促红细胞生成素体外培养鼠胚脑皮质神经干细胞的分化

背景：促红细胞生成素最早作为生长因子被认识,近些年来其对中枢神经系统保护作用的体内研究较多。 目的：观察促红细胞生成素对体外培养大鼠胚脑皮质神经干细胞凋亡及分化的影响。 方法：无菌条件下取孕14 d SD大鼠胚脑皮质,体外先悬浮增殖培养后贴壁诱导分化。巢蛋白免疫细胞荧光染色检测神经干细胞,以微管相关蛋白2、神经胶质原纤维酸性蛋白检测神经干细胞分化。取第3代神经干细胞向培养基中添加0.5,5,50,500 U/mL的促红细胞生成素,另设不添加促红细胞生成素的对照组。应用半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3检测神经干细胞凋亡,微管相关蛋白2检测神经干细胞向神经元方向的分化。 结果与结论：加入≥5 U/mL促红细胞生成素,神经球内半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3表达显著下降(P < 0.01),分化培养后微管相关蛋白2阳性细胞较对照组明显升高(P < 0.01)。提示促红细胞生成素可降低体外培养鼠胚脑皮质神经干细胞的凋亡率,促进其神经干细胞向神经元方向分化。     

促红细胞生成素体外诱导神经干细胞的分化

背景：近年来,神经干细胞被认为是治疗脊髓损伤的理想移植细胞,但其在宿主体内自然分化为神经元的比例较低,严重制约了其修复脊髓损伤的效果。 目的：分析促红细胞生成素体外诱导神经干细胞分化的作用。 方法：从新生 Wistar 大鼠海马组织中无菌条件下分离神经干细胞,进行体外分离、培养及免疫荧光鉴定。然后取第3代的神经干细胞,随机分为0.5,5,50 U/mL促红细胞生成素组和对照组,分别加入0.5,5,50,0 U/mL促红细胞生成素。 结果与结论：0.5,5,50 U/mL促红细胞生成素组神经元的转化率较对照组明显提高(P < 0.05),5,50 U/mL促红细胞生成素组神经元的转化率高于0.5 U/mL促红细胞生成素组(P < 0.05),但5,50 U/mL促红细胞生成素组中神经元数量接近(P > 0.05)。说明促红细胞生成素在体外能够有效地诱导神经干细胞向神经元的分化,并可明显提高其向神经元的转化率。 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     

小鼠来源诱导多能干细胞定向分化为神经元的体外实验研究*

 目的： 探讨源于小鼠的诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells, iPSCs）体外定向分化为神经元的方法,为大量稳定地获得神经元及提供种子细胞治疗脊髓损伤奠定体外实验基础。方法: 源于小鼠的iPSCs在不同的诱导培养基中经悬浮、贴壁、再悬浮和再贴壁培养。免疫荧光检测iPSCs多能性标志物、神经干细胞及其分化细胞标志物的表达。RT-PCR检测神经元及胶质细胞基因表达并行神经元基因测序鉴定,流式细胞术检测iPSCs定向分化为神经干细胞及进一步分化为神经元的比例。结果: 源于小鼠的iPSCs表达干细胞多能性标志物Sox2、Oct4和SSEA1。悬浮培养可以形成类球形拟胚体;经诱导及机械分离后的细胞可形成神经球,神经球经诱导后可分化为神经元。免疫荧光显示iPSCs可诱导出表达nestin的神经球,贴壁培养的神经球可分化为分别表达微管相关蛋白2（MAP-2）、胶质细胞原纤维酸性蛋白（GFAP）及髓磷脂碱性蛋白(MBP)的神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞。RT-PCR及基因鉴定结果显示形成小鼠神经元;流式细胞术检测结果显示分化细胞中神经干细胞和神经元的比例分别为63.93%±1.47%和21.40%±1.70%。结论: 源于小鼠的诱导多能干细胞能够稳定地在体外定向分化为神经元,为脊髓损伤的治疗提供了一个可靠的细胞来源。     

