序贯法诱导小鼠胚胎干细胞向神经元样细胞的分化

背景：目前小鼠胚胎干细胞体外向神经方向诱导分化的研究报道诸多,但其分化的过程很难控制,很多实验的操作方法复杂,分化比率也很低。 目的：建立一种稳定、高效、简便的实验方法,将小鼠胚胎干细胞诱导分化为神经细胞。 设计、时间及地点：对比观察实验,于2006-08/2008-01在中国医科大学发育生物学教研室完成。 材料：小鼠胚胎干细胞系AB2.1,由美国南加州大学医学院惠赠。 方法：在饲养层细胞上培养小鼠胚胎干细胞,采用“序贯诱导法”,优化实验条件,将小鼠胚胎干细胞向神经方向诱导,对诱导后细胞进行成熟神经细胞标志物鉴定,并用流式细胞仪测定诱导分化比率。 主要观察指标：①倒置荧光显微镜下观察小鼠胚胎干细胞形态特征。②优化序贯诱导法的3个实验条件。③实验条件优化后诱导至第10天分化细胞的形态特征。④诱导后第10天细胞免疫荧光法和蛋白免疫印迹检测神经细胞特异性标志物的表达。⑤蛋白免疫印迹检测诱导分化第4天和第10天细胞的神经细胞β-微管蛋白J1的表达。⑥流式细胞仪检测神经元特异性核蛋白阳性细胞百分比。 结果：①生长于饲养层上的未分化鼠胚胎干细胞聚集呈圆形或椭圆形集落样生长,细胞排列紧密,集落边界清楚。②优化后的“序贯诱导法”在诱导时首次接种所用培养液的血清浓度为12.5%,小鼠胚胎干细胞首次接种最佳密度为1.0×108 L-1,完全更换为无血清培养液的时间为第5天。③诱导至第10天分化细胞出现的突起可达胞体长度的10倍以上。也有小部分分化细胞胞体呈多边形,有多个短突起,仅有一个细长突起,出现突触样结构和生长端样结构,类似神经元。④诱导后第10天细胞免疫荧光法检测神经元特异性标志物巢蛋白、神经细胞β-微管蛋白J1、神经元特异性核蛋白、神经细胞黏附分子1表达阳性,神经胶质细胞标志物胶质细胞纤维酸性蛋白表达阴性。⑤与未分化鼠胚胎干细胞相比,诱导分化第4天和第10天的细胞蛋白免疫印迹检测神经细胞β-微管蛋白J1表达升高(P < 0.05)。⑥流式细胞仪检测神经元特异性核蛋白阳性细胞百分比,计算出诱导第10天胚胎干细胞分化比率为(89.91±2.03)%。 结论：应用优化后的“序贯诱导法”,可稳定、简便的诱导小鼠胚胎干细胞高比率分化为神经元样细胞。     

人胚神经干细胞定向诱导分化为多巴胺能神经元的实验研究

目的　建立神经干细胞与骨髓基质细胞的共培养系统,根据该系统的条件性培养液诱导多巴胺能神经元的分化。方法　来源于胎脑海马、纹状体、额叶、中脑的神经干细胞与骨髓基质细胞建立起各自的共培养系统,并根据数种条件性培养液诱导神经干细胞的分化,以免疫细胞化学检测神经元的总体分化率及多巴胺能神经元的诱导率。结果　骨髓基质细胞及CO-BMSC能显著提高不同来源的神经干细胞的神经元分化率,同时只有中脑神经干细胞能被有效地进行多巴胺能神经元的诱导。结论 共培养系统诱发了神经干细胞与骨髓基质细胞的自/旁分泌作用,该作用可根据神经干细胞的区域特异性有效的定向诱导中脑神经干细胞的分化。     

