上皮型钙粘蛋白基因稳定转染小鼠胚胎干细胞及对分化细胞黏附能力的影响

背景:在胚胎期,上皮型钙粘蛋白的表达对于肝组织的形成有决定作用.目的:将上皮型钙粘蛋白基因转染小鼠胚胎干细胞,观察其对分化细胞间黏附能力变化的影响.设计、时间及地点:细胞学体外观察,于2007-12/2008-12在中山大学附属第一医院外科实验室完成.材料:清洁级BALB/c系孕13 d小鼠由中山大学实验动物中心提供.BAL8/c系小鼠胚胎干细胞由中山大学眼科中心黄冰教授建系和保存.含CMV启动子的真核表达质粒pEGFP-N1由中山大学医学院吕志跃博士惠赠.方法:取BALB/c小鼠新鲜肝脏组织,提取总RNA,反转录合成cDNA.以合成的cDNA为模板,进行PCR扩增目的片段,将其和pEGFP-N1双酶切后连接构建pEGFP-上皮型钙粘蛋白,转染小鼠胚胎干细胞并进行体外分化.主要观察指标:RT-PCR及免疫细胞化学检测上皮型钙粘蛋白在分化系统中的动态表达,同时观察分化细胞间黏附能力的变化.结果:基因转染的胚胎干细胞分化后1-17 d稳定表达上皮型钙粘蛋白,而普通胚胎干细胞分化后上皮型钙粘蛋白的表达则逐渐降低.稳定表达上皮型钙粘蛋白的分化细胞间黏附能力明显增强,并在19 d时仍能保持致密的细胞连接和多层生长状态,普通胚胎干细胞则由拟胚体结构逐渐分化为松散的细胞群落.结论:稳定表达上皮型钙粘蛋白的胚胎干细胞分化后,细胞间黏附能力明显增强,并保持多层细胞生长状态.     

胚胎干细胞向胆管上皮细胞定向分化的体外实验

背景：在胚胎干细胞向肝细胞诱导分化的培养条件基础上增加向胆管上皮细胞分化的培养条件，使其向胆管上皮细胞方向分化在理论上是可行的。 目的：验证在细胞生长因子胚胎干细胞体外定向分化为胆管上皮细胞的可行性。设计：单一样本观察。 单位：中山大学附属第一医院。 材料：选用BALB／c系小鼠胚胎干细胞（BALB／c—ES）由中山大学实验动物中心建系和保存。分化生长因子、酸性成纤维细胞生长因子、肝细胞生长因子、上皮生长因子、角化细胞生长因子均为美国Sigma公司产品，实验用抗小鼠细胞角蛋白7（CK7）和细胞角蛋白19（CK19）购自丹麦DAKO公司，间接免疫荧光试剂盒为美国Biodesign产品，IX70-S8F2倒置相差荧光显微镜为日本OLYMPUS产品。 方法：实验于2004—10／2005-06在中山大学附属第一医院中心实验室完成。①将小鼠胚胎干细胞进行拟胚体分化，在培养系统中按不同时间段分别添加分化生长因子、酸性成纤维细胞生长因子、肝细胞生长因子、上皮生长因子、角化细胞生长因子，使胚胎干细胞向胆管上皮细胞方向分化。以培养液中不添加上述细胞生长因子为对照组，使胚胎干细胞自然分化。②采用倒置相差荧光显微镜动态观察细胞生长及三维的环状结构形成情况。③于细胞分化第10天开始采用免疫细胞化学方法检测胆管上皮细胞标记物CK7、CK19，γ-谷胺酰转肽酶（GGT）表达变化，同时观察γ-谷胺酰转肽酶阳性细胞的形态学特点。 主要观察指标：①细胞生长及三维环状结构形成情况。②胆管上皮细胞标记蛋白CK7、CK19的表达。③胆管上皮细胞标记酶GGT表达及其阳性细胞形态学情况。结果：①细胞生长及三维的环状结构形成情况：胚胎干细胞悬浮培养10h后即可见小的拟胚体形成并悬浮在培养液中。分化第10天在拟胚体细胞分化群落中出现～种三维的环状结构，细胞呈同心圆层状排列，内层细胞排列紧密，继续培养，内层细胞逐渐排列疏松，分化20d左右时细胞活力达到最好，其后活力开始下降，分化36d时三维结构裂解并呈条索状悬浮于培养液中。对照组环状结构于第13天出现，细胞结构于27d裂解。②CK7，CK19表达：胆管上皮细胞环状结构形成当日即有CK7表达，分化第13天时CK19表达，其后两者同时表达于三维结构细胞中并随培养时间增加而表达逐渐增强。对照组细胞在分化第13，15天开始出现CK7，CK19表达。③胆管上皮细胞标记酶GGT表达及其阳性细胞形态学变化：加入生长因子后，细胞环状结构形成初始即表达GGT，说明此结构中含有胆管上皮细胞。在环状结构形成初始，细胞间连接紧密，不能分清单个细胞结构，随着培养时间增长，单细胞结构逐渐清晰。GGT阳性细胞呈多角型或方形排列，核位于中央，细胞器较少，胞质染色较浅，符合立方上皮细胞特点，体现出胆管上皮细胞的形态学特点。 结论：胚胎干细胞在细胞生长因子的作用下可定向分化为胆管上皮细胞并可以形成类胆管样结构。     