质粒重编程诱导多潜能干细胞及定向分化神经干细胞

目的 　探讨游离质粒载体重编程诱导小鼠胚胎成纤维细胞(mouse embryonic fibroblasts, MEFs)为非整合型诱导多潜能干细胞,并在体外定向分化为神经干细胞(neural stem cells, NSCs), 为神经干细胞移植治疗神经损伤提供稳定、安全的细胞来源。 方法　使用电转仪将质粒pEP4-EO2S-ET2K转入小鼠MEFs, 经诱导培养重编程为诱导多潜能干细胞(induced pluripotent stem cells, iPSCs), iPSCs在不同诱导培养基中经2次悬浮及贴壁培养分化为NSCs,在体内及体外实验鉴定iPSCs多向分化潜能特性及NSCs特性。 结果　体内外实验显示iPSCs具有与胚胎干细胞(embryonic stem cells, ESCs)相似的多向分化潜能, 且不整合外源性基因。iPSCs进一步分化的NSCs其相关标志基因表达与野生型NSCs相近,且较iPSCs显著增加,免疫荧光显示NSCs高表达NSC标志物 NESTIN及PAX6,在体外存活能分化为神经元、少突胶质细胞及星形胶质细胞。 结论　游离质粒能重编程诱导非整合型iPSCs, 并定向分化为神经干细胞及神经元, 是神经损伤修复的理想种子细胞。     

不同浓度重组人促红细胞生成素对神经干细胞体外培养增殖的影响

背景：重组人促红细胞生成素是一种糖蛋白,近年的研究表明其对神经细胞的许多功能活动均具有调节作用。 目的：观察不同浓度重组人促红细胞生成素对神经干细胞体外培养增殖的影响。 方法：提取新生SD大鼠神经干细胞,用含不同浓度(5,50,500 U/mL)重组人促红细胞生成素和20 μg/L碱性成纤维细胞生长因子的无血清培养基进行培养,以不含重组人促红细胞生成素无血清培养基为对照组。细胞培养7 d后计算神经干细胞克隆形成率,培养10 d后计数NSE和GFAP免疫阳性细胞数。 结果与结论：添加重组人促红细胞生成素组细胞增殖较快,最终神经球的数量多于对照组,以50 U/mL重组人促红细胞生成素组作用显著;50 U/mL重组人促红细胞生成素组的生长速度显著快于对照组。50 U/mL重组人促红细胞生成素组中NSE和GFAP免疫阳性细胞明显多于对照组(P < 0.01)。结果表明重组人促红细胞生成素对神经干细胞体外培养增殖有促进作用,尤以适中浓度(50 U/mL) 作用更加明显。     

重组人促红细胞生成素干预人源羊水干细胞向心肌前体细胞的分化*

背景：研究发现人源羊水干细胞可向心肌前体细胞分化。 目的：观察不同浓度重组人促红细胞生成素对人源羊水干细胞向心肌前体细胞分化的影响。 方法：用含0,1.0,5.0,10.0,20.0 U/mL重组人促红细胞生成素的诱导培养基诱导鉴定后的人源羊水干细胞向心肌前体细胞分化,诱导24 h后换为完全培养基继续培养。 结果与结论：诱导分化14 d,倒置显微镜下可见细胞由长梭形逐渐变短增宽,相邻的细胞间有融合现象,似类肌管样结构,以5.0 U/mL重组人促红细胞生成素的诱导分化率最高;RT-PCR检测显示重组人促红细胞生成素可促进细胞Nkx-2.5和GATA-4 mRNA的表达,以5.0 U/mL重组人促红细胞生成素的作用最强。说明外源性重组人促红细胞生成素能剂量依赖性促进人源羊水干细胞向心肌前体细胞分化。     

骨髓基质干细胞诱导成神经元样细胞分化相关基因的表达

目的:分析骨髓基质干细胞向神经元样细胞分化前后相关基因的表达。方法:用β-巯基乙醇诱导骨髓基质干细胞向神经元样细胞分化,诱导后8 h,提取诱导前后的骨髓基质干细胞mRNA,进行微管相关蛋白-2(MAP-2)、生长相关蛋白43(GAP-43)、神经元特异性烯醇化酶(NSE)、中间丝nestin和神经丝(NF)基因的RT-PCR,观察其诱导前后的表达。结果:NSE在诱导前后均有表达, MAP-2、GAP-43、nestin和NF诱导前无表达, 诱导后有表达。结论: 骨髓基质干细胞向神经元样细胞的分化与MAP-2、GAP-43、nestin和NF可能有关。     

