人端粒酶催化亚基基因转染大鼠颅神经嵴干细胞向永生化细胞的转变

背景：颅神经嵴干细胞可以作为颌面部各种组织和器官分化研究的重要细胞来源，如何使其获得永生化具有重要意义。人类细胞自发永生化的频率非常低，而一些永生化的基因可以显著增加这种频率。 目的：观察人端粒酶催化亚基基因在大鼠颅神经嵴干细胞永生化过程中的作用。 设计、时间及地点：观察性实验，于2007-09/2008-06在解放军第四军医大学完成。 材料：选择清洁级孕8.5 d SD大鼠3只，6周，体质量180 g；先天性细胞免疫缺陷动物雄性Balb/c裸小鼠，体质量18~21 g，均由解放军第四军医大学实验动物中心提供。质粒PCIneo-hTERT由解放军第四军医大学口腔医院牙体牙髓科提供。 方法：原代培养大鼠颅神经嵴干细胞后，将含有人端粒酶催化亚基基因的质粒PCIneo-hTERT转入大鼠颅神经嵴干细胞，经G418筛选后扩增，并连续培养。采用免疫细胞化学法观察转染细胞内人端粒酶催化亚基基因和颅神经嵴干细胞的特异标志物P75的表达，检测细胞的端粒酶活性，绘制细胞生长曲线观察其增殖能力，并通过裸鼠移植实验了解转染细胞的特性。 主要观察指标：细胞克隆、特异性蛋白P75表达、端粒酶活性、增殖能力及致瘤性实验结果。 结果：①质粒PCIneo-hTERT转染细胞后24 h，有少量细胞死亡。加G418后48 h，细胞逐步开始大量死亡。12 d后出现抗性细胞克隆，共有3个细胞克隆生长良好。分别命名为克隆1、2、3。克隆1和克隆2经过20~25代的传代后，细胞发生衰老、死亡；而克隆3在体外长期培养条件下生长状态良好，稳定表达人端粒酶催化亚基和P75。经转染后颅神经嵴干细胞的端粒酶活性明显升高，且能持续表达。②人端粒酶催化亚基基因转染后，3个细胞克隆在初期的增殖能力较强，随后克隆1、2的增殖速度逐渐变慢，出现死亡，克隆3越过衰老期，且无致瘤性。 结论：人端粒酶催化亚基基因转染大鼠颅神经嵴干细胞后，细胞得以永生化，其表型稳定，可作为颅颌面部细胞分化和组织工程研究的种子细胞。     

胚胎大鼠脑纹状体和中脑神经干细胞的培养

目的研究大鼠脑不同部位胚胎神经干细胞的增殖分化特性。方法采用无血清培养基分离和培养大鼠脑的纹状体和中脑的神经干细胞,通过巢蛋白(nestin)表达和5-溴脱氧尿嘧啶(5-bromo-2'-deoxyuridine BrdU)染色,鉴定细胞的增殖能力;通过新生神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞的特异性免疫细胞化学染色,鉴定培养细胞的多潜能性。通过酪氨酸羟化酶的染色(tyrosine hydroxylase,TH)鉴定多巴胺神经元。结果二者在体外培养都可增殖成球,并能分化成神经系统3个谱系的细胞。纹状体增殖传代3个月,中脑培养细胞增殖维持3周。中脑干细胞分化TH阳性细胞比例高于纹状体。结论培养的胎鼠脑细胞是神经干细胞。纹状体干细胞增殖能力高于中脑干细胞,中脑干细胞更倾向于分化成TH阳性细胞。     

体内外不同环境对大鼠胚胎神经干细胞分化的影响

目的 探讨体内外不同环境条件对大鼠胚胎神经干细胞分化影响。方法 孕龄16天的大鼠胚胎神经干细胞体外扩增后移植至大鼠脑内尾状核出血部位；同时体外将其与新生大鼠Schwann细胞共培养，应用免疫组织化学和免疫荧光方法分另检测神经细胞、星形胶质细胞及少突胶质细胞特异性标志蛋白tubulin-β、MAP2，GFAP和GalC的表达。结果 移植到脑内的BrdU阳性细胞环绕脑出血区域分布，大部分细胞GFAP阳性，少部分细胞tubulin-β或ＧalC阳性；而与Ｓchwann细胞共培养后，神经干细胞大部分呈tubulin-β和ＭＡＰ２免疫荧光阳性，少部分呈ＧＦＡＰ或ＧalC免疫荧光阳性。结论 脑内尾状核出血环境诱导神经干细胞主要分化成神经胶质细胞；而体外与Ｓchwann细胞共培养主要诱导其分化成神经细胞。     

