍增时间 ,观察细胞超微结构 ,放免法测定骨钙素的分泌情况和钙化结节VonKossa染色。结果　脉冲电磁场作用后的细胞增殖能力提高 ,细胞形态发生变化 ,透射电镜观察提示细胞成熟 ,VonKossa钙染色阳性 ,骨钙素的分泌活性增高。结论　hMSCs经合理的PEMFs体外刺激培养后 ,不仅能够大量扩增细胞 ,同时能够向成骨细胞转化 ,具有一定的成骨活性 ,是一种较为理想的骨种子细胞来源     

端粒酶在大鼠胚胎神经干细胞的表达及其生物学特性

目的观察Wistar大鼠胚胎神经干细胞及其分化细胞的端粒酶活性，探讨神经干细胞维持其生物学特性的分子生物学基础及神经干细胞分化调控的内在机制。方法显微镜下分离大鼠胚胎室管膜下区细胞，在含生长因子的神经干细胞完全培养液中培养形成神经干细胞，然后在不含生长因子而含10％血清培养液中分化14～16d，应用改良的端粒重复序列扩增法(TRAP)研究神经干细胞及其分化细胞的端粒酶活性。结果Wistar大鼠胚胎神经干细胞表达较强的端粒酶活性，而分化后的细胞则不再表达端粒酶活性。结论端粒酶活性的改变可能是胚胎神经干细胞诱导分化的机制。随着端粒酶活性的逐渐下降，胚胎神经干细胞随之分化为具有一定生物学特性的细胞。     

Prostate stem cells: The niche and cell markers

Abstract:   Prostate cancer and benign prostatic hyperplasia are common diseases in elderly men worldwide. Identifying the prostate stem cell is an important tool to investigate the mechanism of these prostatic diseases. Although the prostate stem cell has not yet been detected, progress has been made. The 'niche' or place in which the prostate stem cell resides is thought to be located in the proximal region of the murine prostate, near the urethra. Several candidate prostate stem cell markers are currently under investigation. In this review, we summarize the historical approaches and recent evidence regarding the niche and prostate-specific stem cell markers.     

兔骨髓基质干细胞体外分离培养及生物学特性研究

目的：研究兔骨髓基质干细胞（bone marrow-derived mesenchymal stem cells,BMSC）体外分离、诱导培养及增殖特点,探讨其生物学特性。方法：抽取兔骨髓,密度梯度离心结合贴壁培养法分离BMSC,诱导培养液定向诱导传代细胞向成骨细胞分化。倒置显微镜下观察细胞生长及增殖情况,流式细胞仪检测细胞表面标志物的表达,免疫组织化学观察Ⅰ型胶原表达,并检测碱性磷酸酶活性及细胞矿化作用。结果：体外培养的兔BMSC贴壁生长,10～14天后形成克隆。细胞形态为均一的长梭形并呈漩涡状排列,流式细胞仪检测CD34,CD45阴性,CD44阳性。免疫组化可检测到Ⅰ型胶原表达,碱性磷酸酶活性明显增高,并且出现矿化结节。结论：密度梯度离心结合贴壁培养BMSC,操作简单,细胞易于成活,诱导条件下成骨能力肯定,适合作为骨组织工程的种子细胞。     

脐带Wharton胶来源MSCs生物学特性及其优越性的研究进展

目的总结脐带Wharton胶来源MSCs(Wharton’s jelly-MSCs,WJ-MSCs)生物学特性及其优越性的研究进展。方法查阅近年来关于WJ-MSCs的生物学特性及其与脐带血MSCs(umbilical cord blood MSCs,UBMSCs)和BMSCs相比较的文献,进行综述分析。结果从脐带Wharton胶中可分离获得大量具有自我复制、自我更新、高度增殖和多向分化潜能的MSCs。与UBMSCs和BMSCs相比较,WJ-MSCs在分离时间、分离成功率、倍增时间、传代数量和扩增潜能等方面均具有优越性。结论 WJ-MSCs具有取材简便、来源丰富、相对纯净、无伦理问题等优点,是细胞移植治疗、基因治疗和组织工程器官构建的理想种子细胞,为组织再生修复与原位重建提供了新思路。     

Reproductive stem cell research and its application to urology

Abstract:   Germ cells are defined by their innate potential to transmit genetic information to the next generation through fertilization. Males produce numerous sperm for long periods to maximize chances of fertilization. Key to the continuous production of large numbers of sperm are germline stem cells and their immediate daughter cells, functioning as transit amplifying cells. Recently, it has become possible to expand germline stem cells of rodents in vitro . In addition, multipotent stem cells, which are functionally the same as embryonic stem cells, have been established from neonatal mouse testes. These stem cells derived from the testis should contribute to biological research and technologies. On the other hand, the nature of human spermatogenesis is largely unknown due to the lack of an appropriate experimental system. However, the prevailing testicular sperm extraction procedure unraveled hitherto unknown facets of human spermatogenesis. The establishment of a culturing method for human spermatogonial stem cells in hopefully the near future would be a great benefit for achieving further insight into human spermatogenesis and should lead to more sophisticated diagnostic and therapeutic clinical measures for male infertility.     

