视黄酸联合视网膜细胞共培养对胚胎干细胞体外分化的诱导作用

目的 探讨胚胎干细胞(ESC)在视黄酸联合视网膜细胞共培养诱导条件下的分化特征。方法 将ESC自液氮中复苏、培养，传1代后进行拟胚体培养。将部分3．5d拟胚体离心重悬后加入含有视黄酸的24孔板中进行诱导，另一部分加入已经培养有视网膜混合细胞的培养瓶中，培养液中同时也加入视黄酸。视网膜混合细胞中仅加入视黄酸未加拟胚体作为对照。倒置相差显微镜下观察细胞在整个诱导过程中形态学的改变并使用免疫细胞化学检测诱导细胞中巢蛋白、胶质纤维酸性蛋白、广谱细胞角蛋白、微管相关蛋白-2、视紫质蛋白表达情况。结果 (1)形态学改变仅由视黄酸诱导，诱导细胞呈多种形态；在共培养条件下，绝大多数拟胚体分化出来的细胞形态非常单一，呈透明圆形。部分原贴壁的视网膜细胞出现了明显的网状结构。(2)免疫细胞化学显示两种诱导条件均可见大部分诱导细胞MAP-2阳性，并可见Nestin阳性细胞。共培养诱导尚可见GFAP阳性、Cytokeratin阳性和Rhodopsin阳性的细胞。结论 视黄酸可以诱导大部分细胞成为神经细胞，在视黄酸和与视网膜细胞共培养诱导条件下，可以获得更为纯化的形态一致的神经样细胞，部分诱导细胞表达视网膜细胞的特性。     

胚胎干细胞诱导分化视网膜细胞的方法新进展

视网膜变性疾病是引起视力丧失的重要原因,由于这类眼病的病因不明确、发病机制复杂,目前尚无有效的治疗方法.近年来,干细胞研究领域取得了突破性进展,干细胞具有分化为机体所有细胞的潜能,可以利用胚胎干细胞(ESCs)分化出各种视网膜细胞,这为视网膜变性疾病的治疗带来了新的曙光.ESCs治疗视网膜变性疾病至关重要的一步是将ESCs分化为视网膜光感受器细胞和视网膜色素上皮(RPE)样细胞.本文对自发诱导培养法、共培养法、细胞因子诱导法、单层贴壁诱导培养法和3D诱导培养法等ESCs分化为视网膜光感受器细胞和RPE细胞方法的最新进展进行综述.     

体外培养人胚胎来源视网膜干细胞的诱导分化

目的 探讨培养的人胚胎来源视网膜干细胞向视网膜终末细胞分化的可能性。方法 来自16～20周人胚胎的视网膜干细胞进行无血清体外培养,并分别进行有血清条件下体外诱导和用含视网膜色素上皮的眼杯模拟体内条件诱导的观察,采用免疫荧光法检测干细胞和视网膜终末细胞表面抗原的表达,采用实时荧光定量PCR法检测诱导前后细胞nestin基因在mRNA水平的表达差异。结果 从人胚胎视网膜神经感觉层分离出的视网膜干细胞,在体外诱导的条件下,可表达视网膜终末细胞标记PKCα、GFAP、Thy1,少数细胞表达nestin和MAP2;在模拟体内环境诱导后,则不仅表达上述细胞标记,而且rhodopsin和syntaxin表达阳性。实时荧光定量PcR法检测显示：诱导后细胞nestin基因表达量较诱导前细胞明显降低。结论 RPE可以促进体外培养的视网膜干细胞向视杆细胞和无长突细胞分化。(中华眼科杂志,2004,40：448-452)     

胚胎千细胞诱导分化为视网膜祖细胞的体外研究

目的 探讨小鼠胚胎干细胞(mouse embryonic stem cell,mESC)诱导为视网膜祖细(retinal progenitor cells,RPC)的体外培养方法,为致盲性视网膜变性疾病的治疗提供种子细胞.方法 用细胞免疫荧光染色法和流式细胞术对mESC进行mESC标记物阶段特异性胚胎抗原1、细胞增殖核抗原Ki67、细胞周期和碱性磷酸酶进行鉴定后,在无血清条件下悬浮培养形成拟胚体(embryoid bodies,EB)并添加抑制因子1、左右决定因子A和γ-促分泌酶抑制剂等诱导分化为RPC,并对其分化的细胞进行标记物兔来源配对盒基因6(paired box6,Pax6)、兔来源性别决定区Y框蛋白(Sox2)和鼠来源转录因子同源异型框蛋白(orthodentical homeobox2,Otx2)的检测以及增殖能力和细胞周期的检测.结果 mESC标记物碱性磷酸酶阳性表达,特异性胚胎抗原1阳性率为(80.66±0.64)％,Ki67和细胞周期检测显示有较高增殖能力.定向诱导分化后,RPC标记物Pax6、Sox2和Otx2阳性率分别为(50.87±2.97)％、(49.10±2.60)％和(32.01±3.87)％,Ki67和细胞周期检测均显示诱导后的RPC具有一定的增殖能力.结论 在特定的细胞因子作用下,mESC可以诱导分化为RPC.     

