干细胞的研究进展

在美国《Ｓｃｉｅｎｃｅ》杂志评选出的１９９９年度１０大科学进展中，干细胞（ｓｔｅｍ ｃｅｌｌ， ＳＣ）的研究工作格外令人瞩目。这不仅因为在过去短短的一年里，科学家们在干细胞的功能研究方面发表了１０余篇具有里程碑意义的论文，更重要的是，这些突破性进展使得生物学家和医学家们更进一步地认识到：ＳＣ作为一类既有自我更新能力、又有多分化潜能的细胞，具有非常重要的理论研究意义和临床应用价值［１］。这些成果一方面揭示了许多有关细胞生长和发育的基础理论难题；另一方面，可望将其用于创伤修复、神经再生和抗衰老等临床医…     

干细胞标志物在免疫细胞化学中应用的研究现状

干细胞以其自我更新和分化为成熟组织细胞的能力成为当前科研与临床应用的热点,但干细胞的鉴定目前尚无公认一致的方法,随着干细胞相关的分子标记物的发现以及功能的明晰,免疫细胞化学染色法在各种干细胞的鉴定中以其简便、快速、准确的优势发挥越来越重要的作用。本文就应用免疫细胞化学鉴定干细胞的主要分子标记进行综述。     

干细胞基础研究的新进展

近5年来,在世界范围出现干细胞的研究热潮,有关干细胞的论文大量发表,风起云涌。然而,有部分的实验结论缺乏充足的证据,而引起质疑。例如干细胞“横向分化”的假设错误地认为干细胞可以跨胚层、跨系别地任意地变身,脂肪变肝脏,肌肉变神经等等。成体干细胞的存在是21世纪一个伟大的科学发现。越来越多的实验证明成体组织中还存在胚胎发育过程遗留下的各个胚层的干细胞和各类组织干细胞。全身各类组织中的成体干细胞含有除了生殖干细胞外的各种干细胞。至今,只有在生殖组织中才能发现生殖干细胞,因而生殖组织以外的成体干细胞又称为亚全能干细胞。成体干细胞包括造血和非造血的干细胞,非造血的干细胞又包括了各种非造血组织的干细胞,例如神经干细胞和间充质干细胞等。间充质干细胞是全身结缔组织(骨、软骨、肌肉、脂肪、纤维、血管等)的干细胞,它是创伤、烧伤、缺血坏死、骨髓损伤等修复过程中所必不可少的,有巨大的临床应用前景。随着生命科学的全面发展,干细胞领域中的认识误区将逐步得到澄清,干细胞科学也必将健康地发展起来。     

干细胞及其诱导技术在培育成体细胞、筛选药物和移植实验中的作用

利用干细胞及其诱导技术在实验室内培育出的成体细胞,可以为干细胞的基础研究及未来开展的针对人类疾病的临床移植试验创造条件。此外,干细胞及其诱导技术在药物筛选中也能发挥积极的作用。     

多潜能干细胞的研究进展

多潜能干细胞是一类具有向外胚层、中胚层以及内胚层细胞分化的干细胞,从胚胎发育早期分离获得的胚胎干细胞、胚胎生殖细胞到成体组织骨髓、睾丸中获得的干细胞,都具有三胚层分化能力.近年来,研究证实,可以将成体分化细胞经基因操作逆转为多能干细胞.就各种来源多潜能干细胞的特点予以综述,并对细胞间可能存在的关系加以探讨.     

成体干细胞龛的研究进展

成体正常干细胞具有自我更新与繁衍级别分化后代的双重功能。两种能力的动态平衡维系着组织正常命运。否则,分化过度、削弱自我更新,可致干细胞枯竭;而自我更新过度,则阻碍级别分化,干细胞由之扩增,甚至向肿瘤转化。防止更新与分化的过度,依赖于干细胞遗传程序与龛     