人骨髓间充质干细胞诱导向多巴胺能神经元的分化

背景：体内外研究发现人骨髓间充质干细胞分化为神经元的比率都明显低于胶质细胞,并且这为数不多的神经元会逐渐死亡,而最终存活的细胞中神经元的数量更少。 目的：观察人骨髓间充质干细胞体外诱导分化为多巴胺能神经元的潜能。 方法：分离纯化和扩增人骨髓间充质干细胞,在体外先用碱性成纤维细胞生长因子和表皮细胞生长因子进行预诱导后,以胶质细胞源性神经营养因子和血管紧张素Ⅱ联合诱导人骨髓间充质干细胞向神经元和多巴胺能神经元分化。观察分化过程中细胞的形态变化,利用免疫组织化学检测神经元和多巴胺能神经元特异性标志物的表达情况。 结果与结论：人骨髓间充质干细胞经诱导后的细胞呈现双极、多极和锥形的典型神经元细胞的形态,明显表达抗人神经巢蛋白[(55.7±4.3)%]和神经元特异性烯醇化酶[(78.2±6.7)%],而且大部分人骨髓间充质干细胞表达酪氨酸羟化酶[(48.5±5.6)%],不表达神经胶质细胞标记物胶质纤维酸性蛋白。提示在适宜的条件下,人骨髓间充质干细胞可分化成神经元和多巴胺能神经元样细胞。     

骨髓源性神经干细胞诱导分化为多巴胺能神经元的实验研究

目的探索骨髓基质细胞(BMSCs)诱导分化为神经干细胞及多巴胺能神经元的分化条件和发生机制,比较不同血清浓度、不同白介素-1(IL-1α)及不同胶质细胞源神经营养因子(GDNF)浓度及不同组合浓度等诱导条件下BMSCs分化情况;为BMSCs在神经科学领域内的应用奠定基础。方法以成年SD大鼠BMSCs为实验对象,利用IL-1α、胶质细胞系来源GDNF等作为增殖及分化诱导因子,进行增殖培养、分化诱导;免疫细胞法进行细胞性质鉴定。结果加入GDNF、IL-1 α增殖培养诱导6 d,部分细胞有神经巢蛋白成分表达;三周测出 DA受体D2检测阳性,GDNF IL-1α组与 GDNF组及IL—1α组比较分化率更加显著(P<0．05)。结论 BMSCs在体外培养条件下,联合GDNF 和IL-1α诱导分化并配合使用高浓度血清(10％)可获得神经巢蛋白阳性的神经前体细胞及表达D2受体阳性的多巴胺能神经元;骨髓源性神经干细胞可以诱导分化为多巴胺能神经元。     

骨髓间充质干细胞移植入帕金森大鼠模型的纹状体后分化为多巴胺分泌细胞

目的探讨大鼠骨髓间充质干细胞(rMSCs)向多巴胺能神经元分化条件及其体内修复大鼠帕金森模型的潜能。方法为了能够更好修复大鼠单侧下丘脑-黑质部位注射6-OHDA所造成的功能毁损,我们从SD大鼠中提取了rMSCs。首先利用中药麝香多肽-1诱导rMSCs在体外无血清培养基中扩增并分化为神经元样细胞,然后移植到单侧纹状体区DA耗竭的大鼠模型中。结果加入麝香多肽-1后2 h,细胞开始分化成神经元样细胞,细胞团呈NSE及NF-H阳性。移植后动物模型较对照组有明显的功能改善(P<0．001),表现为25只实验鼠阿普吗啡诱导的旋转减轻,平均持续56 d。免疫组织化学分析证实大量来自rMSCs的细胞在移植带存活并可迁移到距损伤处5 mm的部位,通过检测多巴胺能神经元特异性标志TH发现大约50％～55%细胞继续向多巴胺能神经元方向分化。结论以上发现说明rMSCs来源的细胞移植到大鼠纹状体区后能够存活、迁移、并自发向多巴胺分泌细胞分化,并能修复源自于中脑多巴胺能神经元的功能。     