含人AGM区、胎肝及骨髓基质细胞培养体系程序化诱导小鼠胚胎干细胞向造血干细胞的分化

背景:前期已分别制备人主动脉-性腺-中肾区基质细胞系及胎肝基质细胞系,发现前者可促进小鼠胚胎干细胞定向分化为造血干细胞.目的:模拟胚胎发育过程中永久造血发育的时空顺序,探讨人主动脉-性腺-中肾(AGM)区、胎肝(FL)及骨髓(BM)基质细胞对小鼠胚胎干细胞体外诱导分化为造血干细胞的支持作用,以寻求更佳的诱导条件.方法:将小鼠E14 胚胎干细胞诱导为拟胚体(EB),并利用Transwell 非接触共培养体系依次在人主动脉-性腺-中肾区、胎肝及骨髓基质细胞饲养层上进一步诱导分化,按不同诱导阶段分为拟胚体对照、EB/AGM、EB/AGM+FL 和EB/AGM+FL+BM共4 组.共培养6 d 后分别收获各组拟胚体来源细胞,以流式细胞仪检测Sca-1+c-Kit+细胞含量,进行各系造血细胞集落形成单位分析并观察细胞形态.结果与结论:①EB/AGM+FL 组和EB/AGM+FL+BM 组收获细胞涂片均发现原始造血细胞.②拟胚体来源细胞经AGM 区基质细胞诱导后Sca-1+c-Kit+ 细胞明显升高(P < 0.05).③拟胚体对照组造血细胞集落形成单位低于其他各组(P < 0.05),而EB/AGM+FL、EB/AGM+FL+BM组造血细胞集落形成单位计数亦较EB/AGM组明显增高.提示AGM+FL 和AGM+FL+骨髓基质细胞微环境对原始造血干细胞的扩增效应均明显高于单纯主动脉-性腺-中肾饲养层.     

小鼠胚胎肝干细胞体外向肝样细胞的诱导分化

背景:目前肝干细胞尚无特异性标志物,故其分离、培养尤其是纯化技术尚不成熟.目的:观察体外培养的小鼠胚胎肝干细胞生物学特性,及其向肝样细胞的诱导分化能力.设计、时间及地点:细胞学体外观察,于2008-01/06在厦门大学附属中山医院消化中心实验室完成.材料:SPF级BALB/c胎鼠20只,13.5 d龄,由厦门大学生命科学学院实验动物中心提供.方法:无菌操作取出胎鼠肝脏,用细胞刮梳理后用Ⅳ型胶原酶消化.取分离纯化后的第2代细胞进行免疫荧光染色.细胞培养到第3代时,分别用3mmol/L丁酸钠盐与0.1%DMSO进行诱导,5 d后收集细胞进行Western blotting实验.主要观察指标:胚胎肝干细胞的形态及表面分子的表达,诱导后胚胎肝干细胞mRNA与蛋白水平的变化.结果:分离培养的细胞第2代即可得以纯化,呈克隆样生长,高表达白蛋白、甲胎蛋白、C-met及角蛋白19,且多数细胞共表达白蛋白与角蛋白19、C-met与角蛋白19,双阳性率约80%.细胞诱导后肝细胞标志物白蛋白表达明显增加,而作为不成熟肝细胞的经典标志物甲胎蛋白表达减少,同时干细胞标志物c-kit mRNA水平也明显下降,角蛋白19水平无明显变化.结论:胚胎肝干细胞具有双向分化潜能,经丁酸钠盐与DMSO诱导后可以向肝样细胞分化.     