干细胞技术及其在口腔医学中的研究及应用前景

阐述了干细胞技术相关背景及其在口腔医学领域的研究进展，着重介绍了牙髓干细胞，骨髓基质干细胞和胚胎干细胞在口腔医学中诸如修复颅面缺损，重建牙齿缺损以及重建腮腺等其它组织的最新研究，干细胞技术为口腔医学提供了新的选择和广泛的应用前景，值得进一步深入探讨。     

胃癌干细胞表面标记物的研究与最新进展

背景:最近人们研究发现,肿瘤的复发与肿瘤干细胞密切相关。肿瘤干细胞理论为研究胃癌的发病机制以及诊治开辟了新的途径,确定的表型有利于锁定胃癌干细胞,这有助于探讨胃癌干细胞在自我更新和分化过程中的作用,并为治疗胃癌提供新思路,但其表型仍存在争议。目的:综述胃癌干细胞表面标志物的研究进展。方法:由第一作者分别以"Gastric Cancer Stem Cells"为英文关键词检索PubM ed英文数据库(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed)中1965年1月至2015年10月的文献,共保留68篇文献进行综述。结果与结论:通过分析整理,传统上的肿瘤干细胞表型不适合于标记胃癌干细胞。研究发现CD90在胃癌原发性肿瘤中有表达,分离后经无血清肿瘤球培养法培养可获得肿瘤球。CD24的表达有助于提高胃癌细胞的黏附、侵袭、迁移能力。此外研究证实CD44及CD54共表达的细胞会大量出现在胃癌复发早期患者的体内而不是晚期,表达CD44及CD54的肿瘤细胞很可能是导致胃癌发生以及复发的重要原因。综上所述,CD44^+CD24^+CD90^+CD54^+很可能是胃癌干细胞的表型。     

干细胞研究进展

干细胞包括胚胎干细胞与成体干细胞。介绍了近年来诱导胚胎干细胞向多种或某一种组织细胞分化的实验报道 ,并对成体干细胞“可塑性”分化的几个问题进行了讨论     

干细胞研究进展

干细胞研究已成为生命科学中的热点，本综述了近年来的有关研究，从以下五个方面介绍了干细胞研究取得的重要进展：(1)干细胞的基本概念，包括定义和分类；(2)小鼠胚胎干细胞、人胚胎干细胞的分离、培养及其特征；(3)骨髓干细胞的表面标志特征等；(4)干细胞向特异组织细胞(如心肌细胞、肝细胞、神经细胞等)分化诱导研究；(5)干细胞在治疗心脏疾病、肝脏疾病、神经系统疾病、糖尿病、角膜疾病等方面取得的研究成果。     

纤维蛋白支架促进神经干细胞向神经元分化并抑制星形胶质细胞增生

目的探讨纤维蛋白支架对神经干细胞和星形胶质细胞分化及增殖的影响。方法分别培养胚胎大鼠脊髓来源的神经干细胞和新生鼠脊髓神经胶质细胞,接种于纤维蛋白支架上,同时用多聚赖氨酸修饰的玻片作为对照。于体外培养不同时间后,用神经丝蛋白(NF200)对神经细胞进行免疫荧光染色,测量各复孔(n=4)内NF阳性细胞的突起长度,计算其平均值;用胶质纤维酸性蛋白(GFAP)对胶质细胞进行染色,各复孔(n=4)内统计5个不同视野的胶质细胞总数和GFAP阳性细胞数,计算GFAP阳性细胞相对数量的平均值。比较在纤维蛋白支架和玻片上神经干细胞分化、神经纤维延伸及神经胶质细胞增殖的差异。同时用免疫印迹技术对荧光染色结果进行验证。上述实验各重复3次。结果纤维蛋白支架组的NF阳性纤维明显长于对照组,GFAP阳性星形胶质细胞相对数量明显少于对照组,GFAP的表达水平明显低于对照组。结论纤维蛋白支架可促进神经干细胞向神经细胞分化,并有利于神经纤维的延伸而抑制星形胶质细胞的增殖和成熟。     

BDNF blended chitosan scaffolds for human umbilical cord MSC transplants in traumatic brain injury therapy