大鼠胚胎视网膜干细胞的分离培养

目的分离培养大鼠胚胎视网膜干细胞。方法从胎龄第16d的SD大鼠视网膜神经上皮分离视网膜细胞并进行悬浮培养,观察细胞增殖以及自发分化情况,采用免疫细胞化学方法检测Nestin、β-Tubulin、GFAP和Recoverin的表达。结果原代细胞可形成悬浮生长的神经球,传代后能形成新的细胞球。原代及传代细胞大部分表达神经干细胞标记物Nestin,分化后的细胞部分表达神经元标记物β-Tubulin或神经胶质细胞标记物GFAP,少数细胞表达光感受器细胞标记物Recoverin。结论分离培养的SD胚鼠视网膜神经干细胞可以在体外扩增并具有多分化潜能。     

胚胎和生后大鼠视网膜干细胞在体内和体外的分化差异

目的 研究胚胎和生后大鼠视网膜干细胞（RPCs）在体内和体外的分化.方法 取胚胎18 d和生后2周SD大鼠视网膜,分别用悬浮法及贴壁法培养.传至第1代后转入分别含10 ng/ml睫状神经营养因子（CNTF）、20 ng/ml表皮生长因子（EGF）、10 ng/ml碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）、10%视黄酸、10%胎牛血清的DMEM：F12中进行诱导分化,贴壁后2、3、5、6 d的细胞及胚胎18 d,生后1、3、5、7、14 d的大鼠视网膜切片分别行nestin、vimentin、opsin及GFAP的二步法免疫组织化学染色.结果 大鼠的RPCs在悬浮时呈球状生长,nestin染色阳性,悬浮培养传至第1代,贴壁培养传至第5代.CNTF、bFGF、EGF及视黄酸组在培养至6 d时可呈神经元样细胞改变,有轴突,但持续出现nestin阳性.生后2周的RPCs无法诱导成opsin阳性细胞.结论 RPCs可在体外培养并传代,其在分化过程中形态学的改变先于功能学变化.光感受器细胞的体外诱导较困难.     

视黄酸联合视网膜细胞培养上清液对胚胎干细胞体外分化的诱导作用

目的：探讨经过初步诱导的拟胚体在视黄酸和视网膜细胞培养上清液作用下的分化特征。方法：将胚胎干细胞(embryonic stem cells,ESC)自液氮中复苏、培养，传1代后进行拟胚体(embry-onic bodies,EB)培养。3天半的EB离心重悬后不作消化，使用视黄酸、视黄酸加鼠视网膜胶质细胞和神经细胞培养上清液、视黄酸加人视网膜色素上皮培养上清液、视黄酸加人胎儿视网膜胶质细胞培养上清液(分别记为A、B、C、D组)等进行诱导。观察诱导过程中形态学改变，培养3周时使用免疫细胞化学检测Nestin、GFAP、cytokeratin、MAP-2、rhodopsin等在诱导后细胞中的表达情况。结果：(1)形态学改变：4种条件下的早期改变基本相同，均可见多种形态的细胞；3周后：拟胚体结构基本已散开，A组：见多种形态的细胞，细胞边界欠清，饱满度下降；B组：细胞以透明度较高的圆形细胞为主；C组：拟胚体及拟胚体周围的细胞中出现了含有明显色素的细胞；D组诱导：细胞胞体较大，形态结构较为单一；(2)免疫细胞化学：4种条件下均表现为大部分细胞MAP—2阳性，未见Nestin阳性细胞；此外，A组中，未见GFAP、Cytokeratin、Rhodopsin阳性细胞；B组中，可见GFAP、Cytokeratin、Rhodopsin阳性细胞；C组仅见Cytokeratin阳性细胞；D组仅见GFAP阳性细胞。结论：在KSC的次级诱导中，视黄酸可以诱导大部分细胞成为神经细胞，多种视网膜细胞的上清液在诱导中具有一定的作用，ESC能被诱导形成与上清液来源细胞相关的细胞。眼科学报2003；19：122-125     