EPO对体外培养的神经干细胞增殖、分化和凋亡的影响

为探讨促红细胞生成素(erythropoietin,EPO)对大鼠神经干细胞增殖、分化和凋亡的影响,本研究采用显微解剖、机械吹打和无血清悬浮培养方法分离培养大鼠神经干细胞,向培养基中添加不同剂量的EPO,通过计数干细胞克隆形成率、四甲基偶氮唑蓝(MTT)检测法检测神经干细胞的增殖情况,用Annexin Ⅴ-FITC/PI染色和激光扫描共聚焦显微镜检测细胞凋亡率;向有血清分化培养基中加入不同剂量的EPO,以神经元特异性烯醇化酶(neuron-specific enolase,NSE)和胶质纤维酸性蛋白(glial fibril-lary acidic protein,GFAP)免疫荧光染色检测神经干细胞的分化情况。结果显示:与对照组相比,加入>5U/mlEPO后神经干细胞克隆形成率和MTT检测OD值明显增高,而凋亡率显著下降,分化培养后NSE阳性细胞较对照组明显增多。结果提示:EPO可促进大鼠神经干细胞的增殖,抑制其凋亡,促进其向神经元方向分化。     

人胚胎纹状体来源神经干细胞的体外培养

背景：目前神经干细胞多由动物获得,不适合人类临床移植治疗。 目的：探索体外环境下人胚胎纹状体来源神经干细胞的培养方法,同时观察其生物学特性。 方法：取经水囊引产的孕8-16周人胚胎纹状体,体外用无血清DMEM培养基进行培养,待细胞形成神经球后进行传代,并应用含体积分数10%胎牛血清的DMEM/ F12培养液进行诱导分化。 结果与结论：体外培养的人胚胎纹状体来源神经干细胞生长迅速,表达神经干细胞标志物nestin。克隆形成实验显示细胞克隆形成率为6.0%-7.0%;BrdU掺入实验显示细胞增殖率为37.9%。免疫荧光染色显示经诱导分化的细胞表达神经元标志物Ⅲ型β微管蛋白、星形胶质细胞标志物胶质纤维酸性蛋白及神经干细胞标志物nestin,但不表达少突胶质细胞标志物髓鞘碱性蛋白。可见人胚胎纹状体来源神经干细胞在体外无血清条件下可保持其生物学特点,具有自我更新能力,经胎牛血清诱导后可向神经元及星形胶质细胞分化。     

黄芪诱导骨髓间充质干细胞向神经干细胞分化

目的:观察黄芪注射液诱导大鼠骨髓间充质于细胞(BMSCs)分化的特点以及黄芪对BMSCs活性的影响。方法:分别使用浓度为20、50、100、200μl/ml的黄芪注射液诱导BMSCs,分别在1、5、24 h光镜观察细胞形态变化,免疫细胞化学方法观察巢蛋白、神经元特异性烯醇化酶(NSE)、胶质纤维酸性蛋白(GFAP)、微管相关蛋白2(MAP-2)的表达,MTT方法检测黄芪对BMSCs活性的影响。结果:诱导后细胞体积增大,胞核固缩,核质比减小,有细长突起形成,部分细胞间可见网络状连接。巢蛋白阳性细胞在100μl/ml浓度诱导24 h组染色最强,而NSE和GFAP阳性细胞在200μl/ml浓度诱导24 h组阳性细胞数量最多,染色最强,MAP-2抗体染色只在100μl/ml浓度诱导24 h组和200μl/ml浓度诱导24 h组出现少量阳性细胞。不同浓度的黄芪注射液以及作用不同时间均对BMSCs的活性产生影响。结论:在黄芪作用下,BMSCs表达神经干细胞特异标志物,随着时间的延长,进一步表达神经元特异标志物和胶质细胞特异标志物。     