EGF和FGF-2促神经干细胞增殖与分化研究

目的 建立人胚胎大脑神经干细胞的分离培养方法并观察在不同诱导因子作用下细胞分化的生物学特性。方法 将经培养的人胚胎大脑神经干细胞分为4组,在不同培养液中培养、分化:(1)DMEM/F-12标准培养液组;(2)标准培养液+表皮生长因子(EGF)组;(3)标准培养液+碱性成纤维细胞生长因子-2(FGF-2)组;(4)标准培养液+表皮生长因子+碱性成纤维细胞生长因子-组。用定量RT-PCR方法及免疫组织化学染色方法鉴定神经干细胞的原始特性、端粒酶活性以及不同诱导因子对神经干细胞分化特性的影响。结果 于培养第6d,标准培养液中的脑细胞死亡;而在加入EGF和FGF-2的培养液中则形成神经干细胞球体,而且增殖细胞核抗原染色和神经干细胞巢蛋白表达均呈阳性反应;其端粒酶活性为63％,低于瘤细胞而高于正常脑组织。神经干细胞分化后经胶质纤维酸性蛋白、神经微丝、突触素、微管相关蛋白-2及神经细胞核抗原染色显示,分化的神经元最高值达(18±2.5)％。不同诱导因子对不同传代的细胞球体内神经干细胞的促增殖作用差异有显著性意义(均P<0.05)。结论 EGF和EGF-2均具有促进神经干细胞存活、增殖和分化的作用。     

端粒、端粒酶与干细胞

摘要：端粒、端粒酶与干细胞密切相关,在维持干细胞自我更新和增殖能力中起重要作用。端粒是真核细胞染色体末端的DNA重复序列和特异结合蛋白的复合体,富含鸟嘌呤,具有保护染色体的作用,端粒长度反映细胞的复制史及复制潜能。影响端粒长度的因素包括：端粒结合蛋白、端粒帽蛋白、端粒酶及 DNA复制酶等,其中端粒酶是最主要的因素。端粒酶位于端粒末端,作用是合成端粒DNA序列,以抵消或延缓端粒随细胞分裂的不断缩短。端粒酶活性的丧失及其增殖相关基因表达的改变是造成干细胞体外复制和扩增受限的主要原因。随着组织细胞工程学的兴起,体外定向诱导干细胞分化为各种所需组织细胞已经成为研究的焦点,因此诱导和增加端粒酶的活性,维持干细胞分化、自我更新和增殖能力,延长干细胞的寿命具有重要意义。     

骨髓间充质干细胞向神经元样细胞诱导分化过程中端粒酶的变

背景：已知端粒酶活性变化与组织工程应用的安全性密切相关，而目前端粒酶在骨髓间充质干细胞诱导分化过程中的变化及机制研究尚少。 目的： 观察体外人骨髓间充质干细胞向神经元样细胞诱导分化过程中端粒酶的变化。 设计、时间及地点：细胞学开放性实验，于2006-12/2007-11在吉林大学第三临床医院实验中心及基础医学院病理生物学教育部重点实验室完成。 材料：无菌条件下采集非血液系统疾病的志愿者髂骨骨髓，体外分离培养人骨髓间充质干细胞。 方法：取第3代培养的人骨髓间充质干细胞，应用二甲基亚砜/丁羟茴香醚（DMSO/BHA）联合诱导法诱导其向神经元样细胞分化。 主要观察指标：绘制体外培养的人骨髓间充质干细胞的生长曲线。免疫荧光及细胞化学染色法分别检测诱导后细胞的巢蛋白和尼氏体的表达，TRAP-ELISA方法检测人骨髓间充质干细胞诱导前后端粒酶活性的变化。 结果： 体外培养的人骨髓间充质干细胞在第3~8代生长较快,第10代以后细胞的生长能力明显减弱。经DMSO/BHA诱导分化后的细胞能够表达具有神经元特征的巢蛋白及尼氏体结构。此外，TRAP-ELISA结果显示诱导2 h细胞端粒酶活性变化不明显，当诱导6 h以后细胞端粒酶活性明显降低，诱导至24 h时，细胞端粒酶活性已近阴性（P < 0.05）。 结论：人骨髓间充质干细胞在体外成功诱导分化为神经元样细胞的过程中端粒酶活性逐渐降低直至消失。     