体外诱导室管膜下区神经干细胞分化为视网膜神经细胞样细胞的研究

目的 研究室管膜下区细胞的体外培养及其诱导分化情况。方法 取新生0—3d的SD乳鼠室管膜下区细胞进行体外培养,同时培养视网膜神经细胞。收集视网膜细胞培养上清液,配制成条件分化液,将培养的室管膜下区细胞接种于视网膜细胞条件分化液中,并对诱导的细胞进行免疫荧光鉴定。结果体外培养的室管膜下区细胞在无血清的培养基中生长良好,接种于SD乳鼠视网膜细胞条件分化液中的室管膜下区细胞可分化为视网膜神经样细胞。应用,Thyl.1单克隆抗体行免疫荧光检查,细胞呈阳性反应。结论 在一定条件下室管膜下区细胞能够于体外培养存活,视网膜细胞条件分化液可定向诱导室管膜下区细胞分化为视网膜神经节细胞样细胞,体外模拟眼内环境行室管膜下区细胞诱导,将为进一步的眼内移植提供理论依据。     

骨髓间充质干细胞向视网膜细胞诱导分化的研究

骨髓间充质干细胞作为成体干细胞的一种,具备自我更新能力和多向分化潜能的特性,在适当条件下能分化为骨、肌肉、脂肪、神经等多谱系细胞.在不同诱导环境下,骨髓间充质干细胞具有向视网膜神经细胞、视网膜色素上皮细胞、光感受器细胞等视网膜细胞分化的潜能,为视网膜疾病的治疗提供新思路.     

大鼠视网膜干细胞与神经干细胞体外增殖、分化特点比较

目的 通过对大鼠视网膜干细胞和神经干细胞体外增殖、分化特点进行比较,进一步明确视网膜于细胞自我更新及向神经细胞方向分化的能力.方法 实验研究.分离出生10 d大鼠睫状体区组织及新生大鼠脑组织,分别应用酶消化法将两种组织制成单细胞悬液,放入含有20 μg/L碱性成纤维细胞生长因子、20μg/L表皮生长因子及1×B27添加剂的无血清DMEM/F12培养液中培养,观察并比较视网膜干细胞及神经干细胞体外增殖的特点.分别取第2代细胞,应用免疫细胞化学染色法检测干细胞特异性抗原神经巢蛋白（nestin）及细胞分裂增殖标志物5-溴脱氧尿核苷（BrdU）的表达.同时,应用含50 ml/L的胎牛血清及1×N2添加剂的培养基促进其分化,观察两种细胞向神经细胞方向分化的特点：分别应用免疫细胞化学染色法对分化后的细胞nestin、神经无标志物神经元特异性烯醇酶（NSE）、神经胶质细胞标志物神经胶质酸性蛋白（GFAP）进行检测,并应用卡方检验对两种干细胞分化后的NSE及GFAP阳性细胞数比例进行比较.结果 两种细胞原代培养48 h后均可见小的球状细胞团悬浮生长,折光性强.原代培养约7 d后传代,传代后细胞能重新形成球状细胞团,应用免疫细胞化学染色方法均可检测到细胞内nestin及BrdU的阳性表达,视网膜干细胞体外增殖的能力较神经干细胞弱.两种细胞均可在血清诱导条件下转变为贴壁生长,并分化出具有神经细胞形态的细胞.诱导第7天进行免疫细胞化学染色,检测出两种干细胞表达nestin阳性细胞数比例分别为（9.5±3.5）%及（9.1±0.7）%.视网膜干细胞分化后NSE及GFAP的阳性细胞数比例分别为（11.2±2.8）%及（18.9＋2.1）%,低于神经干细胞分化后两种标志物阳性细胞数比例[（34.1±63）%及（41.9±3.3）%],NSE、GFAP在两组表达的差异均有统计学意义（x2=103.23,P＜0.05;x2=74.36,P＜0.05）.结论 来源于睫状体区的大鼠视网膜干细胞形态、体外增殖及可分化特性与神经干细胞相似,但其增殖及分化为神经细胞的能力较神经干细胞弱.     

Mesenchymal stem cells for retinal diseases

Retinal diseases are featured with the common result of retinal cell apoptosis that will cause irreversible vision loss. Various attempts have been made for the solution against cell death. However, few approaches turn out to be effective. With the progress in mesenchymal stem cells (MSCs) research, MSCs were considered as a promising source for cell replacement or neuroprotection in retinal disorders. MSCs have the property of self-renewal and are multipotent cells derived from various mesenchymal tissues, which were demonstrated being capable of differentiating into multilineage tissue cells. Some works were also done to differentiate MSCs into retinal cells. MSCs could be induced to express retinal cell markers under certain stimuli. Recent studies also suggest that MSCs should be an ideal source for neuroprotection via the secretion of a variety of neurotrophins. Engineered MSCs were also used as vehicles for continuous delivery of neurotrophins against retinal degeneration with encouraging results. Since there are still barriers on the differentiation of MSCs into functional retinal cells, the use of MSCs for neuroprotection in retinal diseases seems to be a more practicable approach and worthy of further investigations.     

