昆明种系小鼠胚胎干细胞的分离培养及特性鉴定

目的 提高昆明小鼠胚胎干细胞（ES细胞）建株的成功率。方法 收集小鼠3．5d的囊胚培养,用小鼠胚胎成纤维细胞作为饲养层,形成的ES细胞样集落,经两次亚克隆分离培养ES细胞;进行相差显微镜观察、碱性磷酸酶染色和体内外分化能力鉴定。结果 获得两个稳定ES细胞集落,传至第11代。ES细胞呈集落样生长,碱性磷酸酶染色强阳性,体外分化的细胞沿拟胚体外向性生长,形态多样,在体分化可形成来源于3个胚层的组织。结论 两次亚克地获得的细胞具有ES细胞主要的生物学性状,有助于提高昆明小鼠ES细胞建株的能力。     

小鼠胚胎干细胞的培养

ＥＳ细胞的培养应满足促进细胞增殖和抑制细胞分化而保持其高度未分化潜能。我们用胚胎成纤维细胞作为饲养层，培养基ＤＭＥＭ中加白血病抑制因子的方法来培养ＥＳ细胞。培养的ＥＳ细胞呈集落状生长，细胞排列紧密，呈未分化状态。胚胎成纤维细胞作为饲养层是分离培养ＥＳ细胞最普遍使用而且有效的方法。本文还围绕ＥＳ细胞培养中的促进增殖和抑制分化这两个方面的影响因素进行了讨论。     

表达绿色荧光蛋白的小鼠胚胎干细胞系的生物学特性

目的：研究绿色荧光蛋白（GFP）在小鼠胚胎干细胞系R1中整合并高效稳定表达后对宿主细胞生物学特性的影响。方法：从生长曲线、碱性磷酸酶表达水平、正常核型率及体内多向分化能力等4个方面,对整合有GFP高效表达载体的RES细胞亚克隆,进行生物学特性的比较分析。结果：R1ES细胞与4个高效稳定表达GFP的ES细胞克隆在细胞增殖速率分化状态及正常核型率上均无显差异;将GFP（ ）ES细胞接种裸鼠后,均可有效形成含有3个胚层细胞的畸胎瘤。结论：外源基因GFP在R1ES细胞中的整合及稳定高效表达对于ES细胞的基本生物学特性无明显影响。为有效利用GFP进行ES细胞体内的示踪研究提供了保障。     

鼠胚胎干细胞定向诱导为角膜上皮细胞的实验研究

目的建立能够稳定表达绿色荧光蛋白（green fluorescent protein,GFP）的鼠胚胎干细胞系,并研究体外诱导鼠胚胎干细胞（embryonic stem cell,Es细胞）向角膜上皮细胞分化的可能性及条件,为角膜损伤提供新型的上皮修复组织来源。方法质粒pEGFP-N1脂质体复合体转染鼠胚胎干细胞,对稳定表达GFP的ES细胞以Ⅳ型胶原作为诱导条件,定向诱导鼠ES细胞向角膜上皮细胞转化,观察培养后形态改变,免疫荧光及RT-PCR检测K12、K14及CD44的表达。结果转染后ES细胞稳定表达GFP,成功诱导出角膜上皮样细胞,呈典型上皮样细胞形态,免疫组化及RT-PCR检测显示,K12及CD44表达阳性,K14表达阴性。结论转染GFP的ES细胞,在Ⅳ型胶原的诱导下,成功向角膜上皮细胞分化。     

Development of neural precursor cells from mouse embryonic stem cells

Embryonicstemcells(EScells)arederivedfromtotipotentcellsofearlyembryoandpossessunlimited,undifferentiatedproliferationinvitro[1].EScellshavetheinherentcapacityofdifferentiatingintoallcelltypesofthenervoussystemasdemonstratedbytheex-perimentthatchimericmicewereformedfromem-bryosinwhichEScellsaretransplantedintotheinnercellmass[2].ThesuccessfulestablishmentofhumanEScelllineindicatedprofoundimplicationthatEScellsmayprovideavirtuallyunlimiteddonorsourcefortransplantation[3]. Threepaperspublish…     