This study tested the cytotoxicity of a BDNF blended chitosan scaffold with human umbilical cord mesenchymal stem cells (hUC-MSCs), and the in vitro effect of BDNF blended chitosan scaffolds on neural stem cell differentiation with the aim of contributing alternative methods in tissue engineering for the treatment of traumatic brain injury (TBI). The chitosan scaffold based on immobilization of BDNF by genipin (GP) as a crosslinking agent referred to hereafter as a CGB scaffold was prepared by freezing-drying technique. hUC-MSCs were co-cultured with the CGB scaffold. Fluorescent nuclear staining (Hoechst 33342) was employed to determine the attachment of the hUC-MSCs to CGB scaffolds on the 1st, 3rd, 7th and 10th day of co-culture. The viability of hUC-MSCs adhered to the CGB scaffold was determined by digesting with 0.25% trypsin and evaluating with the cell counting kit-8 (CCK-8). Prior to this, the diameter and porosity of CGB scaffolds were measured. The amount of BDNF released from CGB over a 30 day period was determined by ELISA. Finally, we investigated whether the released BDNF can induce NSC to differentiate into neurons. There were no significant differences in diameter and porosity of individual CGB scaffolds (P > 0.05). There were on average more cells on the CGB scaffold on the first day than on any other day sampled (P < 0.05). The CGB scaffolds released BDNF in a uniform profile, whereas the CB scaffolds only released BDNF during the first 3 days. BDNF released from CGB scaffold promoted neuronal differentiation of NSCs and led to significant differences in differentiation rate and average neuron perimeter compared with the control group. The results of this study demonstrate that CGB scaffolds are biocompatible with hUC-MSCs and that granular CGB scaffolds covered with hUC-MSCs are expected to generate new advances for future treatment of traumatic brain injury.     

无血清悬浮分离培养法分离、培养、鉴定脊髓源性神经干细胞

背景：目前临床上尚未发现完全治愈脊髓损伤,使其达到结构及功能恢复的治疗方法。已有的神经营养因子治疗方法促进神经细胞再生的效果有限,而干细胞移植治疗可能是现阶段修复脊髓损伤的有效方法之一。 目的：无血清悬浮分离培养法培养胎鼠脊髓源性神经干细胞,采用形态学、免疫荧光技术和多向分化能力进行神经干细胞鉴定。 方法：应用悬浮分离培养法,培养纯化孕13.5 d C57BL/6胎鼠的脊髓源性神经干细胞。倒置显微镜观察细胞形态学变化;CCK-8法检测细胞的增殖能力。免疫荧光技术检测Nestin和Sox2表达;使用自然分化法验证第4代脊髓源性神经干细胞多向分化特性,明确其分化能力。 结果与结论：采用无血清悬浮分离培养法可以顺利获取脊髓源性神经干细胞。培养的脊髓源性神经干细胞增殖活性良好,高表达Nestin和Sox2,且两种标记物与DAPI核染高度均匀吻合,说明细胞纯度高。进一步诱导分化显示,细胞可以向GFAP和Tuj1阳性细胞分化,证明脊髓源性神经干细胞分化潜能较好。该实验可建立一套体外培养脊髓源性神经干细胞分离、培养、纯化及鉴定体系,为后续神经干细胞的应用研究奠定基础。 中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程      