An in vitro mouse model for retinal ganglion cell replacement therapy using eye-like structures differentiated from ES cells

The aim of this study was to investigate the developmental potential of embryonic stem (ES) cell-derived eye-like structures as a replacement cell therapy model for retinas with N-methyl-d-aspartate (NMDA)-induced damage. For this purpose mouse ES cells were induced to differentiate into eye-like structures in vitro for 10 days and co-cultured with adult mouse retina treated with or without NMDA treatment. NMDA induces excitotoxic neuronal cell death in the inner neural retina, specifically within the ganglion cell layer. After 10 days of co-culture, the specimens were fixed, embedded in paraffin wax and analyzed by immunohistochemistry. Transplanted eye-like structures differentiate into Tuj1-positive neurons when co-cultured with an adult mouse retina and the cells then migrate into the ganglion cell layer. When co-cultured with an NMDA-treated retina, most of the cells migrating into the ganglion cell layer express the ganglion cell-specific markers Hu and Brn3b. Murine ES cell-derived eye-like structures contain cell populations that can differentiate into ganglion-like cells in the host ganglion cell layer in vitro. Moreover, their contribution to the ganglion cell layer was more prominent when ganglion cell specific damage was induced by NMDA administration. These findings suggest that cells prepared from the eye-like structures generated from ES cells may be useful for cell replacement therapy and may also serve as a model system for such therapies.     

人视网膜中神经干细胞样细胞的分离和体外培养

目的 分离培养发育基本成熟的人视网膜中神经干细胞样细胞。方法 取0～3岁猝死婴幼儿视网膜细胞，在干细胞选择性培养基中培养，观察原代和传代细胞的形态和增殖情况，并对其诱导分化。通过免疫细胞化学方法检测Nestin、MAP-2和GFAP的表达。结果 原代细胞可形成悬浮生长的致密球状细胞团，传代后能形成新的细胞球。部分细胞球表达Nestin，传代后阳性率增加。分化后细胞形态多样，每一团细胞相对一致，部分细胞表达MAP-2或GFAP。结论 0～3岁人视网膜中存在一种表现出神经干细胞特性的细胞。     

Embryonic stem cells that differentiate into RPE cell precursors in vitro develop into RPE cell monolayers in vivo

A culture system to generate eye-like structures consisting of lens, neural retina, and retinal pigmented epithelium (RPE) cells from undifferentiated embryonic stem cells has been established. Precursors of RPE cells that differentiated in the cultures were responsive to Wnt2b signaling and identified retrospectively to form secondary colonies consisting of only RPE-like cells in eye-like structures. These transplanted eye-like structures were capable of populating the developing chick eye as neuronal retina and RPE cells. The outgrowth of a single cell layer of mature RPE cells from the grafted eye-like structures confirmed the existence of precursors for RPE cells. These results suggest that the eye-like structures resulted from the normal developmental pathway responsible for generating eyes in vivo. If a functional effect of these cells can be established, such eye-like structures may be potentially used to establish therapy models for various eye diseases.     

人骨髓间充质干细胞向光感受器样细胞诱导分化的研究

目的:探索骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)定向分化成光感受器样细胞所需的微环境。方法:采用淋巴细胞分离液梯度离心法分离纯化人BMSCs,培养第3代的细胞以碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)、表皮生长因子(EGF)及脑源性神经营养因子(BDNF)3种因子首先进行向神经前体细胞诱导分化,应用免疫细胞化学检测巢蛋白及微管相关蛋白-2,当巢蛋白阳性表达率达到最高时更换诱导因子,加入色素上皮衍生因子(PEDF)及牛磺酸(taurine)继续诱导2~3wk,用免疫细胞化学及RT-PCR法检测视紫红质的表达情况。结果:诱导第3d开始能检测到巢蛋白表达,第12d阳性表达率达到最高,达(90.9±2.6)%。微管相关蛋白-2在诱导后第6d检测到阳性表达。部分细胞形态呈神经元细胞样。第12d诱导因子更换为PEDF及taurine继续诱导2~3wk,检测到有视紫红质表达,第2wk阳性率为(20.7±3.8)%,第3wk阳性率为(89.8±3.7)%。结论:采用分阶段诱导法,应用因子bFGF,EGF,BDNF及PEDF,taurine能在体外诱导BMSCs表达光感受器细胞标志物视紫红质。