干细胞向生殖细胞分化的研究进展

干细胞(SCs)具有在体外分化为生殖细胞的潜能,为研究生殖细胞(GCs)早期发育提供了良好的模型,并将为干细胞移植修复生殖功能提供细胞资源。本文综述了胚胎干细胞/诱导多能干细胞(ESCs/iPSCs)、新生儿附属物来源干细胞(NDSCs)以及成体干细胞(ASCs)向生殖细胞分化所取得的研究进展,同时总结了各类干细胞向生殖细胞分化时所遇到的障碍及所面临的挑战,为干细胞在生殖医学领域的应用提供理论依据。     

罗氏易位伴少弱精子症来源的胚胎干细胞向生殖细胞诱导分化的研究

目的:建立罗氏易位伴少弱精子症来源的人胚胎干细胞(ESC),利用体外诱导ESC向生殖细胞分化作为模型,评估辅助生殖技术子代的潜在风险。方法:利用罗氏易位伴少弱精子症患者夫妇捐赠的胚胎,通过分离囊胚内细胞团,培养、传代、扩增,建立ESC CCRM16,其核型为46,XY,+14,rob(13;14)(q10;q10);添加2 mol/L维甲酸体外诱导分化,分析其向生殖细胞分化过程及其相关基因的表达,并与遗传背景完全正常的ESC CCRM23相比较。结果:CCRM16表达OCT4,TRA-1-81,NANOG及SSEA4多能性标记基因,体外能形成拟胚体(EB),体内、体外都能向3个胚层分化。添加维甲酸可直接诱导ESC向生殖细胞分化。原始生殖细胞标志基因DAZL和减数分裂标记基因SCP3的表达水平在CCRM16中较正常夫妇捐赠胚胎建立的ESC CCRM23明显减少。结论:核型为46,XY,+14,rob(13;14)(q10;q10)CCRM16具有ESC典型特征,但其向早期精子分化的过程异常。体外诱导CCRM16向精子分化作为研究模型,可应用于评估少弱精子症患者辅助生殖出生子代的健康风险。     

人类生精细胞体外培养的初步研究

目的在动物实验研究的基础上对人类睾丸生精细胞体外培养分化、成熟进行初步探索,为临床治疗无精子症奠定基础。方法将14例患者的睾丸组织分离成生精细胞混悬液,采用生精细胞与支持细胞共培养或分选出初级精母细胞和精子细胞培养,观察培养前后各级生精细胞的分化或成熟情况。结果发现14例患者睾丸生精细胞经体外培养后均有不同程度的分化和成熟。初级精母细胞能分化为精子细胞,分化率平均为4.54%～6.51%；S_a期精子细胞能变形、成熟为S_c期精子细胞,成熟率为3.13%～5.74%。结论人类生精细胞经体外培养能进一步分化、成熟。初级精母细胞能分化为早期精子细胞,S_a期精子细胞可变形为更成熟形式的S_c期精子细胞。     

精原干细胞去分化和多能性的研究进展

精原干细胞是具有终身有丝分裂能力进行自我复制同时也可分化成单倍体精子的生殖细胞。最近,一些研究发现精原干细胞可在体外被诱导成多能干细胞。提示精原干细胞可成为再生医学所需多能干细胞的很好来源,尤其是获得没有免疫排斥、患者自身来源的多能干细胞。本综述将重点介绍目前对精原干细胞多能性的认识及其在再生医学中应用的优势。     

细胞因子在诱导多能干细胞向肝细胞分化作用中的研究进展

诱导多能干细胞揭开了一个干细胞研究的新途径,诱导多能干细胞可以在体外逐步分化为肝细胞,这一突破性地进展使得诱导多能干细胞成为了一个有前途的临床应用来源.在诱导多能干细胞向肝细胞分化的过程中,多种细胞因子通过协调各种肝细胞发育信号调控基因表达,促进诱导多能干细胞向肝细胞方向分化和成熟,本文就诱导多能干细胞向肝细胞分化过程中的相关细胞因子及其作用进行综述.     