利用细胞饲养层分离培养大鼠胚胎干细胞

目的 从大鼠的早期胚胎分离和培养胚胎干细胞.方法收集大鼠的囊胚,将其培养在小鼠胚胎成纤维细胞饲养层上,5～6d后取隆起生长的内细胞团块分离后再培养,观察集落的生长情况,并在光镜下观察细胞形态、分化过程及细胞核型的检测.结果细胞集落性生长,符合胚胎干细胞的特征.结论大鼠囊胚在胚胎成纤维细胞饲养层上可发育成胚胎干细胞,并能进行传代.     

Nestin-GFP小鼠胚胎干细胞的建系及体外神经分化

【目的】 建立Nestin-GFP转基因小鼠的胚胎干细胞(mESC)系,并观察其示踪ES细胞系的神经分化过程。【方法】将E3.5的Nestin-GFP小鼠囊胚接种于小鼠胚胎成纤维细胞上(MEF经γ射线照射失去增殖活性)。4 ~ 6 d后将自囊胚长出的内细胞团(ICM)继续培养并传代扩增 ,检测所得细胞Oct-4、SSEA-1和AKP等胚胎干细胞特异性标志物的表达及在体内外向三胚层分化的能力;之后,诱导细胞向神经元样细胞及神经胶质样细胞分化,利用免疫荧光检测其标志性抗原。【结果】 免疫组化可见Nestin-GFP小鼠胚胎干细胞表达未分化细胞特异性标志Oct-4、SSEA-1、AKP染色呈强阳性,并具有向体内外三胚层分化潜能;在体外诱导其向神经分化,第6 d可见到明显的绿色荧光,并与免疫组化Nestin表达部位基本吻合。第12 d及第16 d分别可见神经元及神经胶质细胞特异性标志物表达,而此时Nestin的表达较前明显下降。【结论】 成功建立了Nestin-GFP小鼠胚胎干细胞系,该细胞具有自我更新的特性及多向分化潜能,并可用于在体外更直观的监测神经分化的阶段性变化并由此进行调控。     

Histone deacetylase inhibitor promotes differentiation of embryonic stem cells into neural cells in adherent monoculture

Background Embryonic stem （ES） cells poss unlimited self-renewal capacity and the ability to differentiate into cell of all three germ layers in vitro. Induced differentiation of ES cells to neural lineage cells has great potential in basic study of neurogenesis and regeneration therapy of neurodegenerative diseases. Histone deacetylase （HDAC） inhibitors enhance histone acetylation so that globularly activate gene expression and may initiate multilineage differentiation. In this study,we aimed to develop a method to induce the differentiation of ES cells to neural cells combining HDAC inhibition and neural cellselection.Methods In this study, we used HDAC inhibitor sodium butyrate （NAB） to induce the differentiation of mouse embryonic stem cells to neural cells through monolayer culture. After differentiation initiation by histone deacetylase inhibitor sodium butyrate, neural cells were induced and selected with a serum free culture system. Results Homogeneous neurons without glial cells demonstrated by molecular marker expression were differentiated with the method. The resultant neurons were excitable. Conclusion The method combined differentiation induction effect of HDAC inhibitors and selective culture system to derive neural cells from ES cells, and implied the involvement of epigenetic regulation in neural differentiation.     

Differentiation of mouse embryonic stem cells into insulin-secreting cells in vitro

Regenerative medicine,including cell-replacement strategies,may have an important role in the treatment of type 1 diabetes which is associated with decreased islet cell mass.To date,significant progress has been made in generating insulin-secretingβcells from pluripotent mouse embryonic stem cells(ESCs).The aim of this study is to explore the potential of regulating the differentiation of ESCs into pancreatic endocrine cells capable of synthesizing the pancreatic hormones including insulin,glucagon,somat...     

