胚胎干细胞向神经细胞诱导分化的研究

胚胎干细胞具有全能性和无限增殖的能力 ,有望成为组织工程和细胞治疗的重要种子细胞来源。如何将胚胎干细胞向特定细胞诱导分化已成为重要的课题。目前已有将胚胎干细胞诱导分化为神经细胞 ,并将其应用于动物模型治疗的报道。这些工作对今后神经系统疾病和损伤的治疗意义重大     

胚胎干细胞定向诱导分化为心肌细胞进展

在个体发育过程中，通常把那些具有自我复制能力并能在一定条件下分化形成一种以上类型细胞的多潜能细胞称为干细胞。根据其发育阶段，干细胞可分为胚胎干细胞和成体干细胞。由于胚胎干细胞具有在体外培养下保持未分化状态的增殖能力及分化为多种细胞类型的潜能，使之成为一种研究哺乳动物细胞分化、组织形成过程的基本体系，以及临床移植治疗的新的细胞来源。人们利用胚胎干细胞建立了各种体外分化模型，本文将概述现今对胚胎干细胞定向诱导分化为心肌细胞方面的主要进展和趋势。     

诱导多能干细胞及其在神经再生医学的应用前景

诱导多能干细胞 （induced pluripotent stem cells, iPS）最初由日本学者山中申弥（Shinya Yamanaka）于2006年利用病毒载体将四个转录因子（Oct4、Sox2、Klf4和c．Myc）的组合转入分化的体细胞中，使其重编程而得到的类似胚胎干细胞（Embryonic stem cells）的一种细胞类型。该类细胞在体内具有分化为任何一种细胞类型的潜能。更重要的是，诱导多能干细胞来源于自体，相比胚胎干细胞，诱导多能干细胞来源的细胞移植不需要免疫抑制治疗。此外，诱导多能干细胞的出现还省却了胚胎干细胞研究中涉及到的政治及伦理因素的困惑。这项细胞可被重塑的重要发现在医学研究领域具有旅程碑的作用。本文总结了目前医学研究领域里可用的的干细胞平台，并重点阐述了细胞的重编程及诱导多能干细胞在疾病模型及神经退行性疾病细胞移植治疗领域的应用前景。     

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。     

胚胎干细胞向胰岛细胞诱导分化的研究

胚胎干细胞(embryonic stem cell，ESC)因具有全能分化潜能而有望成为组织工程和细胞治疗中的重要种子细胞来源。如能将其诱导分化为能分泌胰岛素的细胞，将有助于解决胰岛素绝对或相对缺乏引起的糖尿病代谢失调状态。目前已有研究诱导分化出能分泌胰岛素的细胞，有的将之应用于糖尿病鼠模型并取得了可喜的效果。本对这一领域的研究现状进行综述。     

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.     

纹状体星形胶质细胞诱导小鼠胚胎干细胞定向分化的研究

目的 探讨纹状体组织对胚胎干细胞向多巴胺能神经元分化的定向诱导作用，及其细胞来源和诱导方式。方法 分别用纹状体组织提取液、纹状体星形胶质细胞条件培养液和纹状体神经元条件培养液诱导胚胎干细胞定向分化，通过形态学观察和酪胺酸羟化酶(TH)免疫细胞化学检测，对细胞的分化情况进行鉴定，并对3组结果进行定量比较分析。结果 纹状体组织提取液对胚胎干细胞有明显的定向诱导作用，向多巴胺能神经元诱导分化的分化率为15％；纯化培养的纹状体星形胶质细胞条件培养液对胚胎干细胞的定向诱导作用与纹状体组织液无明显差异，分化率为15．2％；纯化培养的纹状体神经元条件培养液对胚胎干细胞向多巴胺能神经元诱导分化的作用很弱，其分化率仅为3％。结论 纹状体组织对胚胎干细胞向多巴胺能神经元定向诱导分化作用主要来源于纹状体中的星形胶质细胞，而这种诱导作用主要通过非接触性方式实现。     