C57BL/6小鼠来源的胚胎干细胞建系及体外定向造血分化的研究

哺乳动物的胚胎造血表现为时间和空间的连续变化。既往研究表明，129小鼠来源的胚胎干细胞系（em-bryonic stem cells，ES细胞）的体外分化能在一定程度上模拟胚胎造血。为研究C57BL/6小鼠来源的ES细胞系体外定向造血细胞分化的特点，分离C57BL/6小鼠3.5天囊胚的内细胞团建立ES细胞系并采用常规方法鉴定，应用体外二步分化法形成拟胚体并进行集落培养，细胞化学染色和RT-PCR鉴定造血前体细胞。结果表明：所建ES细胞系MES-1符合建系标准，其体外分化后可在不同阶段的拟胚体中发现多种造血前体细胞的有序出现，包括原始红系前体细胞，永久红系前体细胞，混合集落形成细胞和粒单系集落形成细胞。RT-PCR分析显示，拟胚体表达多种造血特异性的转录因子和造血标记。结论：自C57BL/6小鼠建立的ES细胞系MES-1体外定向造血细胞分化在一定程度上能模拟胚胎造血。     

小鼠胚胎干细胞体外向血管平滑肌细胞的定向分化

目的:血管重建手术在多数情况下以自体血管作为替代品,但来源有限.胚胎干细胞具有发育全能性,目前其定向诱导机制尚不明确.通过选择适当的诱导剂,探讨胚胎干细胞体外向血管平滑肌细胞分化的趋势.方法:实验于2006-08/2007-02在南昌大学第二附属医院血液病研究所完成.①动物及细胞系:清洁级孕12.5d昆明小白鼠1只,由南昌大学医学院动物中心提供,实验过程中对动物的处置符合动物伦理学标准.小鼠胚胎干细胞系129X/SvJ编号为SCRC-1018,由American Type Culture Collection提供.②实验方法:取孕12.5 d鼠胚胎,去除头部、内脏及四肢,将组织块剪碎,胰酶消化,分离培养胚胎成纤维细胞,传至3-5代时史换为含体积分数为0.15胎牛血清的DMEM高糖培养基,24 h后收集培养液,加入2.0mmol/L L-谷氨酰胺,1×非必需氨基酸,0.1 mmol/L β-巯基乙醇,1000 U/mL白血病抑制因子,此即为条件培养基.常规复苏小鼠胚胎干细胞系129X/SvJ,以1 × 106密度接种,传代时用差速贴壁法分离去除已分化的胚胎干细胞,加入条件培养基5 mL,经过悬滴一悬浮培养,构建拟胚体分化模型.设立3组,各组均置于明胶包被的T25培养瓶中,每瓶加入50个拟胚体,使其均匀分布于培养瓶底.诱导组7～10 d加入10-9 mol/L全反式维甲酸和3 μ g/L转化生长因子β1,10～21 d加入20μg/L血小板源性生长因子.血清对照组仅加入去生长因子胎牛血清,全反式维甲酸组仅加入全反式维甲酸.诱导21 d的拟胚体,用胰蛋白酶和胶原酶Ⅱ联合消化为单个细胞,再加入20μg/L血小板源性生长因子继续诱导7 d.③实验评估:应用RT-PCR法检测诱导细胞血管平滑肌肌动蛋白、血管平滑肌肌球蛋白重链基因的表达.通过免疫细胞化学技术检测血管平滑肌肌动蛋白的表达来鉴定细胞性质.结果:①胚胎干细胞牛长及拟胚体诱导分化:胚胎干细胞在体外能自发形成拟胚体,经过不同生长因子的分阶段联合诱导,拟胚体贴壁后球体略摊开,周围出现大量的梭形细胞.②RT-PCR检测:拟胚体血管平滑肌肌动蛋白和血管平滑肌肌球蛋白重链基因均呈强阳性表达.③免疫细胞化学检测:荧光显微镜下,罗丹明染色细胞浆呈红色荧光,并可见肌丝结构;DAPI染色细胞核呈蓝色荧光.诱导组血管平滑肌肌动蛋白阳性率明显高于血清对照组、全反式维甲酸组(P＜0.05).结论:胚胎干细胞经维甲酸、转化生长因子β1以及血小板源性生长因子分阶段联合诱导后,可分化为血管平滑肌细胞且纯度较高.随着细胞纯度和活性等问题的进一步解决,胚胎干细胞将有可能成为血管组织工程的种子细胞.     