小鼠诱导性多能干细胞的神经细胞分化与突触连接的建立及其功能分析

目的探讨小鼠诱导性多能干细胞(i PSCs)在体外某些因素的诱导下能否分化成功能性的神经细胞,以及神经细胞之间突触的发生与建立。方法首先将i PSCs悬浮培养形成拟胚体,利用维甲酸(RA)将其诱导分化成神经前体细胞,最后撤去RA贴壁培养,利用免疫荧光染色技术观察小鼠i PSCs在体外分化成神经细胞以及神经细胞之间突触发生的形态特征,利用FM1-43染色技术分析突触末端的功能活性。结果小鼠i PSCs能够在RA的诱导下向神经细胞分化,这些神经细胞可以被成熟神经元与胶质细胞标记物标记,新分化的神经元还可以观察到树突棘及突触连接的形成,在去极化刺激下突触活动增强,表现为轴突末端大量FM1-43阳性内吞颗粒。结论由小鼠i PSCs分化而来的神经细胞在体外形成突触连接的过程,提示其可以进一步分化为功能性的神经元和神经胶质细胞。     

阿尔茨海默病患者尿液细胞向诱导多能干细胞及神经细胞的诱导转化

目的:获得阿尔茨海默病(Alzheimer disease,AD)患者来源的诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells,i PSCs)。方法:选取3例临床诊断明确的AD病例,收集病人尿液,分离出尿路上皮细胞,对所得细胞进行原代培养。利用电转染的方法将带有Oct4、Sox2、Klf4和SV40LT的质粒导入原代细胞内,将其重编程为i PS细胞。随后利用双向抑制Smad通路的方式继续诱导其神经分化。结果:AD病人尿液来源的细胞(以下称为尿液细胞)均成功诱导成i PS细胞,其诱导效率与正常人来源的细胞无明显差异。且病人的i PS细胞可成功分化为神经细胞,分化效率亦与正常人来源细胞相近。结论:阿尔茨海默症患者来源的尿液细胞可重编程为i PS细胞,所得到的i PS细胞可成功分化成有功能的神经元以及神经胶质细胞。     

Generation of retinal cells from mouse and human induced pluripotent stem cells

We previously reported a technique for generating retinal pigment epithelia (RPE) and putative photoreceptors from embryonic stem (ES) cells. Here we tested whether our procedure can promote retinal differentiation of mouse and human induced pluripotent stem cells (iPSCs). Treating iPSCs with Wnt and Nodal antagonists in suspension culture induced expression of markers of retinal progenitor cells and generated RPE cells. Subsequently, treatment with retinoic acid and taurine generated cells positive for photoreceptor markers in all but one human cell lines. We propose that iPSCs can be induced to differentiate into retinal cells which have a possibility to be used as patient-specific donor cells for transplantation therapies.     

胚胎干细胞来源的巢蛋白阳性细胞向胰岛素分泌细胞分化的实验研究

目的探讨胚胎干细胞向胰岛素分泌细胞分化的诱导，为糖尿病患者实施细胞移植治疗建立基础。方法将胚胎干细胞（ESC）在成纤维细胞（MEF）饲养层上扩增后脱离饲养层，让ESC自发分化成拟胚体（EB），再将EB诱导为巢蛋白（nestin）阳性的神经前体细胞（NPC），最后将NPC诱导成胰岛素分泌细胞（IPC）。结果ESC在MEF饲养层上扩增4d后，在悬浮培养状态下自发分化为EB。将EB在NPC选择性培养基中做贴壁培养后，ESC先分化为上皮样细胞，再分化为神经细胞样细胞。经过nestin免疫组化检测，在经过NPC培养基诱导4d的细胞，nestin阳性细胞占86．5％。nestin阳性细胞在IPC选择性培养基中诱导5～6d后，可分化成胰岛素分泌细胞。结论ESC来源的nestin阳性细胞既可以分化为NPC，也可以分化为IPC。     

大鼠骨髓间充质干细胞分化为神经干细胞

为了观察骨髓间充质干细胞(BMSCs)分化为神经干细胞(NSCs)的能力,本研究通过贴壁法培养大鼠BMSCs,体外培养扩增纯化后,在细胞传代时用含有表皮生长因子(EGF)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)、N2、B27的DMEM/F12的培养液制成细胞悬液,并进行诱导,观察诱导后细胞的形态及生长情况,用免疫荧光检测形成的细胞球的巢蛋白(nestin)的表达情况;形成的细胞球在含10%血清的培养液中进一步分化。结果显示:BMSCs在含EGF、bFGF、N2、B27的培养液中,逐渐形成nestin表达阳性的细胞球,在含血清的培养液中能分化为神经元样细胞、星形胶质样细胞及少突胶质样细胞。本研究结果提示经纯化的BMSCs能分化为NSCs,并具有进一步分化的能力。     