HIF-2α基因下调后的诱导多能干细胞移植对大鼠脑缺血损伤治疗作用的影响

目的探讨低氧诱导因子(HIF)-2α基因下调后的诱导多能干细胞(iPSCs)移植对大鼠脑缺血损伤治疗作用的影响。方法 24只雄性SD大鼠随机分为3组(每组8只):iPSCs治疗组、iPSCs+siHIF-2α组,磷酸盐缓冲液(PBS)对照组。所有大鼠均采用大脑中动脉栓塞法制作脑缺血模型,栓塞90 min后进行再灌注。再灌注后3 d进行i PSCs移植、i PSCs+siHIF-2α移植或PBS注射。在移植之前及之后的第2、4周,行神经行为学评价并采用小动物正电子发射体层仪(micro-PET)扫描测定18F-氟代脱氧葡萄糖(18F-FDG)的摄取值。移植后第4周,处死大鼠行免疫荧光检测神经细胞标志物。结果在干细胞移植后第2、4周,i PSCs治疗组的神经功能评分均明显低于PBS对照组(均为P0.05),而i PSCs+siHIF-2α组的神经功能评分在这两个时间点均高于i PSCs治疗组(均为P0.05)。在干细胞移植后的第2、4周,与PBS对照组比较,i PSCs治疗组和i PSC+siHIF-2α组脑缺血大鼠脑部的糖代谢水平(损伤侧/正常侧)明显增加(均为P0.001)。干细胞移植后第2周,i PSCs治疗组大鼠脑缺血区糖代谢水平明显高于iPSCs+siHIF-2α组(P0.001)。此后iPSCs+siHIF-2α组大鼠脑缺血区糖代谢水平持续上升,至干细胞移植后第4周,与iPSCs治疗组较为接近,但仍低于iPSCs治疗组(P=0.025)。免疫荧光结果提示移植的干细胞存活并迁移至梗死区周边,并且大部分的移植干细胞均表达了神经细胞标志物。结论i PSCs移植对大鼠脑缺血损伤有明显的治疗作用,HIF-2α基因下调对iPSCs的治疗作用有一定的影响。     

辅助生殖中外科取精术所获精子的处理与选择

卵胞浆内单精子注射技术(ICSI)已成为帮助男性不育患者获得后代的一项革命性技术,对于无精子症患者,外科取精术能帮助获得精子,但是如何有效处理组织且选择具有受精潜力的精子是目前面临的挑战之一。本文综述了目前外科常用的5种选取活的不动精子的技术方法(包括机械接触技术、低渗肿胀试验、化学活性增强剂、激光辅助不动精子选择及双折射偏振显微镜),并分析了其在临床应用和实验室研究方向中的发展动态,将胚胎干细胞或诱导多能干细胞在体外诱导生成精子可能成为未来的发展方向,但尚存在诸多尚未解决的生物学问题和安全性及伦理问题。     

脂肪组织来源的多能干细胞培养和外源基因的表达

目的：研究脂肪组织来源的多能干细胞（ADMSCs)体外长期培养和外源基因的表达。方法：常规方法培养脂肪组织来源的多能干细胞，细胞免疫化学方法对未分化的细胞进行鉴定。用不同的物质诱导脂肪组织来源的多能干细胞向脂肪细胞和成骨细胞方向分化。用Ad5βgal转染脂肪组织来源的多能干细胞。结果：从成年大鼠的脂肪组织中培养出多能干细胞，在体外生长形态类似成纤维细胞，可以维持未分化状态稳定增殖，体外扩增可超过10代。细胞表达波形蛋白。在不同物质的诱导下，干细胞可分化为脂肪细胞和成骨细胞。脂肪组织来源的多能干细胞体外可稳定表达外源基因。结论：由脂肪组织来源的多能干细胞可在体外培养并稳定增殖，能够表达外源基因，有潜力作为自体移植的一种细胞来源和基因治疗的一种载体。     

麻黄碱及阿托品对人诱导多能干细胞来源心肌细胞动作电位的影响

目的探讨麻黄碱及阿托品对人诱导多能干细胞来源心肌细胞动作电位的影响,为人诱导多能干细胞来源心肌细胞的临床应用提供依据。方法利用免疫荧光鉴定人诱导多能干细胞多能性,并利用CHIR99021及IWP-2小分子在体外将其分化为心肌细胞。利用免疫荧光及膜片钳对获得的心肌细胞进行形态学及电生理鉴定。随后通过灌流系统添加500μmol/L麻黄碱及100μmol/L阿托品,并用膜片钳记录动作电位的变化。结果人诱导多能干细胞高表达多能性标志物oct4、sox2、nanog及tra-1-60。分化得到的心肌细胞高表达ctnt、α-actinin、mlc2v等心肌特异性标志物,同时具有自发节律的动作电位。麻黄碱及阿托品能够显著加快自发动作电位的频率,但对动作电位去极化幅度、最大去极化速率及90%动作电位时程无明显影响。结论麻黄碱及阿托品能够加快人诱导多能干细胞来源心肌细胞自发动作电位的频率,证明其具有良好的药物反应性。     