神经前体细胞不是胚胎干细胞向胰岛素分泌细胞分化的必经途径

探讨胚胎干细胞向胰岛素分泌细胞分化的途径,对胰腺组织工程的临床运用有重要意义。将胚胎干细胞在有小鼠胚胎成纤维细胞饲养层和白血病抑制因子的条件下培养扩增后,再将扩增后的胚胎干细胞不经过神经前体细胞阶段直接诱导为胰岛素分泌细胞,并与传统的多阶段诱导(经过神经前体细胞阶段)进行比较。结果发现,胚胎干细胞脱离饲养层细胞后,经过9~10d的分化诱导,可以分化为具有胰岛β-细胞特征的胰岛素分泌细胞。与传统的多阶段诱导方法相比,诱导过程简化,诱导时间缩短,所得到的胰岛素分泌细胞数量无明显差异。说明胚胎干细胞向胰岛素分泌细胞分化存在多条途径。神经前体细胞阶段不是胚胎干细胞向胰岛素分泌细胞分化的必须途径。用传统的多阶段分化诱导法和直接诱导法都可以将胚胎干细胞诱导成胰岛素分泌细胞。     

诱导人孤雌胚胎干细胞分化为胰岛样细胞团

背景:随着人类孤雌胚胎干细胞系的成功建立,对该细胞的进一步分化功能研究成为新的研究热点。目的:研究体外培养的人类孤雌胚胎干细胞诱导分化为胰岛样细胞团的潜能。方法:自主建系孤雌来源人胚胎干细胞和正常来源人胚胎干细胞各1株,运用基于胰腺体内发育规律的改良5阶段诱导法诱导人孤雌胚胎干细胞为胰岛样细胞团,加入不同生长因子及诱导试剂对人胚胎干细胞分5阶段序贯培养。结果与结论:终末分化细胞光镜下呈团状聚集,RT-PCR、免疫荧光染色检测分化细胞表达胰岛细胞特征性的基因与蛋白。胰岛素释放实验提示获得的细胞具有胰岛样生化功能。由人类孤雌胚胎干细胞来源的胰岛样细胞团具备胰岛的基本特征,是未来治疗1型糖尿病的可用材料。     

不同培养体系可逆改变人类胚胎干细胞的分化倾向

背景:人类胚胎干细胞可以在饲养细胞依赖性培养体系和化学限定性培养体系下维持未分化状态,能够在体内外诱导分化成三胚层来源的细胞类型。目的:比较饲养细胞和化学限定性培养体系对人类胚胎干细胞特性的影响。方法:将在饲养细胞培养体系下培养27代的人类胚胎干细胞转入到化学限定性培养基体系中培养56代,然后再将其转回到饲养细胞培养体系中,将3种培养条件下的人类胚胎干细胞(饲养细胞培养体系培养70代、化学限定性培养体系培养56代、化学限定性培养体系下培养70代后转回饲养细胞培养体系下培养13代和20代)进行多能性分子标记SSEA4流式分析等检测分析,同时对3种培养条件下人类胚胎干细胞经拟胚体诱导分化后分别检测多能性基因和三胚层分化基因的表达。结果与结论:人类胚胎干细胞在饲养细胞和化学限定性培养体系下表现出不同的诱导分化倾向,在化学限定性培养体系下表现出向神经诱导分化抑制,这种不同的诱导分化倾向可发生可逆性转换,当人类胚胎干细胞由化学限定性培养体系转回到饲养细胞培养体系时,诱导分化倾向表现出与其在饲养细胞下诱导分化一致的模式。在拟胚体分化中,多能性基因Nanog高可能对诱导分化倾向起着重要作用。与此同时,人类胚胎干细胞SSEA4细胞亚群发生相应的变化,人类胚胎干细胞在饲养细胞和化学限定下培养体系下表现的分化倾向与人类胚胎干细胞亚群所占的比例存在关联。     

胚胎干细胞向胰岛细胞诱导分化的研究

胚胎干细胞(embryonicstemcell熏ESC)因具有全能分化潜能而有望成为组织工程和细胞治疗中的重要种子细胞来源。如能将其诱导分化为能分泌胰岛素的细胞,将有助于解决胰岛素绝对或相对缺乏引起的糖尿病代谢失调状态。目前已有研究者诱导分化出能分泌胰岛素的细胞,有的将之应用于糖尿病鼠模型并取得了可喜的效果。本文对这一领域的研究现状进行综述。     