脂肪干细胞体外诱导分化成神经细胞的研究

目的 观察脂肪干细胞( ADSCs)体外诱导分化成神经细胞的潜能,为恢复阴茎海绵体神经受损导致勃起功能障碍的研究建立基础.方法 取SD雄性大鼠脂肪组织进行原代培养.流式细胞仪检测ADSCs,体外诱导成脂肪细胞和神经细胞并进行鉴定.结果 ADSCs表面分子阳性率:CD44(+)96.4％、CD45(-)1.7％、CD34(-)0.9％.成脂细胞油红O染色脂滴染成红色.神经细胞荧光染色胶原纤维酸性蛋白(GFAP)、β-微管蛋白(β-tubulin)Ⅲ蛋白表达阳性,方法1[表皮生长因子(EGF)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)、脑源性神经营养因子(BDNF)+吲哚美辛、胰岛素、3-异丁基-1-甲基黄嘌呤(IBMX)]和方法2(EGF、bFGF+吲哚美辛、胰岛素、IBMX)诱导率分别为(74.0±3.3)％、(65.3±2.1)％和(51.0±1.2)％、(41.0±1.1)％,且阳性细胞数差异有统计学意义(P＜0.01).结论 ADSCs在方法1作用下向神经细胞分化诱导率高,时间短;ADSCs可能成为治疗神经性勃起功能障碍的较理想干细胞.     

压应力对表皮干细胞增殖与分化的影响

目的：初步观察压应力对表皮干细胞增殖分化的影响。方法：以大鼠的皮肤扩张动物模型为在体观察对象;4、8、12kPa的压应力予体外培养的大鼠表皮干细胞进行间歇加压（每天3次,每次2h,共1周）为离体观察对象。利用免疫组化染色、免疫荧光双染、细胞克隆形成率等技术与方法检测β1整合素、角蛋白19（K19）、角蛋白14（K14）、角蛋白10（K10）、α6整合素、CD71的表达特征,以及压应力对表皮千细胞增殖分化的影响。结果：组织学观察显示,扩张皮肤的表皮层明显增厚;表皮层的β1整合素、K19、K14阳性细胞数量于扩张的第5天开始增多,至15d达峰值后下降,扩张完成后20d趋于正常;棘层和颗粒层不仅可见上述阳性细胞,且出现α6整合素^bri／CD71^dim细胞的表达。体外培养的表皮干细胞,8kPa、12kPa的压应力作用1周后,细胞克隆形成率分别为48．67％、49．36％,明显高于4kPa组（23．17％）与对照组（23．00％）,8kPa、12kPa组可见K10阳性细胞表达。结论：表皮干细胞具有压应力敏感性,适当的压应力可诱导表皮干细胞增殖与分化。     

不同微环境对人骨髓间充质干细胞体外增殖和分化的影响

目的评价不同微环境对人骨髓间充质干细胞（hBMSC）体外增殖和分化的影响。方法采用全骨髓贴壁分离法培养hBMSC,传至第3代后分别在4种微环境下培养：10％FBS组、10％CS组、1g／L植物源重组人血清白蛋白（OsrHSA）组、单纯DMEM组。采用CCK-8比色法测定细胞一周增殖率。以不加成骨诱导液为对照组,实验组添加成骨诱导液后第1周和第2周行碱性磷酸酶染色,第3周和第4周行茜素红染色,评估不同时段各组细胞成骨分化程度。结果采用单纯DMEM组培养hBMsC,细胞增殖率基本不变,后期下降;10％FBS组、10％CS组和1g／LOsrHSA组均能显著提高hBMSC增殖率（P〈O．05）,以10％FBS组效果最好。碱性磷酸酶染色和茜素红染色显示,单纯DMEM组和对照组均未发现钙沉积阳性细胞;10％FBS组、10VooCS组和1g／LOsrHSA组在各阶段均出现阳性染色,随着诱导时间延长颜色明显加深;10％CS组和1g／LOsrHSA组各时间段阳性染色程度明显较10％FBS组弱,10％CS组其次,1g／LOsrHSA组最差。结论细胞外基质微环境对hBMsC生长分化至关重要,含血清的微环境能更好地促进hBMSC增殖及维持hBMSC分化特性。     

体外定向诱导成年大鼠骨髓间充质干细胞向许旺细胞样细胞分化的研究

目的  探讨体外定向诱导成年大鼠骨髓间充质干细胞(BMSC)向许旺细胞样细胞转化的有效方法。 方法  分别进行成年大鼠许旺细胞原代培养和BMSC分离培养。根据诱导方法不同, 分为化学诱导组和共培养诱导组。采用显微镜观察许旺细胞和BMSC的生长情况, 分别采用免疫荧光化学染色法[检测神经胶质纤维酸性蛋白(GFAP)抗体和S-100抗体等许旺细胞标志蛋白]和流式细胞术鉴定两种细胞; 显微镜下动态观察两组细胞的形态和生长情况; 共培养诱导组共培养3 d后, 化学诱导组诱导作用4 h、1 d后分别采用免疫荧光化学染色的方法评估两组细胞的诱导分化情况。 结果  化学诱导组诱导后的细胞发生了明显的许旺细胞样细胞形态改变, 预诱导4 h后即出现GFAP抗体表达阳性, 维持诱导1 d后, GFAP抗体阳性表达率为(80.9±3.5)%, S-100抗体阳性表达率为(59.0±1.1)%。诱导2 d后分化细胞开始出现脱落死亡, 3 d后大部分分化细胞脱落死亡。共培养诱导组共培养3 d后, 被诱导的BMSC未出现类似化学诱导组明显的细胞形态改变, GFAP抗体阳性表达率为(89.8±2.4)%, S-100抗体阳性表达率为(80.9±1.7)%。共培养诱导组S-100、GFAP抗体阳性表达率均高于化学诱导组, 差异均有统计学意义(均为P < 0.01)。 结论  共培养诱导法不仅对BMSC向许旺细胞样细胞定向分化具有明确的效果, 而且对BMSC的存活和增殖均有促进作用, 因此该法相对于化学诱导法更加安全和有效。