胚胎干细胞体外分化为成骨细胞研究进展

目的 对胚胎干细胞（embryonic stem cells，ESCs）体外诱导分化为成骨细胞的研究现状、诱导分化中存在的问题，以及进一步的研究方向作一综述。方法广泛查阅近年来关于ESCs体外诱导分化为成骨细胞的文献，并进行总结与分析。结果ESCs可以作为理想的成骨细胞种子细胞来源。结论诱导ESCs定向分化得到骨组织工程种子细胞——成骨细胞有巨大的应用潜力，不仅提供了分析成骨细胞发生的分子机制模型，而且奠定了其在骨组织修复中的基础。     

肿瘤干细胞与肝癌干细胞

肿瘤起源于干细胞的假说正在各种人类肿瘤中得到证实,肿瘤不单是一种基因病,而且是一种干细胞病,基因突变作用于干细胞,干细胞突变成为肿瘤干细胞,这是肿瘤发生、再生、转移和复发的关键。肝细胞癌是最常见的恶性肿瘤之一,其中是否存在“肝癌干细胞”的问题一直倍受人们关注。该文介绍肿瘤干细胞与肝癌干细胞的研究情况。     

DNT细胞对肿瘤细胞作用的研究进展

DNT细胞(CD4-CD8-double-negative T cells)是新发现的一种免疫细胞,其特点是细胞表而既不表达CD4分子同时也不表达CD8分子.近年来,通过免疫疗法可以使肿瘤患者的愈后及生存质量得到很大的改善和提高.免疫细胞可以通过免疫调节或直接杀伤的途径作用于肿瘤细胞,因此研究DNT细胞对肿瘤细胞的作用将有重要意义.     

干细胞诱导分化为雄激素分泌细胞的研究进展

睾丸间质细胞是男性体内产生雄激素的主要细胞。干细胞可被诱导分化为具有雄激素分泌功能的睾丸间质样细胞,从而使其功能受到下丘脑与垂体调控,精确分泌维持生理功能需要的激素。故建立一套可靠高效的将干细胞诱导为雄激素分泌细胞的方法,对于治疗由于睾丸间质细胞异常引起的性腺功能低下意义重大。本文对近年来关于干细胞诱导分化为雄激素分泌细胞的研究进展予以综述。     

T cells and B cells in lupus nephritis

T and B lymphocytes play diverse roles at multiple stages in the development and progression of lupus nephritis. Disruption of T- and B-cell regulatory functions by environmental and genetic influences permits pathogenic effectors to emerge in disease. New insights into the biology of these multifunctional cells offer novel targets for intervention in lupus nephritis and systemic autoimmunity.     

骨髓间充质干细胞定向肝细胞样分化的研究

目的探讨骨髓间充质干细胞定向肝细胞样分化的诱导条件，为肝组织工程提供新的种子细胞来源。方法分离小鼠骨髓间充质干细胞，在特定肝细胞培养液中用肝细胞生长因子(HGF)和表皮细胞生长因子(EGF)定向诱导。在倒置显微镜下观察细胞形态。应用免疫荧光法鉴定细胞性质。结果骨髓间充质干细胞经HGF和EGF诱导7d后变为肝细胞样圆形；2周后免疫荧光染色可见分化后细胞表达肝细胞标志物CK18和白蛋白。结论骨髓间充质干细胞在特定条件诱导下可以向肝细胞方向分化。有可能作为肝组织工程的种子细胞来源。     

Stem cells and progenitor cells in renal disease

Stem cells and progenitor cells are necessary for repair and regeneration of injured renal tissue. Infiltrating or resident stem cells can contribute to the replacement of lost or damaged tissue. However, the regulation of circulating progenitor cells is not well understood. We have analyzed the effects of erythropoietin on circulating progenitor cells and found that low levels of erythropoietin induce mobilization and differentiation of endothelial progenitor cells. In an animal model of 5/6 nephrectomy we could demonstrate that erythropoietin ameliorates tissue injury. Full regeneration of renal tissue demands the existence of stem cells and an adequate local "milieu," a so-called stem cell niche. We have previously described a stem cell niche in the kidneys of the dogfish, Squalus acanthus. Further analysis revealed that in the regenerating zone of the shark kidney, stem cells exist that can be induced by loss of renal tissue to form new glomeruli. Such animal models improve our understanding of stem cell behavior in the kidney and may eventually contribute to novel therapies.