Notch1蛋白在胚胎干细胞向神经细胞诱导分化过程中的表达

背景:胚胎干细胞是体内各种成熟细胞的"种子"细胞,是神经移植和发育基因功能研究的有利工具.Notch1信号足多种神经细胞有序分化的关键性调控通路,目前对其在胚胎干细胞诱导分化过程中的动态表达尚无报道.目的:探讨胚胎干细胞向神经细胞定向诱导分化过程中,跨膜信号分子Notch1蛋向的表达.设计、时间及地点:细胞观察,于2003-10/2004-10在中山大学中山眼科中心完成.材料:中山大学实验动物中心自建BALB/C小鼠胚胎干细胞Ⅵ株,具备XY染色体,正常核型比例80%以上,由中山大学中山眼科中心黄冰教授惠赠.方法:胚胎干细胞复苏后,加入含20%胎牛血清、106 IU/L小鼠白血病抑制因子的高糖DMEM细胞培养基,置于37℃,5%CO2培养箱中,两三天常规消化传代.向传至11代的胚胎干细胞中加入含20%胎牛血清、5×10-7mol/L维甲酸的高糖DMEM诱导分化培养基,设立诱导1,5,9d 3个观察时间点.主要观察指标:倒置相差显微镜观察细胞形态变化.免疫荧光化学检测成熟神经元标志性抗原MAP-2的表达.免疫细胞化学、Western Blot法及流式细胞术检测Notch1蛋白的表达.结果:胚胎干细胞呈克隆样生长,至诱导第9天大部分克隆周围为单一密集的神经网络.随着诱导时间延长,胚胎干细胞分化出的MAP-2阳性神经细胞数逐渐增多.胚胎干细胞克隆内的细胞几乎均呈Notch1强阳性或刚性表达,诱导分化后Notch1蛋白的表达随时间延长而逐渐降低(P<0.01).结论:在胚胎干细胞向神经细胞的诱导分化过程中,Notch1信号逐渐关闭,提示Notch1可能对胚胎干细胞向神经细胞的特异性分化起重要作用.     

含人AGM区、胎肝及骨髓基质细胞培养体系程序化诱导小鼠胚胎干细胞向造血干细胞的分化

背景：前期已分别制备人主动脉-性腺-中肾区基质细胞系及胎肝基质细胞系,发现前者可促进小鼠胚胎干细胞定向分化为造血干细胞。目的：模拟胚胎发育过程中永久造血发育的时空顺序,探讨人主动脉-性腺-中肾（AGM）区、胎肝（FL）及骨髓（BM）基质细胞对小鼠胚胎干细胞体外诱导分化为造血干细胞的支持作用,以寻求更佳的诱导条件。方法：将小鼠E14胚胎干细胞诱导为拟胚体（EB）,并利用Transwell非接触共培养体系依次在人主动脉-性腺-中肾区、胎肝及骨髓基质细胞饲养层上进一步诱导分化,按不同诱导阶段分为拟胚体对照、EB/AGM、EB/AGM＋FL和EB/AGM＋FL＋BM共4组。共培养6d后分别收获各组拟胚体来源细胞,以流式细胞仪检测Sca-1＋c-Kit＋细胞含量,进行各系造血细胞集落形成单位分析并观察细胞形态。结果与结论：①EB/AGM＋FL组和EB/AGM＋FL＋BM组收获细胞涂片均发现原始造血细胞。②拟胚体来源细胞经AGM区基质细胞诱导后Sca-1＋c-Kit＋细胞明显升高（P〈0.05）。③拟胚体对照组造血细胞集落形成单位低于其他各组（P〈0.05）,而EB/AGM＋FL、EB/AGM＋FL＋BM组造血细胞集落形成单位计数亦较EB/AGM组明显增高。提示AGM＋FL和AGM＋FL＋骨髓基质细胞微环境对原始造血干细胞的扩增效应均明显高于单纯主动脉-性腺-中肾饲养层。     