人胚胎干细胞接种在鼠尾胶原包被培养板上定向分化为血管内皮细胞

背景：胚胎干细胞在体外可诱导分化为血管内皮细胞,进而形成血管,因而成为血管组织工程理想的种子细胞来源之一。 目的：探讨建立定向诱导人胚胎干细胞向血管内皮细胞分化的方法。 方法：在小鼠胚胎成纤维细胞饲养层上培养人胚胎干细胞H1,将H1细胞团块转移到鼠尾胶原包被的培养板,贴壁24- 48 h后,培养基换为含不同辅助因子和内皮细胞生长添加剂的EGM-2内皮细胞培养基。 结果与结论：①在EGM-2内皮细胞培养基诱导下,细胞逐步表达内皮细胞特异性标记基因VEGFR-2、PECAM1、vWF、CD34、VE-cadherin、GATA-2。②分化细胞表达内皮细胞特异性标记VE-cadherin、CD31。③分化细胞具有吞噬低密度脂蛋白功能。说明将人胚胎干细胞接种在鼠尾胶原包被培养板上,通过EGM-2内皮培养体系诱导,可直接分化为功能性血管内皮细胞。为研究胞外基质对诱导胚胎干细胞血管内皮细胞分化的作用以及相关信号分子机制打下了基础。     

胚胎干细胞向神经细胞定向诱导分化的研究

目的 探讨由胚胎干细胞向神经细胞方向分化的最佳条件。方法 从小鼠胚泡内细胞团中获取胚胎干细胞进行体外培养，向培养液中分别加入维甲酸、大脑皮层细胞条件培养液 维甲酸、β-巯基乙醇 维甲酸 大脑皮层细胞条件培养液，通过形态学观察和神经元特异性烯醇化酶(NSE)免疫细胞化学染色对分化细胞进行鉴定。结果 用维甲酸、β-巯基乙醇和大脑皮层细胞条件培养液联合诱导胚胎干细胞，可使70％以上的胚胎干细胞分化为NSE免疫阳性的神经细胞。结论 维甲酸、β-巯基乙醇和大脑皮层细胞条件培养液联合应用对胚胎干细胞的诱导分化有明显的互补和协同作用。     

人胚胎干细胞HuES17向造血干细胞的分化

背景：人类胚胎干细胞是来源于着床前囊胚的内细胞团,能在长期培养中无限增殖并保持未分化状态,且具有分化成人体组织各种细胞类型能力的细胞。 目的：进一步验证人胚胎干细胞HuES17细胞株向造血干细胞分化的能力。 方法：人胚胎干细胞HuES17采用与人包皮成纤维细胞二维共培养的方式培养,采用人胚胎干细胞与小鼠骨髓基质细胞(OP9) 二维共培养的方法诱导胚胎干细胞向造血干细胞分化。 结果与结论：人胚胎干细胞与小鼠骨髓基质细胞(OP9) 二维共培养诱导造血分化的第四五天即开始出现OP9细胞逐渐老化,很快死亡;可以观察到人胚胎干细胞分化,然而,随着OP9细胞死亡,分化的人胚胎干细胞亦死亡,不能诱导人胚胎干细胞向造血干细胞分化。提示人胚胎干细胞HuES17细胞株可能不能向造血干细胞分化,或向造血干细胞分化的能力较低。     

诱导性多能干细胞体外定向诱导分化的研究进展

胚胎干细胞体外定向诱导分化的研究已成为发育生物学和细胞移植治疗学的研究热点,但伦理及免疫排斥问题一直阻碍胚胎干细胞（ES）的研究和临床应用。近两年,科学家成功地从多种成体细胞获得了诱导性多能干细胞（iPS细胞）,iPS细胞具有和胚胎干细胞相似的特性,由于其可来自自体成体细胞,因而可避开伦理及免疫排斥问题,是胚胎干细胞良好的替代材料,具有广阔的应用前景。iPS只有诱导分化为成熟的功能细胞才能用于疾病的治疗。主要介绍iPS细胞向成熟细胞分化的研究现状及目前存在的一些问题。     