结合3D打印技术构建聚己内酯-骨细胞外基质复合支架及体外骨诱导性能

BACKGROUND: Scholars are still looking for ideal bone tissue-engineered scaffolds, and  three-dimensional (3D) printing technology is a novel construction method. In the meanwhile, bone extracellular matrix is becoming a hotspot in osteogenic induction. OBJECTIVE: To construct the polycaprolactone/bone extracellular matrix scaffold using 3D printing technology and co-culture method, and to detect its osteogenic property. METHODS: 216 3D-printed polycaprolactone scaffolds were divided into group A (96 pores, n=72) and group B(48 pores, n=144). Passage 5 bone marrow mesenchymal stem cells from Sprague-Dawley rats were seeded onto the two kinds of polycaprolactone scaffolds, and the group A was used for alizarin red staining and Masson staining, while the group B for collagen and glycosaminoglycan detection at 1, 2 and 3 weeks of incubation. Afterwards, the scaffolds at 1, 2 and 3 weeks of culture were decellularized and labeled as groups AE1, AE2, AE3, BE1, BE2 and BE3. Then passage 5 bone marrow mesenchymal stem cells from Sprague-Dawley rats were seeded onto each scaffold again, and the former three groups underwent alizarin red staining, and the latter three were used for calcium, alkaline phosphatase activity and DNA quantitative analysis at 1, 2 and 3 weeks of culture. RESULTS AND CONCLUSION: Masson staining, glycosaminoglycan and hydroxyproline quantitative analysis showed that the extracellular matrix on the composite scaffold increased with time. Alkaline phosphatase activity revealed that the composite scaffold had a significantly stronger osteogenic differentiation than the normal polycaprolactone scaffold (P < 0.05). Alizarin red staining and calcium quantitative analysis showed that the mineralization of the composite scaffold was more obvious than that of the normal polycaprolactone scaffold (P < 0.05), but the total DNA analysis did not differ significantly between scaffolds. These results suggest that the composite scaffold with extracellular matrix is constructed successfully using the 3D technology and co-culture method and exhibits a better osteoinductivity.     

蛇床子素可促进体外培养神经干细胞的增殖

背景：神经干细胞具有自我更新和多向分化潜能,但正常情况下,神经干细胞数目太少,且大部分处于静息状态,促进其增殖是神经干细胞治疗神经退行性疾病的关键。 目的：观察蛇床子素对体外培养的神经干细胞增殖作用的影响,分析其促进增殖能力的作用机制。 方法：体外培养神经干细胞,在增殖培养基中培养至第3代,加入不同浓度的蛇床子素 (10,50和100 μmol/L)作用24 h用CCK-8法检测细胞活力,再培养3,5,7 d后测量神经球半径,用免疫荧光组化法计数Ki67阳性细胞数目;再培养3 d后利用RT-PCR技术检测神经干细胞中Notch 1、Hes 1和 Mash 1基因表达的情况。 结果与结论：与正常组比较,50,100 μmol/L的蛇床子素具有明显促进神经干细胞增殖能力的作用,100 μmol/L作用最为显著,可引起Notch 1基因、Hes 1基因上调表达,对Mash 1基因基本无影响,说明蛇床子素对体外培养的神经干细胞具有促进增殖作用,其作用机制可能与激活Notch信号通路上的Notch 1、Hes 1基因有关。中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程全文链接：     

胶原/丝素蛋白支架联合神经干细胞治疗创伤性脊髓损伤北大核心

背景:随着交通事故、坠落伤、运动损伤等不断增多,创伤性脊髓损伤已成为危及脊髓健康的一个重要问题。目的:探讨胶原/丝素蛋白支架联合神经干细胞治疗创伤性脊髓损伤的疗效。方法:①分别提取胶原和丝素蛋白原料,将二者以质量比2∶4混合,采用真空冷冻干燥法制备胶原/丝素蛋白支架;将第3代GFP小鼠神经干细胞接种至胶原/丝素蛋白支架上,光学显微镜和扫描电镜下观察神经干细胞生长情况。②采用随机数字表达将40只成年SD大鼠分5组,正常组不进行任何处理,模型组建立T10段脊髓缺损模型,干细胞组脊髓缺损处注射神经干细胞,支架组脊髓缺损处植入胶原/丝素蛋白支架,联合组脊髓缺损处植入接种神经干细胞的胶原/丝素蛋白支架,每组8只。术后每周进行旷场实验BBB评分和斜坡实验,术后第8周行神经诱发电位检测、苏木精-伊红和免疫荧光染色,评价创伤性脊髓损伤大鼠恢复情况。结果与结论:①光学显微镜和扫描电镜下观察显示,胶原/丝素蛋白支架上有利于神经干细胞的黏附、伸展与分化。②旷场实验BBB评分和斜坡实验结果显示,脊髓损伤各组大鼠的运动功能随时间的延长均有不同程度的恢复,各治疗组大鼠的运动功能的恢复速度与程度均优于模型组,其中以联合组大鼠运动功能恢复最好。术后第8周,脊髓损伤后各治疗组大鼠的运动诱发电位和体感诱发电位的潜伏期、振幅检测结果均优于模型组(P<0.05),联合组检测结果优于干细胞组、支架组(P<0.05)。术后第8周苏木精-伊红染色显示,模型组大鼠脊髓损伤部位修复效果最差,联合组修复效果最好;免疫荧光染色显示,模型组大鼠脊髓损伤部位神经丝蛋白阳性细胞最少,各治疗组神经丝蛋白阳性细胞均多于模型组,其中以联合组最多。③胶原/丝素蛋白支架联合神经干细胞对创伤性脊髓损伤大鼠双下肢功能改善和脊髓组织修复具有一定效果。     