骨髓间充质干细胞体外诱导向内皮和上皮细胞的分化

背景:骨髓来源的间充质干细胞在体外具有多系分化潜能,但其在体外向肺组织细胞的分化能力尚存在争议.目的:体外诱导验证小鼠骨髓间充质干细胞向内皮细胞和上皮细胞分化的能力.方法:分离小鼠骨髓来源的间充质干细胞,以内皮诱导液向内皮细胞分化.另外将小鼠骨髓间充质干细胞分别在以下诱导培养基中进行上皮诱导3周:单纯上皮诱导培养液,上皮诱导培养液加10 μg/L 转化生长因子β1,并以未经诱导的小鼠骨髓间充质干细胞作为阴性对照,肺泡上皮作为阳性对照.结果与结论:小鼠骨髓间充质干细胞在上皮诱导培养液中诱导培养3周后,部分细胞由梭形变为典型的卵石样上皮细胞形态,诱导后约60%细胞表达广谱上皮细胞标志pan-CK,RT-PCR结果显示分化后的细胞表达上皮细胞特异标志CK18,未经诱导的间充质干细胞未表达.小鼠骨髓间充质干细胞在内皮诱导24 h后即出现了典型的血管网状结构,vWF免疫荧光染色显示约70%的细胞呈阳性,RT-PCR显示分化后的细胞表达内皮细胞特异性标志CD31、vWF和CD34.提示骨髓来源的间充质干细胞体外诱导培养具有跨胚层多系分化能力.     

人胚胎干细胞分化为心肌细胞的体外实验

背景：体外诱导胚胎干细胞分化为心肌细胞国内外已做了大量研究。然而，在国内对胚胎干细胞分化为心肌细胞的研究只限于小鼠胚胎干细胞，还未见有将人胚胎干细胞诱导为心肌细胞的报道。 目的：将人胚胎干细胞系H14诱导分化为心肌细胞。 设计：体外人胚胎干细胞培养细胞，采用悬浮法让其形成拟胚体，在不同的分化时期观察出现有节律性收缩的拟胚体的比率以及心肌特异性基因的表达。 单位：香港中文大学公共卫生学院何鸿粲防治传染病研究中心分子生物学实验室。 材料：实验所用人胚胎干细胞株H14来源于美国威斯康星大学WiCell研究所并授权使用。 方法：于2006—08／12在香港中文大学公共卫生学院何鸿粲防治传染病研究中心分子生物学实验室完成。采用悬浮法培养人胚胎干细胞株H14，让其形成拟胚体。4d后，将拟胚体培养在包被有明胶的6孔培养板内（5-10个胚胎体/孔），让其自发分化为跳动的拟胚体，显微镜下观察有节律性收缩的拟胚体；然后采用反转录聚合酶链反应方法检测心肌特异性基因的表达。 主要观察指标：不同的分化时期有节律性收缩的拟胚体的比率以及心肌特异性基因的表达。 结果：拟胚体形成8d后，大约有2％的拟胎体出现有节律性的收缩，随着时间的延长，产生收缩的拟胚体越多，到第16天，大约有10％的拟胚体出现节律性跳动，跳动频率为70～100次／min。反转录聚合酶链反应结果显示，有节律性收缩的拟胚体表达心肌特异性的转录因子GATA-4和Nkx25，心肌特异性基因IsI-1和α- MHC。 结论：国内首次成功使人胚胎干细胞诱导分化为心肌细胞。     

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20～352，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50mg／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1×10^5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：CFDASE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     