大鼠羊膜上皮细胞体外诱导可分化为类神经干细胞

背景：以往研究发现修复神经损伤的细胞来源主要有许旺细胞、嗅鞘细胞、神经干细胞、激活的巨噬细胞等,但这些细胞存在着来源困难、有成瘤性、异体排斥等缺点。而羊膜上皮细胞不存在以上缺陷,且具有多向分化潜能,经诱导后可向心肌样细胞、神经干细胞、肝细胞、成骨和软骨细胞等分化。 目的：体外培养大鼠羊膜上皮细胞,并诱导其向类神经干细胞方向分化。 方法：取妊娠晚期大鼠,采用胰酶消化法获得羊膜上皮细胞,用无血清的神经干细胞条件培养基对细胞进行诱导分化,并用免疫细胞化学法和RT-PCR对诱导前后的细胞相关标志物进行鉴定。 结果与结论：形态学观察结果显示,条件培养基诱导后的羊膜上皮细胞胞体回缩,胞核部分折光性增强,出现类似于树突及轴突样结构,这些突起可交织成网状,细胞贴壁牢靠。免疫细胞化学检测结果显示,与诱导前相比,条件培养基诱导后的羊膜上皮细胞中巢蛋白、胶质纤维酸性蛋白荧光强度较强,而特异性胚胎抗原4、波形蛋白荧光强度较弱。RT-PCR检测显示,与诱导前相比,条件培养基诱导后的羊膜上皮细胞的巢蛋白、胶质纤维酸性蛋白、微管相关蛋白mRNA的表达增强,而平滑肌22α、Sox-2及Nanog mRNA的表达减弱。说明体外诱导的大鼠羊膜上皮细胞可成功分化为类神经干细胞。     

可利用小鼠诱导多能干细胞的建立及鉴定

目的 建立小鼠诱导多能性干细胞(iPSCs)模型,为干细胞和iPSCs研究提供可利用资源。 方法 取C57BL/6J小鼠12.5d的胚胎成纤维细胞,感染含有Sox2、Oct4、Klf4和c-Myc的慢病毒进行重编程。病毒感染后12d挑取iPSCs的克隆进行扩大培养,进行碱性磷酸酶染色鉴定。体外悬滴培养检测拟胚体（EB）的形成,并皮下接种BABL/c裸鼠检测畸胎瘤形成。全反式维甲酸诱导iPSCs克隆株定向分化。PCR法进行种属鉴定并检测支原体。 结果 得到了12个碱性磷酸酶阳性的小鼠iPSCs克隆株,体外可以形成拟胚体,其中9个克隆株可以在BALB/c裸鼠体内形成畸胎瘤。全反式维甲酸可诱导iPSCs定向分化为平滑肌细胞。iPSCs克隆株种属鉴定为鼠源性,无支原体的污染,细胞资源中心入库保藏。结论 成功建立了小鼠iPSCs模型,为干细胞、iPSCs重编程机制及定向分化研究提供可利用的资源。     

诱导多能干细胞建系及体外造血祖细胞定向分化体系的建立

背景：目前,大量文献报道了诱导多能性干细胞系的建立,但大规模体外诱导分化造血祖细胞的研究还缺乏深入的探讨。 目的：建立诱导多能性干细胞体外定向诱导形成造血祖细胞的方法。 方法：采用慢病毒感染的方法将含有Oct4、Sox2、Nanog和Lin28全能性基因的慢病毒颗粒转导人皮肤成纤维细胞,获得了诱导多能性干细胞;在诱导分化体系中添加了Y-27632,克服干细胞扩增中的凋亡现象;运用OP9细胞产生的条件培养液建立诱导多能性干细胞体外定向分化形成造血祖细胞的分化体系。 结果与结论：①前3代细胞克隆传代时,诱导多能性干细胞发生凋亡的现象很多,很难大规模扩增培养。培养基中添加阻断ROCK活化的抑制剂,能够明显抑制胚胎干细胞的凋亡。②诱导多能性干细胞在OP9细胞条件培养液作用下,经过体外诱导分化,形成CD34+造血祖细胞。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：