Nurr1基因转染人脐血间充质干细胞诱导分化为多巴胺能神经元的实验研究

目的探讨外源性Nurrl基因修饰的人脐血间充质干细胞在基因重组成纤维细胞生长因子-8(FGF8)和音猬因子(Shh)诱导下体外分化为多巴胺能神经元的情况。方法间充质干细胞被随机分为A组(对照组)、B组(Nurrl组)、C组(FGF8+Shh组)及D组(Nurrl+FGF8+Shh),采用脂质体法将pcDNA3.1-Ntrr1转染B、D组间充质干细胞,Western blot观察Nurr1基因表达情况,并在神经元条件培养液中进行增殖培养和诱导分化,间接免疫荧光染色法鉴定细胞性质,高效液相色谱法测定多巴胺含量。结果Western blot结果显示转染后Nurr1蛋白表达明显增高。A组和B组未发现酪氨酸羟化酶(TH)阳性细胞,而C组和D组TH阳性细胞分别为10．12％±2．65％及25．36％±3．13％,多巴胺含量分别为(43．6±2．1)nmol／L及(83．2±3．5)nmol／L,差异均有显著性意义(P< 0．01)。结论人脐血间充质干细胞在FGF8和Shh诱导下可以分化为多巴胺能神经元,外源性Nurr1基因修饰后,分化为多巴胺能神经元的数量增加。     

骨髓基质细胞对人胚胎神经干细胞分化极性的诱导

目的 :建立骨髓基质细胞及人胚胎神经干细胞共培养系统并观察其对神经干细胞的诱导分化作用。方法 :来源于人胚胎脑组织不同脑区的神经干细胞分别与骨髓基质细胞建立起各自的共培养系统并在其中纯化 ,以CM、CO CM、BMSC对神经干细胞进行诱导分化 ,并通过免疫荧光及免疫细胞化学技术检测神经元的诱导率。结果 :骨髓基质细胞及其共培养系统培养液能够明显地提高神经元的分化率。结论 :共培养系统诱发了神经干细胞与骨髓基质细胞的自分泌与旁分泌的作用并改变了神经干细胞的分化极性     

抗坏血酸诱导新生鼠神经干细胞向多巴胺能神经元的分化

背景：针对帕金森病进行细胞移植治疗的研究进程中,除寻求合适的细胞系外,如何将各种有分化潜能的细胞诱导为含量丰富、有功能的多巴胺能神经元尤为关键。 目的：观察不同浓度抗坏血酸对神经干细胞向多巴胺能神经元分化的影响。 设计、时间及地点：细胞学体外观察,于2007-01/12在广西医科大学科学实验中心完成。 材料：清洁级新生24 h内SD大鼠30只,由广西医科大学实验动物中心提供。抗坏血酸为Sigma产品。 方法：取新生鼠脑组织,组织块胰蛋白酶消化法体外分离培养神经干细胞,传至第2代以5×108 L-1密度接种。设立4组：空白对照组不给予抗坏血酸,仅加入含体积分数为10%的胎牛血清、2% B27的DMEM/F12培养基;剩余3组在此基础上分别加入50,100,200 μmol/L抗坏血酸进行诱导,10 d后终止诱导。 主要观察指标：RT-PCR检测诱导后细胞酪氨酸羟化酶基因mRNA的表达,免疫细胞化学染色鉴定神经干细胞,检测神经干细胞向多巴胺能神经元分化率。 结果：各浓度抗坏血酸诱导组均得到795 bp的扩增片断,即均表达酪氨酸羟化酶 mRNA。神经球具有自我更新和表达巢蛋白的能力,诱导分化后的细胞能表达神经元、星形胶质细胞及少突胶质细胞特异性抗原。与空白对照组比较,50,100,200μmol/L抗坏血酸诱导组酪氨酸羟化酶阳性细胞率均明显升高(P < 0.05);且100,200 μmol/L抗坏血酸诱导组升高幅度明显高于50 μmol/L (P < 0.05),100,200 μmol/L抗坏血酸诱导组间比较无明显差异(P > 0.05)。 结论：从新生鼠脑组织分离出的神经干细胞在体外具有自我更新、多向分化潜能及表达巢蛋白的能力。50~200 μmol/L抗坏血酸均能促进神经干细胞向多巴胺能神经元分化,抗坏血酸浓度从100 μmol/L增加至200 μmol/L时酪氨酸羟化酶阳性细胞率无明显变化。     

