共培养环境中兔角膜内皮细胞诱导人iPSCs分化

目的:观察人诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPSCs)与兔角膜内皮细胞(corneal endothelial cells,CECs)共培养前后的形态学变化,检测iPSCs向CECs分化前后部分标志蛋白表达的变化,为研究iPSCs向CECs的分化提供实验依据。方法:分离培养兔CECs并传代,同时使用无饲养层细胞法培养扩增人脐带源iPSCs,Western blotting对其进行鉴定;用量子点对iPSCs进行标记示踪,以不同密度比例建立iPSCs与CECs的共培养模式,用原子力显微镜(atomic force microscopy,AFM)结合倒置显微镜观察共培养前后iPSCs的形态学变化,免疫荧光法检测iPSCs分化前后CD34、CD133、CD31和水通道蛋白1(AQP1)蛋白表达的变化。结果:培养扩增的兔CECs形态为六边形,呈典型的铺路石样外观;iPSCs呈克隆样生长,Westernblotting检测Oct4、Nanog和Sox2多能性标志蛋白均呈阳性;10nmol/L量子点标记的iPSCs以1/4悬液与融合60%的兔CECs共培养为最佳模式;AFM结合倒置显微镜观察到共培养后iPSCs体积增大,胞浆增多,核浆比减小,细胞膜表面可见颗粒状突起物,膜表面粗糙度增加;免疫荧光法检测分化前iPSCs的CD34、CD133、CD31和AQP1表达均呈阴性,共培养2周后iPSCs的CD34、CD133和CD31表达阴性,AQP1表达阳性。结论:与兔CECs混合共培养后人iPSCs不仅从形态学上向内皮样细胞方向转化,同时表达角膜内皮细胞标志蛋白AQP1。     

脂肪干细胞的三维球形培养

背景：大多哺乳类细胞在正常生理状态下多以三维结构存在,为还原细胞本身在体内的自然状态,很多研究者开始尝试在体外对细胞进行三维培养,球形培养是一种常见的三维培养模式。目的：尝试用3种不同的方法在体外对人脂肪干细胞进行球形培养,并观察其生物学特征。方法：对提取的脂肪来源细胞进行表面Marker流式检测以及成脂成骨诱导鉴定后,证实为脂肪干细胞。先后用低黏附培养法、hanging-drop培养法和Eppendorf管培养法3种方法在体外对脂肪干细胞进行球形培养,对3种方法形成球形的特点进行比较分析,并通过Imagej软件计算出3组多细胞球体的平均面积,利用Viability/Cytotoxicity Assay Kit for Animal Live & Dead Cells试剂盒对3组多细胞球体进行活力检测。结果与结论：①通过流式细胞术鉴定细胞表型标志物,其中CD29,CD44,CD59完全阳性,同时成脂成骨诱导也为阳性,证实提取的细胞为脂肪干细胞。3代以内脂肪干细胞多呈长梭形,并克隆状生长。②低黏附培养法、hanging-drop培养法、Eppendorf管培养法均可使脂肪干细胞聚集成球形生长,但所成多细胞球形有所差异。低黏附培养法所形成的细胞球形大小不一,不易控制;而hanging-drop培养法和Eppendorf管培养法均可使脂肪干细胞形成大小均一的球形,但在大小和形成时间上有所不同。③3种不同方法所形成的球形细胞均保持较好的细胞活力。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：     