大鼠胎脑神经干细胞的培养分化及鉴定的实验研究

目的建立大鼠胎脑皮质神经干细胞的培养、扩增、诱导分化及鉴定的方法。方法选取孕14d胎鼠的大脑皮质作为细胞来源,在无血清培养基中添加B27、碱性成纤维细胞因子、表皮生长因子,建立胚胎神经干细胞的体外培养体系,用5%的胎牛血清诱导神经干细胞分化,用免疫荧光染色技术进行对神经干细胞及诱导分化细胞的鉴定。结果原代培养的神经干细胞折光性强,培养第2d开始形成细胞集落,第3d形成大的神经球。3～5代传代的细胞生长稳定。经胎牛血清诱导后第3d开始,神经球开始向周边发出突起,悬浮的细胞开始贴壁生长。原代及传代培养的神经球表达Nestin阳性,分化细胞分别表达NSE、GFAP和GALC阳性。结论应用无血清培养技术可在体外培养、扩增出神经干细胞。5%的胎牛血清可以诱导神经干细胞向神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞等成熟细胞分化。     

成人骨髓源性神经干细胞的致瘤性研究

目的研究体外培养的成人骨髓源性神经干细胞的致瘤性。方法对骨髓源性神经干细胞分别进行细胞形态学观察、刀豆球蛋白A凝集试验和双层软琼脂培养以探明其是否具有恶性转化细胞的形态特征、表面结构及生长特性的变化：利用免疫细胞化学的方法检测骨髓源性神经干细胞的端粒酶和肿瘤相关基因的表达：将骨髓源性神经干细胞接种到裸鼠体内观察其成瘤性。结果骨髓源性神经干细胞不具有恶性转化细胞的形态特征，在不同刀豆球蛋白A浓度下均未见明显的凝集反应，在双层软琼脂不能形成细胞克隆；骨髓源性神经干细胞的c-myc、c-fos和p53基因均呈阴性表达，而端粒酶逆转录酶呈弱阳性表达：将骨髓源性神经干细胞接种于裸鼠皮下6个月未见肿瘤形成，亦未见其它组织形成。结论骨髓源性神经干细胞保持了正常细胞的生物学特征．体内和体外的各项指标均未提示其具有致瘤性．体外的培养条件没有使其发生恶性转化．从致瘤性方面证实了骨髓源性神经干细胞临床移植的安全性。     

人神经干细胞端粒酶活性检测

目的检测体外培养的人神经干细胞端粒酶活性,分析其与神经干细胞生物学特性的关系。方法分离、鉴定并扩增取自10~14周药物流产胎儿大脑皮质的神经干细胞,应用PCR-ELISA法检测神经干细胞端粒酶活性。结果经免疫组化检查,培养的细胞为人神经干细胞;其在体外培养过程中,仅在早期10代表达极低的端粒酶活性(相对活性为6.4%~21.2%),其后消失。结论神经干细胞表达端粒酶活性,但较低且不能长期维持,这可能是神经干细胞不能长期传代的原因之一。     

人脑组织匀浆液诱导大鼠骨髓间质干细胞分化为神经细胞

目的 研究人脑组织匀浆液诱导大鼠骨髓间质干细胞向神经元细胞分化能力。方法从大鼠骨髓分离培养骨髓间质干细胞．经体外增殖，用人脑组织匀浆液诱导骨髓间质干细胞向神经元样细胞分化，应用免疫细胞化学方法对分化的细胞进行鉴定。结果大鼠骨髓间质干细胞可在体外增殖，经人脑组织匀浆液诱导，骨髓间质干细胞可向神经元样细胞分化，且分化率较高，24小时为45％，48小时为78．2％，72小时为88．3％。分化后的细胞表达神经元标志物-神经微丝(NF)和神经元特异性烯醇化酶(NSE)。结论人脑组织匀浆液可诱导大鼠骨髓间质干细胞向神经元细胞分化，从而为骨髓间质干细胞脑内移植与及其分化，以及神经功能的修复提供了基础。     