ICR小鼠胚胎成纤维细胞的培养及饲养层的制作

目的：建立ICR小鼠胚胎成纤维细胞饲养层培养体系，用于胚胎干细胞建系及研究。方法：选取不同胎龄的鼠胚原代细胞分离成纤维细胞，制作饲养层，使用不同浓度丝裂霉素C处理，以细胞形态、生长曲线、囊胚种植情况为饲养层评价指标。结果：ICR小鼠胚胎成纤维细胞可在胎龄12．5～14．5d进行原代细胞分离；12．5d为最佳分离时间；13．5和14．5d分离的细胞需在3代以后使用；6代以前细胞可用于饲养层制作；20mg/L丝裂霉素C作用2．5h可达到较好的处理效果。结论：ICR小鼠可用来分离、培养胚胎成纤维细胞，用于胚胎干细胞饲养层的制作。     

胚胎小鼠胃肠道5-羟色胺及生长抑素免疫反应细胞的个体发生

目的 观察胚胎期小鼠胃肠道内5-羟色胺(5.hydroxytryptamine,5-HT)免疫反应(immunoreactive,IR)细胞和生长抑素(somatostatin,SS)IR细胞的个体发生、分布、形态及数量变化. 方法 用抗5-HT、抗SS多克隆抗体对胚龄16-19 d小鼠胃肠道相邻切片进行染色. 结果 小鼠胚胎发育第17天,消化道各段即可见5-HT-IR和SS-IR细胞.胚龄17-19 d,小鼠十二指肠5-HT-IR细胞的数量明显多于小肠其余段和结肠,而腺胃中5-HT-IR细胞最少.SS-IR细胞的分布和数量变化类似于5-HT-IR细胞.5-HT-IR和SS-IR细胞形态多样,可见阳性染色的细胞突起伸抵腔面或伸至其他细胞之间. 结论 胚胎期小鼠胃肠道5-HT-IR细胞及SS-IR细胞的发生及数量变化规律有其种属的特异性.这两种内分泌细胞的形态特点为其同时具备外分泌和旁分泌作用提供了形态学依据.     

人胚胎干细胞体外培养及特性分析

目的探讨人胚胎干细胞(human embryonic stem cells,hESCs)的体外培养及其特性。方法 hESCs接种于饲养层细胞,培养液为含20%Knockout SR的Knockout DMEM,其中添加10 ng/mL碱性成纤维细胞生长因子(bFGF),通过观察细胞形态、免疫细胞化学技术分析hESCs表面标志分子SSEA-3、SSEA-4、SSEA-1和TRA-1-60的表达,鉴定hESCs的未分化状态;G显带技术分析细胞染色体核型。同时,通过分析hESCs体外形成胚胎体、体内生成畸胎瘤的情况,鉴定hESCs的分化潜能。结果 hESCs在饲养层细胞上呈克隆生长,细胞为二倍体核型。hESCs表达SSEA-3、SSEA-4、以及TRA-1-60细胞表面特征性标志。体内、外分化实验证实hESCs具备多分化潜能。结论 hESCs在体外培养条件下能够保持未分化状态和发育的全能性,为进一步探索hESCs的诱导分化,以及hESCs的应用研究提供可行性保证。     

胚胎干细胞或诱导性全能干细胞自我更新和分化机制研究进展

“211工程”三期建设遗传发育与生殖医学重点学科建设的子项目——胚胎干细胞或诱导性全能干细胞定向分化机制的研究,在2008-2011年建立了着床后人胚胎早期发育的全基因组表达谱式;揭示了calcineurin/NFAT信号通路对细胞谱系决定的调控机制;揭示以Oct4为核心的胚胎干细胞命运决定的分子调控机制,其中包括发现并系统研究了对胚胎干细胞自我更新起重要作用的转录因子Oct4的蛋白质翻译后修饰;揭示Oct4的重要合作蛋白Sox2的蛋白质翻译后修饰及在胚胎干细胞中的作用;发现共激活因子p300直接调控胚胎干细胞中Nanog的表达及调控机制;发现Oct4新的下游基因Stk40并揭示Stk40在胚胎干细胞中的功能及作用机制;首次提出核仁蛋白在胚胎干细胞自我更新维持中的重要作用.2011年“胚胎干细胞及早期胚胎发育的分子调控机制研究”项目获得教育部高等学校科学研究优秀成果奖——自然科学奖二等奖.     