PF-127-LV-NTFs三维复合支架培养大鼠神经干细胞

目的观察Pluronic F-127(PF-127)水凝胶负载编码慢病毒LINGO-1 shRNA(LV)及神经营养因子混合物(NTFs)(PF-127-LV-NTFs)三维复合支架对大鼠神经干细胞(NSCs)增殖分化的影响。方法构建慢病毒(LV)后以不同感染复数(MOI)感染NSCs,用RT-qPCR及Western blot检测NSCs中LINGO-1的表达;按照一定比例将脑源性神经营养因子(BDNF)、神经营养素-3(NT-3)、血小板衍生生长因子(PDGF)、胰岛素样生长因子-1(IGF-1)、表皮生长因子(EGF)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)、神经胶质细胞来源的神经营养因子(GDNF)配制成NTFcocktail(NTFs),PF-127水凝胶负载LV和NTFcocktail并分组培养NSCs;用CCK-8法检测NSCs的细胞活力,LIVE/DEAD染色检测NSCs的存活率,免疫荧光染色检测NSCs增殖和分化情况。结果 LV感染NSCs的最适MOI=5;PF-127对NSCs的细胞活力没有影响;PF-127+LV+NTFs组NSCs存活、增殖及神经元分化比例较高(P&...     

3D打印胶原/壳聚糖支架改善大鼠脊髓损伤后神经功能恢复

文题释义：壳聚糖：为一种天然多糖,是虾蟹等低等动物外壳的重要成分,具有一定的机械强度,并且具有良好的生物相容性和抗菌性,在生物工程领域具有较好的应用前景。 3D生物打印：是组织工程中最重要的技术之一。目前常用的三维生物打印方法包括喷墨打印、挤压生物打印和激光生物打印,选择好合适的材料后,在计算机指导下根据所选择的生物材料和细胞类型逐层准确地打印出所设计的结构。 背景：3D打印技术可以根据需求制备出满足脊髓植入形状、大小和表面形态要求的生物支架。 目的：观察3D打印胶原/壳聚糖支架对脊髓损伤大鼠神经功能恢复的影响。 方法：将胶原和壳聚糖按2∶1的质量比混合,采用冷冻干燥法制备普通胶原/壳聚糖支架,采用3D打印机制备3D打印胶原/壳聚糖支架,分别测量两种支架的孔隙率和弹性模量,电镜观察支架形态。将神经干细胞分别与3D打印胶原/壳聚糖支架、普通胶原/壳聚糖支架共培养,进行扫描电镜观察与CCK-8检测。将40只雌性SD大鼠(由中国人民解放军医学科学院军事科学院提供)随机分成4组：假手术组、脊髓损伤组、普通胶    原/壳聚糖支架组和3D打印胶原/壳聚糖支架组,后3组制作脊髓全横断损伤模型,普通胶原/壳聚糖支架组和3D打印胶原/壳聚糖支架组损伤处填充对应的支架材料,术后相应时间点进行后肢功能BBB评分、斜坡实验、神经电生理检测与磁共振平扫。实验方案经天津市神经创伤重点实验室伦理委员会批准。 结果与结论：①扫描电镜显示,3D打印胶原/壳聚糖支架具有互连的多孔结构,普通胶原/壳聚糖支架内部结构紊乱;②神经干细胞在3D打印胶原/壳聚糖支架表面生长良好,完全伸展,且3D打印胶原/壳聚糖支架表面神经干细胞的活性显著高于普通胶原/壳聚糖支架组(P < 0.05);③3D打印胶原/壳聚糖支架的孔隙率与弹性模量均高于普通胶原/壳聚糖支架组(P < 0.05);④3D打印胶原/壳聚糖支架组术后3-8周的BBB评分高于脊髓损伤组、普通胶原/壳聚糖支架组(P < 0.05),术后4,6,8周的斜坡实验角度大于脊髓损伤组、普通胶原/壳聚糖支架组(P < 0.05);⑤3D打印胶原/壳聚糖支架组术后8周的运动诱发电位振幅、体感诱发电位振幅大于脊髓损伤组与普通胶原/壳聚糖支架组(P < 0.05),运动诱发电位潜伏期、体感诱发电位潜伏期短于脊髓损伤组与普通胶原/壳聚糖支架组(P < 0.05);⑥磁共振平扫显示与脊髓损伤组及普通胶原/壳聚糖支架组比较,3D打印胶原/壳聚糖支架组损伤处具有较好的连续性与较多的神经纤维束通过;⑦结果表明,3D打印胶原/壳聚糖支架可促进脊髓损伤大鼠神经功能的修复。 ORCID: 0000-0001-5771-8222(史新宇) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程     