神经干细胞移植治疗小鼠机械性脑损伤的实验研究

目的探讨神经干细胞移植后的体内存活、增殖与分化,及其对小鼠机械性脑损伤的治疗作用。方法运用牙科钻制作小鼠运动区皮质机械性损伤模型。48只清洁级昆明小鼠,雌雄不拘,体质量为18～20g,按体质量编号随机分为4组:神经干细胞移植组(损伤后原位移植经鉴定确认的原代培养的小鼠神经干细胞)、3T3移植组(损伤后原位移植3T3细胞)、单纯损伤组(损伤后不行神经干细胞移植)和空白对照组(仅施行麻醉),每组12只小鼠。于伤后第3天进行行为学检测;第10、30天行损伤区脑组织nestin及NF200免疫荧光染色,观察神经干细胞生长、分化情况。结果损伤后,获得原代培养的神经干细胞在移植早期贴附于损伤区域且向周边组织呈浸润生长;移植后期Hoechst33342及NF200染色显示损伤区附近可见分化形成的神经元。单纯损伤组小鼠出现偏瘫症状;而神经干细胞移植组小鼠植入神经干细胞后则症状减轻,运动功能明显改善,与其他各组相比差异有显著性意义(P<0.001)。结论神经干细胞移植能够改善小鼠机械性脑损伤后的神经功能状态。     

TRPC1沉默对脑缺血大鼠神经干细胞迁移的影响

目的探讨瞬时受体电位通道1(TRPC1)沉默对脑缺血大鼠内源性神经干细胞增殖、迁移和分化的影响。方法 SD大鼠分为假手术组、脑缺血组、TRPC1沉默组(脑缺血+TRPC1沉默)和阴性对照组,以脑室内注射siRNA沉默TRPC1,以线栓法制作大鼠大脑中动脉脑缺血(MCAO)模型,脑缺血模型制作成功后,腹腔内注射Brdu标记内源性神经干细胞,分别于48 h、4 w后处死大鼠,行Brdu免疫组化染色、免疫荧光双标染色(Brdu/GFAP、Brdu/Neun)观察NSC的增殖、迁移和分化情况。结果脑缺血后48 h,脑缺血组和TRPC1沉默组SVZ区Brdu阳性表达均较假手术组明显增多(P0.01),但TRPC1沉默组Brdu阳性细胞数较缺血组低(P0.01)。脑缺血4 w后,缺血组与假手术组相比,皮质区具有更多的Brdu阳性细胞(P0.01),同样TRPC1沉默组Brdu阳性细胞数多于假手术组,但明显低于脑缺血组(P0.01);免疫荧光双标染色发现,脑缺血各组Brdu/GFAP、Brdu/Neun双阳性细胞的数量均比假手术组明显增高,但TRPC沉默组双阳性细胞显著少于脑缺血组和阴性对照组(P0.01)。结论 TRPC1沉默显著影响脑缺血大鼠SVZ区NSC的增殖、向脑缺血区迁移及向成熟细胞的分化。     

不同供者来源及不同传代次数人脂肪间充质干细胞端粒酶的活性检测

背景：目前对于脂肪间充质干细胞端粒酶的表达尚无统一定论。 目的：探讨不同供者来源和不同传代次数的成人脂肪间充质干细胞是否表达端粒酶活性。 设计、时间及地点：细胞学体外观察,于2009-08在中国医学科学院血液学研究所泰达生命科学技术研究中心完成。 材料：成人脂肪组织来源于天津怡丽医学美容整形门诊接受抽脂术的5例健康供者,Hela细胞由中国医学科学院基础医学研究所基础医学细胞中心提供。 方法：分别从每例健康供者抽取20 mL脂肪组织,胶原酶消化法体外分离培养人脂肪间充质干细胞,待细胞生长至80%融合时胰酶消化传代。以Hela细胞作为对照,加入含体积分数为10%胎牛血清的1640培养基,待细胞生长至80%融合时胰酶消化传代。 主要观察指标：人脂肪间充质干细胞的形态、表型、分化潜能,RT-PCR法检测人脂肪间充质干细胞端粒酶基因的表达,TRAP-ELISA法检测人脂肪间充质干细胞的端粒酶活性。 结果：实验分离得到的人脂肪间充质干细胞呈贴壁生长,显微镜下呈梭形,当细胞密度较大时表现出漩涡状生长;CD19,CD34,CD11b,CD45,HLA-DR呈阴性表达,CD73,CD90,CD105呈阳性表达;成脂诱导后油红O染色可见明显红色油滴,成骨诱导后Von Kossa染色可见黑色颗粒,提示有钙沉积。P1,P4,P7代人脂肪间充质干细胞均不表达端粒酶反转录酶基因,5例不同供者来源的脂肪间充质干细胞亦均不表达端粒酶反转录酶基因。Hela细胞具有端粒酶活性,人脂肪间充质干细胞不表达端粒酶活性。 结论：不同供者来源和不同传代次数的人脂肪间充质干细胞均不表达端粒酶mRNA,也无端粒酶活性。     