原子力显微镜观察角膜内皮细胞诱导后诱导多能干细胞的形态学变化

背景 诱导多能干细胞(iPSCs)具有类似胚胎干细胞的分化能力,可以分化为全身各种类型的体细胞,同时不会引起伦理学问题和免疫排斥反应,因此iPSCs有可能作为组织工程角膜内皮重建的种子细胞. 目的 利用原子力显微镜(AFM)观察人iPSCs与兔角膜内皮细胞(CECs)混合共培养后分化iPSCs的形态学变化,并找出其细胞膜超微结构变化的规律.方法 分别培养兔CECs和人MMC-iPSCs细胞系,用免疫组织化学法测定iPSCs细胞的标志物以鉴定iPSCs细胞.将传代后7d的iPSCs与60％融合的CECs在内皮细胞培养基中共培养建立混合共培养模型,利用AFM结合倒置显微镜观察CECs及共培养前后iPSCs的形貌和超微结构变化.结果 CECs的长度和宽度分别为(66.93±10.48) μm和(44.85±8.14) μm,共培养前未分化的iPSCs的长度和宽度分别为(12.51±1.40)μm和(10.93±1.69) μm,共培养后分化的iPSCs长度和宽度分别为(36.12±10.29) μm和(31.53±9.65) μm.分化的iPSCs长度和宽度均大于共培养前的iPSCs,差异均有统计学意义(P＜0.05).分化的iPSCs宽度与CECs比较差异无统计学意义(P＞0.05).CECs细胞膜表面突起的最大宽度和高度分别为(2.11±1.03)μm和(115.68±92.08) nm,膜表面凹陷为窗孔样凹陷,最大宽度为(1.49±0.65) μm,膜表面结构几何参数均方根粗糙度(Rq)为(39.20±7.82) nm,平均粗糙度(Ra)为(30.37±5.32)nm;未分化的iPSCs细胞膜表面突起为颗粒状,突起的最大宽度和高度分别为(0.39±0.22) μm和(13.11±9.18)nm,膜表面凹陷为虫蚀样,凹陷的最大宽度为(0.34±0.18) μn,Rq和Ra分别为(26.60±4.93)nm和(9.97±3.78) nm;分化的iPSCs细胞膜表面突起为指状,突起的最大宽度和高度分别为(1.91±0.76) μm和(106.55±77.27)nm,膜表面凹陷为窗孔样,凹陷的最大宽度为(1.61± 1.25) μm,Rq为(57.33±12.80) nm,Ra为(43.63±11.17)nm.分化的iPSCs细胞膜表面突起最大宽度和高度、凹陷最大宽度、Rq、Ra均大于共培养前未分化的iPSCs,差异均有统计学意义(P＜0.05),与CECs比较差异均无统计学意义(P＞0.05). 结论 AFM能够敏感地观察到iPSCs与CECs接触共培养7d后iPSCs向CECs方向转化的形态学变化,为进一步研究iPSCs向CECs的分化提供了研究基础.     

脂肪干细胞的三维球形培养简

背景：大多哺乳类细胞在正常生理状态下多以三维结构存在,为还原细胞本身在体内的自然状态,很多研究者开始尝试在体外对细胞进行三维培养,球形培养是一种常见的三维培养模式。目的：尝试用3种不同的方法在体外对人脂肪干细胞进行球形培养,并观察其生物学特征。 方法：对提取的脂肪来源细胞进行表面 Marker 流式检测以及成脂成骨诱导鉴定后,证实为脂肪干细胞。先后用低黏附培养法、hanging-drop培养法和Eppendorf管培养法3种方法在体外对脂肪干细胞进行球形培养,对3种方法形成球形的特点进行比较分析,并通过 Imagej 软件计算出3组多细胞球体的平均面积,利用Viability/Cytotoxicity Assay Kit for Animal Live＆amp;Dead Cel s试剂盒对3组多细胞球体进行活力检测。结果与结论：①通过流式细胞术鉴定细胞表型标志物,其中CD29,CD44,CD59完全阳性,同时成脂成骨诱导也为阳性,证实提取的细胞为脂肪干细胞。3代以内脂肪干细胞多呈长梭形,并克隆状生长。②低黏附培养法、hanging-drop 培养法、Eppendorf 管培养法均可使脂肪干细胞聚集成球形生长,但所成多细胞球形有所差异。低黏附培养法所形成的细胞球形大小不一,不易控制;而hanging-drop培养法和Eppendorf管培养法均可使脂肪干细胞形成大小均一的球形,但在大小和形成时间上有所不同。③3种不同方法所形成的球形细胞均保持较好的细胞活力。