BMP-2和EGF对神经干细胞向神经元分化及Notch信号分子表达的影响

采用BMP-2(bonemorphogeneticprotein2)和EGF(epidemicgrowthfactor)诱导体外培养的神经干细胞分化,通过免疫荧光染色以及细胞计数方法,观察其分化为神经元的情况;用RTPCR和Westernblot检测Notch信号分子Notch1、PS1、RBPJk和HES1的表达水平。结果表明:BMP2组分化为神经元的比例明显高于对照(control,Ctrl)组和EGF组;EGF组分化为神经元的比例与Ctrl组相比无显著差别;与Ctrl组相比,BMP-2组和EGF组中Notch通路4种信号分子的mRNA表达量均无显著差异;PS1蛋白表达量也无明显差异。结果提示,BMP-2对神经干细胞分化为神经元的诱导作用强于EGF和自主分化,其分化为神经元的比例增加与Notch信号分子的表达水平无关。     

三维环境下软骨细胞诱导滑膜间充质干细胞向软骨样细胞的分化

BACKGROUND: The co-culture of chondrocytes and synovial mesenchymal stem cells can induce the cartilage differentiation of synovial mesenchymal stem cells in vitro, but the cell differentiation induced by co-culture in vivo is rarely reported. OBJECTIVE: To investigate the chondrogenic differentiation of synovial mesenchymal stem cells co-cultured with chondrocytes on the chitosan/type I collagen composite scaffolds after being transplanted into the subcutaneous layer of Sprague-Dawley rats. METHODS: The synovial mesenchymal stem cells and chondrocytes harvested from the synovial membrane and articular cartilage of Sprague-Dawley rats were obtained by enzyme digestion method and cultured respectively. Passage 3 synovial mesenchymal stem cells and passage 2 chondrocytes, which were divided into four groups: group A (chondrocytes alone), group B (synovial mesenchymal stem cells alone), group C (ratio of synovial mesenchymal stem cells:chondrocytes=1:2) and group D (scaffold material without cells), were cultured on chitosan/type I collagen composite scaffolds and transplanted into the subcutaneous layer of rats followed by morphological observation and immunohistochemical staining at 4 and 8 weeks.   . RESULTS AND CONCLUSION: After 4 and 8 weeks, the discoid-like scaffold was visible. The immunohistochemical staining of type II collagen and the toluidine blue staining of aggrecan were significantly positive in groups A and C. These results show that the co-culture of synovial mesenchymal stem cells and chondrocytes on the scaffold in vivo can form cartilage-like tissues.