体外诱导胚胎干细胞向甲状腺细胞的分化

背景：胚胎干细胞来源于发育早期囊胚的内细胞团，适当条件下能在体外维持未分化状态、正常二倍体核型及无限增碹能力，且具有多向分化潜能，能够发育分化成机体3个胚层的所有类型细胞。目的：观察体外定向诱导胚胎干细胞分化为甲状腺细胞的可行性及相关分子表达检测。设计、时间及地点：以细胞为对象的观察实验，于2004-01／2006—12在中山大学附属第二医院脐血库完成。材料：孕12．5～14．5d的Balb／c孕鼠用于胚成纤维细胞饲养层的制备。E14小鼠胚胎干细胞细胞株由美国哈佛大学Dr．Xu教授惠赠。成年昆明种小鼠用于甲状腺细胞的提取。方法：将制备的鼠胚成纤维饲养层接种于E14小鼠胚胎干细胞进行扩增培养。将脱离饲养层细胞后呈稳定克隆生长的胚胎干细胞诱导发育为胚胎体，再逐步添加促甲状腺素、胰岛素、碘化钾等共培养。以培养的成年昆明种小鼠甲状腺细胞为阳性对照。主要观察指标：①观察分化过程中细胞形态的变化。②免疫荧光法检测分化细胞标记物TSHR，PAX8，TTF-2，TTF-1的表达。③RT-PCR法检测分化细胞相关基因TSHR、PAX8，NIS，TPO，Tg的表达。结果：分化细胞边界清晰，呈圆形、类圆形、梭形或多角形贴壁生长。诱导培养第6天分化细胞中有甲状腺细胞特有基因PAX8，NIS，TPO，Tg，TSHR的表达，第8天检测到分化细胞中甲状腺细胞标记物TSHR，TTF-1，PAX8，TTF-2的表达，阳性细胞形态类似对照甲状腺细胞。结论：胚眙干细胞经胚胎体发育阶段，在特定条件下可定向分化为甲状腺细胞。     

胚胎干细胞体外分化为功能性肝细胞过程中肝细胞生长因子诱导系统中瘀胆血清的促进作用

背景:目前各种诱导胚胎干细胞(ESC)分化为肝细胞的方法中,大多忽略了对分化细胞功能的诱导与鉴定。是否表达肝细胞功能应作为ESC向肝细胞分化的鉴定指标之一。目的:观察在肝细胞生长因子(HGF)体外诱导小鼠胚胎干细胞向肝细胞分化的体系中,瘀胆血清病理环境对分化细胞表达肝细胞功能的作用。设计:观察对比,体外细胞学实验。单位:中山大学附属第二医院肝胆外科。材料:实验于2004-10/2007-02在中山大学附属第二医院医学研究中心完成。小鼠E14ESC系由中山大学干细胞与组织工程中心提供;SD大鼠20只,鼠龄2周,购自中山大学动物实验中心。实验过程中对动物的处置符合动物伦理学要求。方法:对SD大鼠施以胆总管结扎切断手术,制作瘀胆模型,饲养10d后取全血制备瘀胆血清。用悬滴培养ESC发育5～7d的拟胚体,将其离散细胞种植于不同的分化体系,分别进行自主分化、20μg/L肝细胞生长因子、5%瘀胆血清 20μg/L肝细胞生长因子诱导分化。主要观察指标:①倒置显微镜下动态观察细胞形态变化。②分化4周时进行白蛋白、甲胎蛋白、CK18/19、糖原及吲哚氰绿和荧光二乙酯染色。③采用相应试剂盒每3天检测细胞合成白蛋白、三酰甘油及尿素氮功能。结果:①ESC自主分化难以控制,分化为3个胚层的细胞。肝细胞生长因子促进ESC向内脏内胚层和中胚层(心肌)分化,但两者仅能表达低水平的肝细胞特异性功能。②引入瘀胆血清的肝细胞生长因子诱导体系中ESC能分化为较为形态均一的多角形细胞,其糖原、吲哚氰绿和荧光二乙酯染色均为阳性;白蛋白、三酰甘油和尿素氮合成能力显著高于自发分化和肝细胞生长因子诱导结果(P<0.05～0.01)。结论:采用瘀胆血清体外模拟病理性微环境可促进HGF诱导的ESC源性肝细胞表达高水平的肝特异性代谢功能。     

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.     