人胚胎干细胞建系、培养及体外诱导分化研究现状

胚胎干细胞具有体外无限增殖和分化成三胚层细胞的潜能,它已被视为治疗多种疾病的一种新兴策略。目前胚胎干细胞常规的建系和培养技术已很成熟,并有一套国际公认的鉴定标准。但常规方法存在异源病原体污染的可能,急需研究适于标准化、无动物源性污染及可大量培养胚胎干细胞的培养体系。在现阶段,通过不同的体外诱导途径可将胚胎干细胞诱导成为胚外和三胚层来源的各种细胞,但定向分化的问题仍亟需解决。     

脊髓神经管神经上皮干细胞的分离培养和诱导分化

目的：从胚胎大鼠脊髓神经管中分离神经上皮干细胞并诱导其向多巴胺能神经元方向分化。方法：利用无血清悬浮培养、单细胞克隆技术分离神经上皮干细胞；采用5－溴－2－脱氧尿苷（BrdU）标记新生细胞，免疫细胞化学单标或双标染色技术，检测神经上皮干细胞蛋白（nestin）和分化后特异性神经细胞抗原的表达；用纹状体组织提取液，诱导神经上皮干细胞向多巴胺能神经元方向分化。结果：从胚胎大鼠脊髓神经管 中分离的细胞可以连续传代，表达nestin，它们分化后可以表达神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞的特异性抗原；与对照组3％相比，纹状体组织提取液可以诱导这些细胞中的12％分化成为多巴胺能神经元。结论：分离自脊髓神经管的细胞具有自我更新能力和多分化潜能（multipotent)，是增殖能力很强的神经干细胞；这些干细胞在一定的体外环境中能被诱导成为特定的神经元，提示其可以为神经移植提供材料。     

胚胎干细胞研究进展

胚胎干细胞来源于着床前的囊胚内细胞团或早期胎儿的原始生殖细胞，具有全能分化和无限增殖的潜力。在适当条件下，胚胎干细胞可被诱导分化为各种细胞组织，这一特性使其在基础研究、移植治疗和基因治疗中具有诱人的应用前景。     

体外诱导胚胎干细胞定向分化为神经细胞的初步研究

目的 初步研究诱导胚胎干细胞ES－D3细胞系向神经细胞定向分化可能性,为青光眼等视网膜视神经疾病的治疗提供可能的途径。方法 以Buffalo大鼠肝细胞培养上清进行胚胎干细胞ES－D3细胞系培养,参照Bain等方法进行改良,以视黄酸对ES－D3细胞进行分化诱导,1d后加入阿糖胞苷,相差显微镜下观察细胞生长情况。结果 加入视黄酸后1d,相差显微镜下可见散在1个、2个或多个突起的神经样细胞。加入视黄酸后2d、阿糖胞苷后第1d,可见大量1条、2条或多条突起的神经样细胞,并相连成网络结构。结论 视黄酸辅以阿糖胞苷在体外可成功诱导胚胎干细胞ES－D3细胞系成为神经样细胞,并形成网络,结合我们裸鼠眼内接种ES－D3细胞分化为神经细胞样细胞研究结果,胚胎干细胞定向分化及移植,可望成为青光眼等视网膜视神经疾病治疗的一个新的途径。     

KM小鼠胚胎干细胞大鼠纹状体内移植诱导分化的在体研究

目的探讨体外培养扩增的胚胎干细胞移植到纹状体内的存活、迁移和分化情况,确定胚胎干细胞脑内移植的最佳分化阶段。方法分别将未分化的胚胎干细胞和诱导分化至神经前体细胞阶段的胚胎干细胞进行纹状体内移植,移植4周后通过形态学观察、尼氏染色、TH与BrdU免疫组织化学染色,检测胚胎干细胞移植后的存活和分化情况。结果初步诱导分化后的胚胎干细胞纹状体内移植后4周,移植区内有大量BrdU免疫阳性细胞出现,而且部分BrdU免疫阳性细胞已迁移出移植区,有些细胞已分化为TH免疫阳性细胞,胞浆内可见尼氏体;而未分化的胚胎干细胞进行脑内移植后有成瘤的趋向。结论在体外对胚胎干细胞进行诱导分化至神经前体细胞阶段,然后进行脑内移植,更有利于胚胎干细胞的存活和部位特异性分化。