神经干细胞移植治疗大鼠脑缺血再灌注损伤的实验研究

目的探讨胎鼠皮质培养的神经干细胞移植治疗大鼠脑缺血再灌注损伤的可行性及疗效。方法取孕龄15d Sprague-Dawley(SD)胎鼠皮质细胞培养为神经干细胞;用线栓法制备大鼠脑缺血再灌注损伤模型;将24只健康SD大鼠分为假手术组、缺血对照组、缺血移植组,在移植后2周、4周依据Garcia的18分评分法对各组大鼠的神经功能进行评分;行脑灌注固定取材,免疫组化染色观察移植后神经干细胞的分化、迁移和整合情况。结果用胎鼠皮质培养的细胞nestin表达阳性;缺血移植组大鼠的神经功能评分明显高于缺血对照组(P<0.05);缺血移植组免疫组织化学染色能够检测到存活的BrdU阳性细胞,移植后4周时可见移植细胞向周围迁移、分化、参与血管形成,并可见梗死区边缘微血管明显增生;缺血移植组大鼠脑GFAP阳性细胞数较缺血对照组明显增多(P<0.05)。结论分离、培养胎鼠皮质细胞Nestin表达阳性,即是大鼠的神经干细胞;移植体外培养的神经干细胞能在脑缺血大鼠脑内存活、迁移、分化,并且对脑梗死大鼠的神经功能修复起到了积极作用。     

特异性小干扰RNA沉默Polo样激酶1基因表达对恶性胶质瘤细胞增殖的影响

目的 探讨Polo样激酶1(PLK1)基因对胶质瘤细胞增殖的影响和可能机制. 方法 根据PLK1基因特点,设计并用化学方法合成了5个小干扰核糖核酸分子(siRNA)(P1、P2、P3、P4和P5).以这5个siRNA转染人胶质瘤TJ905细胞后.分别采用荧光实时定量RT-PCR和Western blot检测PLK1 mRNA和蛋白表达水平.分别采用MTT法和Western blot方法检测癌细胞增殖和增殖细胞核抗原(PCNA)蛋白水平,用TRA-.ELISA方法检测胶质瘤细胞端粒酶活性. 结果 所设计的5个siRNA均能明显抑制胶质瘤TJ905细胞PLK1 mRNA水平,以P4效果最好.以P4转染处理胶质瘤细胞后与脂质体对照组比较,PLK1基因mRNA水平和蛋白水平明显下调,差异有统计学意义(P均=0.000).MTT结果显示.与脂质体对照组比较P4 siRNA转染组癌细胞生长明显受到抑制,且呈浓度依赖性(r=0.868,P=0.000).Western blot结果显示,与脂质体对照组比较P4 siRNA转染组PCNA蛋白水平明显下降,差异有统计学意义(F=181.36,P=0.000).TRAP-ELISA结果显示,与脂质体对照组比较P4 siRNA转染组胶质瘤细胞端粒酶活性明显受到抑制,且呈浓度和时间依赖性(P=0.000). 结论 PLK1基因对胶质瘤细胞增殖具有重要的调控作用;以PLK1 siRNA转染处理胶质瘤细胞,可明显抑制胶质瘤细胞的恶性增殖,其机制可能与抑制端粒酶活性有关.     

Total saponins of Panax ginseng effects on proliferation and differentiation of human embryonic neural stem cells and in a Parkinson's disease mouse model

BACKGROUND:Total saponins of Panax ginseng(TSPG) exhibits neuroprotection against Parkinson's disease in the substantia nigra. OBJECTIVE:To investigate the effects of TSPG on human embryonic neural stem cells(NSCs) proliferation and differentiation into dopaminergic neurons using in vitro studies,and to observe NSC differentiation in a mouse model of Parkinson's disease,as well as behavioral changes before and after transplantation. DESIGN,TIME AND SETTING:In vitro neural cell biology trial and in vivo r...