胚胎干细胞源性肝样细胞移植治疗急性肝功能衰竭模型小鼠

背景:采用胚胎干细胞源性肝样细胞进行移植治疗时,诱导分化的肝样细胞致瘤性及其对肝脏生化代谢的影响有待观察.目的:评价胚胎十细胞源性肝样细胞移植对急性肝功能衰竭模型小鼠的治疗效果.设计:随机对照观察.单位:中山大学附属第一医院.材料:实验于2005-01/2006-102在中山大学附属第一医院中心实验室完成.选用转染绿色荧光蛋白基因的小鼠D3-ES细胞(129系小鼠分离建系),由中山大学眼科中心黄冰教授馈赠.选用40只清洁级6周龄D3-129系小鼠,雌雄不限,由中山大学实验动物中心提供,许可证号码为SCXK(粤)2004-0011,实验过程中对动物的处置符合动物伦理学标准.转化生长因子、碱性成纤维细胞生长因子、肝细胞生长因子为美国Gibco BRL公司产品.方法:[1]利用转化生长因子、成纤维细胞生长因子和肝细胞生长因子联合诱导小鼠D3-ES细胞分化为肝样细胞,将细胞悬液以2.0×10(6)只注入20只小鼠肝包膜下,其余20只小鼠作为对照组,仅给予生理盐水注射.[2]注射后24h,采用5 μL/20g四氯化碳腹腔注射,诱发两组小鼠急性肝功能衰竭,观察小鼠生存质量及平均生存时间:急性肝功能衰竭24 h,取小鼠后腔静脉血进行总胆红素、谷丙转氨酶、白蛋白、血糖、凝血酶原时间等肝功能指标检测;小鼠死亡后取肝脏标本,观察有无肿瘤生成,应用苏木精-伊红染色和免疫组化观察移植细胞生长和白蛋白表达情况.主要观察指标:[1]小鼠生存质量及平均生存时间.[2]肝功能指标检测结果.[3]移植细胞体内生长及肿瘤形成情况.结果:[1]小鼠生存质量及平均生存时间:诱发急性急性肝功能衰竭后,对照组先出现共济失调等中枢神经系统症状,对照组14只及移植组8只出现腹水.对照组平均存活时间短于移植组,差异有统计学意义(23,62 h,P<0.05).[2]小鼠肝功能指标检测结果:对照组及移植组总胆红素及谷丙转氨酶较造模前升高,白蛋白及血精较造模前低,凝血酶原时间较造模前延长,差异有显著性意义(P<0.01),移植组总胆红素及谷丙转氨酶较对照组下降,血糖较对照组高,凝血酶原时间较对照组短,差异有显著性意义(P<0.05).[3]移植细胞体内生长及肿瘤形成情况:移植组小鼠死亡后取肝脏标奉做病理切片观察,发现肝脏组织结构无明显改变,无肿瘤形成,移植细胞与小鼠肝样细胞形成很好的排列连接并表达白蛋白.结论:胚胎干细胞源性肝样细胞移植能改善急性肝功能衰竭模型小鼠生活质量,延长小鼠生存时间,移植细胞对肝脏生化代谢起到了较好的支持作用.     

碱性成纤维细胞生长因子对胚胎干细胞来源集落形成细胞的作用

背景:有研究表明,在卵黄囊造血、胎肝造血和在胚胎干细胞向造血干细胞分化过程中,碱性成纤维细胞生长因子可强烈表达.目的:在拟胚体培养阶段施加碱性成纤维细胞生长因子,验证碱性成纤维细胞生长因子对集落形成细胞产生的调控作用.方法:购买小鼠胚胎干细胞D3细胞系,取第3～5代小鼠原代胚胎成纤维细胞,加入新配制含丝裂霉素C的DMEM生长培养基孵育2.5 h,使饲养层细胞失去增殖能力;加入胰酶消化适度,离心后制成单细胞悬液,以10×104/cm2的密度种至用明胶包被的培养瓶中,放入孵箱内培养24 h之后使用.复苏胚胎干细胞D3细胞并将其接种于饲养层细胞之上.在拟胚体培养阶段按培养基成分不同分为2组:对照组(标准培养基+血管内皮生长因子+干细胞因子组)、实验组(标准培养基+血管内皮生长因子+干细胞因子+碱性成纤维细胞生长因子组).各组于培养3,6d时分别计数克隆形成数,通过免疫荧光法检测Flk-1+细胞表达情况,并用IMAGE-PRO PLUS图像分析系统统计阳件细胞数及平均吸光度值.结果与结论:与对照组比较,在拟胚体培养阶段加入碱性成纤维细胞生长因子可显著增加集落形成细胞的数量(P＜0.01),Flk-1阳性细胞数及平均吸光度值也显著增加(P＜0.01).证明碱性成纤维细胞生长因子能够有效地促进胚胎体的扩增以及成血管血液干细胞的产生与增殖.