胚胎干细胞源性肝干细胞肝内移植对宿主肝功能的影响及安全性评估**☆

背景：体外诱导胚胎干细胞分化为肝细胞已有不少成功的报道，但其体内移植后能否有效整合入宿主肝板、在肝内能否进一步生长分化并表达肝细胞功能以及成瘤的风险等情况目前还不清楚。 目的：应用治疗性肝再生模型进行胚胎干细胞源性肝干细胞肝内移植, 观察其在肝组织替代、体内的生长分化及成瘤性情况。 设计：随机对照动物实验。 单位：中山大学附属第二医院小儿外科。 材料：选用BALB/c小鼠24只为受体，鼠龄6~8周，体质量20~ 35 g，雌雄不拘购自广州市实验动物中心。实验所用胚胎干细胞源性肝干细胞由作者所在课题组诱导胚胎干细胞分化而成。小鼠胚胎干细胞株E14由本院干细胞中心提供。 方法：实验于2006-07/2007-06在中山大学附属第二医院干细胞研究中心完成。将24只小鼠随机分为2组：肝再生模型+干细胞移植组和肝切除+干细胞移植组，每组12只。前组分两次按50 mg/kg剂量腹腔内注射倒千里光碱(retrorsine) ，间隔2周，第2次注射4周后行70%肝部分切除制造肝损伤；然后经门静脉分别移植1×105羟基荧光素乙酰乙酸（CFDA-SE）荧光标记的细胞入小鼠肝内进行胚胎干细胞源性肝干细胞移植。后组在行70%肝部分切除制造肝损伤模型后进行胚胎干细胞源性肝干细胞移植。 主要观察指标：荧光显微镜下观察移植细胞组受体鼠肝脏内分布、整合与体内生长分化情况。2周后行白蛋白荧光免疫组化(双荧光染色)、血清白蛋白水平检测其功能状况。将胚胎干细胞源性肝干细胞注入治疗性肝再生小鼠肝内，将未分化的胚胎干细胞移植入小鼠腋区皮下作为对照，观察胚胎干细胞源性肝干细胞体内成瘤情况。 结果：①肝干细胞在受体鼠肝内生长情况：CFDA SE标记的胚胎干细胞源性肝干细胞肝内移植1周，受体小鼠肝实质内可见散在绿色荧光分布。2周后，肝实质内绿色荧光分布区域明显扩大，且可见类似肝索样结构排列。②肝功能：共焦白蛋白荧光免疫组化(双荧光染色)结果表明，受体小鼠肝组织内可见标记细胞表达白蛋白阳性信号（呈黄色荧光），肝再生模型+干细胞移植组和肝切除+干细胞移植组血清白蛋白水平则无明显差异（P > 0.05）。③肝干细胞移植安全性：6周内未见畸胎瘤形成，而将未分化的胚胎干细胞移植入小鼠腋区皮下6周后则可见畸胎瘤形成。 结论：胚胎干细胞源性肝干细胞移植入治疗性肝再生模型小鼠肝内后可有效在肝内能进一步生长分化并部分表达肝细胞功能；且此移植安全性较好。     

神经干细胞转基因移植治疗帕金森病的可能与可行*

背景：神经干细胞分化为何种类型的神经细胞,不仅取决于细胞自身基因调控,更受所处环境中外来信号的影响。 目的：就神经干细胞生物学特性、分化以及转基因移植治疗帕金森病的研究进展进行综述。 方法：由第一作者应用计算机检索PubMed数据库1992-01/2009-12及中国期刊网全文数据库2003-01/2010-12有关神经干细胞生物学特性、分化以及转基因移植治疗帕金森病的文章,英文检索词为“neural stem cell(NSCs), neural stem cell transplant, Parkinson’s disease(PD)”,中文检索词为“神经干细胞,干细胞移植,帕金森病”。排除重复性研究及Meta分析,共保留30篇文献进行综述。 结果与结论：转基因神经干细胞移植治疗帕金森病是目前公认的最有前景的治疗方案。在低氧条件下转基因培养的神经干细胞,能高效地诱导分化为多巴胺能神经元,为移植治疗帕金森病提供细胞源。但神经干细胞的生物学特性、诱导分化等还有待进一步分析。同时应用于人体治疗的生物安全性问题也逐渐引起人们的重视,如致瘤性等问题均在进一步探索中。     