Establishment of Germ-line Competent C57BL/6J Embryonic Stem Cell Lines

Objective To establish C57BL/6J embryonic stem （ES） cell lines with potential germ- line contribution Methods ES cells were isolated from blastocyst inner cell mass of C5 7BL/6J mice, and cultured for 15 passages, and then injected into blastococels of ICR mice blastocysts to establish chimeric mice. Results Three ES cell lines （mC57ES1,mC57ES3, mC57ES7） derived from the inner cell mass of C57BL/6J mice blastocysts were established. They were characteristic of undifferentiated state, including normal XY karyotype, expression of a specific cell surface marker “stage-specific embryonic antigen-I” and alkaline phosphatase in continuous passage. When injected into immunodeficient mice, mC57ES1 cells consistently differentiated into derivatives of all three embryonic germ layers. When mC57ES1 cells were transferred into ICR mice blastocysts, 4 chimeric mice have been obtained. One male of them revealed successful germ-line transmission. Conclussion We have obtained C57BL/6J ES cell lines with a potential germ-line contribution, which can be used to generate transgenic and gene knock-out mice.     

诱导性多潜能干细胞滋养层制备条件的实验研究

目的制备小鼠胚胎成纤维细胞（Mouse Embryonic Fibroblasts,MEFs）滋养层,用于诱导性多潜能干细胞（Induced Pluripotent Stem Cells,iPSCs）的体外培养。方法取13.5～15.5天胎龄的胎鼠,采用组织消化法分离原代培养成纤维细胞,对MEFs的生长形态、生长曲线进行观察。采用10μg/ml丝裂霉素C预处理P2～P3代MEFs 2～3h制备出细胞滋养层,在该滋养层上进行iPSCs培养,观察iPSCs的集落生成情况,并行碱性磷酸酶细胞染色。结果 MEFs经丝裂霉素C预处理后细胞既不增殖,也不会死亡,仍保持分泌多种生长因子的能力。iPSCs在MEFs滋养层上生长良好,类似于胚胎干细胞一样能形成＂鸟巢＂状集落,并可维持iPSCs正常形态,抑制其分化而不影响活力,碱性磷酸酶染色阳性。结论利用诱导性多潜能干细胞滋养层方法制备的细胞滋养层,能有效支持iPSCs的生长,为进一步开展iPSCs的研究提供了理论依据和实验基础。     

时钟基因在胚胎干细胞分化为神经元过程中的表达特征

目的检测鼠胚胎干细胞（Es）体外向神经元诱导分化过程中,7种重要时钟基因的表达情况。方法小鼠胚胎干细胞（Es）,经过5个阶段诱导分化为神经元。各阶段细胞的总RNA反转录为cDNA,利用7种时钟基因的特异引物进行PCR反应,以明确其随分化表达的情况。结果各个时钟基因无非特异扩增,BMAL1、CLOCK、CRY1和CRY2、PER1、PER3基因在各个分化阶段中都表达,而PER2基因只在终末阶段被检测到。结论时钟基因的转录在Es细胞向神经元分化的过程中并不一致,提示在成体动物存在的时钟基因环路,在ES细胞向神经元分化过程中还没有建立。PER2仅在分化终末期——大量停止分裂的神经元和胶质细胞出现的时期才转录,提示其可能在细胞增殖过程中发挥某种作用。     