VEGF在人胚胎干细胞向神经元分化中作用的研究

目的观察血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor,VEGF）在人胚胎干细胞分化为神经元过程中是否发挥作用及相关机制。方法人胚胎干细胞经拟胚体向神经元分化,分为3组：A组为常规诱导组,B组为常规诱导＋VEGF（10ng／mL）作用组,C组为常规诱导＋VEGF（10ng／mL）＋VEGFR2／Fc嵌合体（10ng／mL）作用组;用RT-PCR、免疫荧光法检测各阶段细胞标志物,计算并用流式细胞仪检测各组不同阶段细胞阳性率。结果用RT-PCR分别检测到OCT4、Nestin、MAP2表达;免疫荧光法检测显示B组产生神经干细胞、分化为神经元的阳性率明显高于A、C两组,差异有统计学意义（P〈0．01）,A、C两组之间无显著性差异（P〉0．05）;流式细胞仪检测与免疫荧光法相似。结论人胚胎干细胞体外分化过程中血管内皮生长因子通过血管内皮生长因子受体2来促进神经干细胞增殖及向神经元分化。     

胚胎大鼠纹状体神经干细胞的体外培养和分化

目的 :旨在探讨纹状体神经干细胞 (striatum neuralstemcells ,strNSCs)的培养及分化鉴定方法。方法 :选择性分离纹状体的神经干细胞 ,体外培养、扩增和诱导分化 ,并采用免疫荧光细胞化学检查鉴定。结果 :从胚鼠纹状体分离的细胞具有连续克隆能力 ,绝大多数细胞表达巢蛋白。诱导分化后的细胞表达成熟神经细胞和星形胶质细胞特异性的蛋白。结论 :用此方法分离的细胞具有自我更新、增殖和分化潜能 ,具备中枢神经系统干细胞的一般特征。     

人胚胎干细胞神经分化过程中VEGF作用机制的研究

目的观察血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)对人胚胎干细胞分化为神经元的促进作用是否与Notch信号通路有关。方法人胚胎干细胞经拟胚体向神经元分化,并分为3组:A组为常规诱导组;B组为常规诱导+VEGF(10ng/ml)作用组;C组为常规诱导+γ-分泌酶抑制剂预处理+VEGF(10ng/ml)作用组。用免疫荧光法检测及计算各组不同阶段细胞阳性率,半定量RT-PCR观察各组神经干细胞Hes1 mRNA表达,MTT法检测3组神经干细胞增殖速率。结果免疫荧光法检测显示,B组产生神经干细胞的阳性率明显高于A、C两组,差异有统计学意义(P0.01),A、C两组之间无显著性差异(P0.05);B、C两组进一步分化为神经元的阳性率均明显高于A组,差异有统计学意义(P0.01),B、C两组之间无显著性差异(P0.05);半定量RT-PCR观察显示B组神经干细胞Hes1 mRNA表达明显高于A、C两组;MTT法检测与半定量RT-PCR结果相似。结论人胚胎干细胞体外分化过程中血管内皮生长因子通过激活Notch信号通路,促进神经干细胞增殖,而VEGF在神经干细胞向神经元分化中的作用与Notch通路无关。     

Tyrosine hydroxylase-positive cells and dopaminergic neuronal function in human embryonic stem cells An electrophysiological validation