小鼠胚胎干细胞建系及GFP标记

目的：为组织工程提供新型种子细胞,建立胚胎干（ES）细胞系。方法：取129／svj白色小鼠4.5d的囊胚,分离囊胚的内细胞团（ICM）细胞;在条件培养液及小鼠胚胎成纤维细胞（MEF）作铺层下,细胞扩增传代,碱性磷酸酶（AKP）染色及oct4、ssea-1等特异性抗体鉴定细胞,并将细胞注射至裸鼠皮下观察细胞在动物体内的生长变化。结果：细胞体外培养呈“巢状”生长,可以持续传代;AKP染色及oct4、ssea-1等特异性抗体免疫反应均阳性;裸鼠皮下注射的细胞发育生长为包含各胚层细胞成分的畸胎瘤。在此基础上以基因转染方法将细胞标记绿色荧光蛋白（GFP）。结论：从小鼠ICM所分离的细胞为小鼠胚胎干细胞,且标记GFP的ES细胞在传代及形成胚体的过程中均能显示GFP,对将来组织构建的种子细胞起到示踪作用。     

敲除PKD1基因的小鼠胚胎干细胞的建立

目的：通过PKD1基因打靶载体的胚胎干细胞转染，药物筛选以及分子鉴定，获得发生同源重组的胚胎干细胞克隆，为产生PKD1基因缺陷小鼠品系准备条件。方法：体外培养小鼠胚胎干细胞，用电穿孔的方法进行PKD1基因打靶载体的转移，并用G418进行筛选培养，得到阳性克隆后，进一步扩大培养，抽提胚胎干细胞的基因组DNA，采用DNA印迹法进行分子鉴定。结果：经G418筛培养得到192个阳性在隆，分子鉴定获得2个发生同源重组的胚胎干细胞克隆。结论：鉴定得到的2个同源重组胚胎干细胞克隆，为进一步建立PKD1基因缺陷小鼠奠定了基础。     

体外分离培养Balb/c小鼠胚胎干细胞向神经细胞定向诱导分化

目的: 探讨体外分离培养、诱导胚胎干细胞(ESCs)分化为神经细胞的高效方法. 方法: 自孕3.5 d的Balb/c小鼠获得附植前的早期胚胎,机械剥离法去除胚胎的滋养层细胞获取内细胞团(ICM)分别在小鼠胚胎成纤维细胞(MEF)饲养层上和明胶包被的培养板中培养获得类ESCs克隆. 进行碱性磷酸酶染色,SSEA-1细胞免疫化学鉴定及体内分化实验鉴定. 模拟体内神经系统发育过程采用序贯诱导方法定向诱导ESCs分化为神经细胞,进行分化后细胞的免疫细胞化学鉴定. 结果: 所分离得到的细胞碱性磷酸酶染色阳性,SSEA-1表达阳性,体内分化实验证实具有多向分化潜能. 符合ESCs的一般特性. 经过序贯诱导方法可以高效诱导ESCs分化为神经细胞. 结论: 体外分离得到的Balb/c小鼠的ESCs经过模拟体内神经系统发育过程经过序贯诱导方法可以高效的诱导为神经细胞,且所获得的神经元比例高.     

胚胎干细胞向神经细胞诱导分化的实验研究

目的 探讨胚胎干细胞（ＥＳ）向神经细胞定向分化发育的可能性。方法 ＥＳ－Ｄ３在无小鼠白血病抑制因子（ｍＬＩＦ）存在的条件下培养ＥＳ细胞４ｄ,形成ＥＳ集落（即胚胎样小体）,经胰酶消化打散后种植于粘附性培养皿上。结果 上述细胞表达ＭＡＰ－２和ＧＦＡＰ蛋白。ＲＴ－ＰＣＲ分析进一步证明这些细胞能表达γ－氨基丁酸（ＧＡＢＡ）γ亚单位和酷氨酸羟化酶以及脑因子－１神经相关基因。结论 ＥＳ细胞在体外能有效地被诱导成具有多种神经元特性的神经样细胞,可为神经移植提供源源不断的材料。