BACKGROUND: Induced differentiation strategies and cytochemical properties of human embryonic stem cells (hESCs) have been investigated. However, the electrophysiological functions of tyrosine hydroxylase (TH)-positive cells derived from hESCs remain unclear. OBJECTIVE: To investigate the differentiation efficiency of TH-positive cells from hESCs in vitro using modified four-step culture methods, including embryoid body formation, and to examine the functional characteristics of the differentiated TH-positive cells using electrophysiological techniques.DESIGN, TIME AND SETTING: Neuroelectrophysiology was performed at the Reproductive Medicine Center and Stem Cell Research Center, Peking University Third Hospital, and the Neuroscience Research Institute and Department of Neurobiology, Peking University, from September 2004 to August 2008.MATERIALS: The hESC line, PKU-1.1, a monoclonal cell line derived from a pre-implantation human blastocyst in the Reproductive Medical Center of Peking University Third Hospital. The patch clamp recording system was provided by the Neuroscience Research Institute and Department of Neurobiology, Peking University. METHODS: The hESC line was induced to differentiate into TH-positive cells in vitro using a modified four-step culture method, including the formation of embryoid body, as well as the presence of sonic hedgehog and fibroblast growth factor 8. The cell karyotype was assessed by G-banding karyotype analysis techniques and specific markers were detected immunocytochemically. Whole-cell configuration was obtained after obtaining a tight seal of over 1 GΩ. Ionic currents were detected by holding the cells at -70 mV and stepping to test voltages between 80 and 40 mV in 10-mV increments in voltage-clamp configuration. MAIN OUTCOME MEASURES: We measured the cell karyotype, specific cell markers, and the electrophysiological properties of the voltage-gated ion channels on the cell membrane of TH-positive dopaminergic cells differentiated from our hESCs line in vitro. RESULTS: The differentiated cells had a consistent appearance, and the majority of cells (> 90%) expressed TH and (3-tubulion, as well as the neural progenitor marker, nestin. Cell karyotype analysis demonstrated that all of the hESCs had a stable and normal karyotype (46, XX) after differentiation. In addition, patch clamp recording showed that the 10 recorded TH-positive cells exhibited a fast inward current when the test voltage depolarized to 30 mV, and a delayed outward current when the test voltage depolarized to -10 mV. The peak of inward current was obtained at voltage between -10 mV and 0 mV, while the peak of outward current was obtained at 40 mV. The average peak of inward current density was (-50.05 ± 15.50) pA/pF, and the average peak of outward current density was (41.98 ± 13.55) pA/pF.CONCLUSION: More than 90% of the differentiated hESC-derived cells induced by the modified four-step culture method exhibit dopaminergic neuronal properties, including general electrophysiological functional properties, such as functional potassium and sodium channels.     

人骨髓间质干细胞的分离培养和诱导分化为神经元样细胞的研究

目的:探索成人骨髓间充质干细胞(MSCs)的分离培养及诱导分化为神经元样细胞的体外条件。方法:采用Ficoll淋巴细胞分离液(1.077g·mL-1)密度梯度离心法从人的骨髓中分离出MSCs进行体外扩增。收集第2代细胞流式细胞仪检测MSCs表面标志。逐渐加入表皮生长因子(EGF)、β-巯基乙醇(BME)和全反式维甲酸(ATRA)诱导MSCs向神经元细胞分化,通过免疫细胞化学法鉴定诱导后细胞神经元烯醇化酶(NSE)、神经巢蛋白(nsetin)、胶质纤维酸性蛋白(GFAP)的表达情况。结果:流式细胞仪检测结果显示培养后的MSCs强表达CD29;较强表达CD44、CD166和CD105;不表达CD45、CD34和HLA-DR。诱导剂诱导后,MSCs分化为具有典型的神经元形态的细胞,免疫细胞化学显示78%的细胞NSE表达阳性;大约51%细胞nsetin表达阳性;所有细胞GFAP均阴性表达。结论:成人MSCs在体外可定向诱导分化为神经元样细胞,且具有较高的阳性分化率。     

兔间充质干细胞诱导纹状体神经干细胞分化为神经细胞的研究

目的研究兔纹状体间充质干细胞诱导神经干细胞分化为神经细胞的可行性和机制。方法培养骨髓间充质干细胞(BMSCs)融合达90%时,更换培养基无血清培养24h,收集细胞培养液即为其条件培养基。取成年兔纹状体细胞进行神经干细胞培养,加BMSC条件培养基进行神经干细胞的诱导分化。结果2～4h后神经干细胞开始贴壁,随后有突起从干细胞长出,7d后出现大量不同形态的分裂增殖新生神经细胞,较对照组神经元数量增加,有显著性差异,细胞折光性强,突起长,生存时间延长。结论间充质干细胞能提高神经干细胞诱导分化为神经元的数量,并能延长神经元的生存时间。     

脂肪干细胞向神经元诱导分化的研究

目的研究脂肪干细胞向神经元分化的可行性,为神经系统疾病的替代治疗寻求行之有效的可种植细胞。方法用β-2-巯基乙醇和丁酸酯羟基茴香醚诱导脂肪干细胞向神经元分化,对干预后细胞进行形态学观察和细胞免疫组化鉴定。结果人类腹部脂肪来源的基质细胞进行原代和传代培养后细胞形态类似于成纤维细胞,经过诱导分化后细胞形态表现为典型的神经元形态。神经元特异性烯醇化酶鉴定绝大部分有阳性染色,但在不到一周的时间内死亡。结论脂肪组织中存在能分化为神经元的干细胞．有巨大的研究价值和临床应用前景。     

Enrichment of Neurons and Neural Precursors from Human Embryonic Stem Cells

Human embryonic stem (hES) cells proliferate and maintain their pluripotency for over a year in vitro (M. Amit, M. K. Carpenter, M. S. Inokuma, C. P. Chiu, C. P., Harris, M. A. Waknitz, J. Itskovitz-Eldor, and J. A. Thomson. 2000. Dev. Biol. 227: 271-278) and may therefore provide a cell source for cell therapies. hES cells were maintained for over 6 months in vitro (over 100 population doublings) before their ability to differentiate into the neural lineage was evaluated. Differentiation was induced by the formation of embryoid bodies that were subsequently plated onto appropriate substrates in defined medium containing mitogens. These populations contained cells that showed positive immunoreactivity to nestin, polysialylated neural cell adhesion molecule (PS-NCAM) and A2B5. After further maturation, these cells expressed additional neuron-specific antigens (such as MAP-2, synaptophysin, and various neurotransmitters). Calcium imaging demonstrated that these cells responded to neurotransmitter application. Electrophysiological analyses showed that cell membranes contained voltage-dependent channels and that action potentials were triggered by current injection. PS-NCAM and A2B5 immunoselection or culture conditions could be used to produce enriched populations (60-90%) which could be further differentiated into mature neurons. The properties of the hES-derived progenitors and neurons were found to be similar to those of cells derived from primary tissue. These data indicate that hES cells could provide a cell source for the neural progenitor cells and mature neurons for therapeutic and toxicological uses.     

Stem cells for the treatment of spinal cord injury

This article reviews stem cell-based strategies for spinal cord injury repair, and practical issues concerning their translation to the clinic. Recent progress in the stem cell field includes clinically compliant culture conditions and directed differentiation of both embryonic stem cells and somatic stem cells. We provide a brief overview of the types of stem cells under evaluation, comparing their advantages and disadvantages for use in human clinical trials. We review the practical considerations and risks that must be addressed before human treatments can begin. With a growing understanding of these practical issues, stem cell biology, and spinal cord injury pathophysiology, stem cell-based therapies are moving closer to clinical application.     

快速聚集无血清悬浮培养法诱导BALB/c小鼠胚胎干细胞分化为大脑皮质椎体神经元

目的以往的研究多集中于胚胎干细胞(ESCs)经外部因素的诱导而转化为神经元,本研究拟探讨一种新的诱导ESCs定向分化方法——快速聚集无血清悬浮培养法(SFEBq)。方法 BALB/c小鼠囊胚内细胞团(ICM)消化成单个细胞,培养传代并鉴定后,应用改进的SFEBq诱导小鼠胚胎干细胞(mESCs)向神经细胞选择分化,并应用免疫荧光染色和流式细胞仪检测Bf1+和Emx1+神经前体细胞的比例,RT-PCR检测不同分化阶段的细胞标志基因表达。结果①分离培养得到的mESCs生长状态良好;②SFEBq使mESCs自主发生神经细胞,无需外部诱因,细胞种植量为3 000个/孔时,细胞Bf1+和Emx1+相对表达量最高;③mESCs按照一个先神经元-后胶质细胞的顺序有效分化,与体内胚胎神经组织发育先后顺序一致,且诱导的神经前体细胞可分化为皮质椎体神经元。结论建立了一种改良的高效ESCs诱导转化的神经元的SFEBq。