分层共同培养诱导骨髓间充质干细胞向表皮细胞分化的研究

目的 探讨体外联合HaCaT细胞共同培养诱导骨髓间充质干细胞(MSCs)向表皮细胞分化的可行性.方法 用聚碳酸酯细胞插入板分层后联合共同培养HaCaT细胞与MSCs,观察培养3、6、9d后的细胞形态,进行角蛋白(CK-19、CK-10)、整合素(α6、β1)染色并用流式细胞仪统计细胞阳性率.结果 共同培养后细胞形态变化明显,共培养3、6d后表皮细胞标志物CK-19、α6整合素、β1整合素免疫荧光染色阳性,细胞阳性率分别为9.3％、8.2％、11.5％和21.7％、34.1％、39.6％,CK10表达呈阴性;共培养9d后CK-19、α6整合素、β1整合素、表达较前减少,阳性率为12.2％、18.6％、16.3％,CK1O出现阳性表达,细胞阳性率为10.7％.结论 分层联合HaCaT细胞共同培养可以诱导骨髓干细胞向表皮细胞进行分化.     

人胚胎干细胞定向分化为血管内皮细胞的初步研究

目的诱导人胚胎干细胞定向分化为血管内皮细胞。方法将来源于人囊胚内细胞团的ES细胞,以含维甲酸的培养液经悬浮培养,先形成拟胚体,再将EB贴壁,换含TGF-β1的培养液继续培养,进行相差显微镜、免疫荧光、电镜等检测。结果人胚胎干细胞经诱导后分化成为血管样结构,Ⅷ因子免疫荧光检测呈阳性,Dil-Ac-LDL摄取实验呈红色荧光,透射电镜显示其与正常的人毛细血管非常相似。结论该方法可诱导人胚胎干细胞分化为内皮细胞,为骨创伤修复提供新的思路和手段。     

人表皮干细胞的体外分离和培养

目的:建立人表皮干细胞的体外分离和培养体系的方法,探索表皮干细胞体外大量扩增的途径.方法:采用0.375%的DispaseⅡ和0.05%胰蛋白酶二步酶消化法从小儿包皮中分离表皮细胞,采用MTF法筛选表皮细胞基础培养基和表皮细胞生长因子(epidermal growthfactor,EGF)的最适浓度,建立表皮干细胞培养的干预体系.逐日观察培养的细胞呈表皮干细胞样的形态,免疫组化方法检测β1整合素和角蛋白19的表达.结果:以表皮细胞数量和活性作指标,不同浓度EGF干预条件细胞活性不同,以15 ng/mL EGF的无血清SFM培养液为最适培养液,可使细胞呈表皮干细胞克隆样生长,β1整合素和角蛋白19表皮干细胞活性表达呈阳性.结论:采用0.375%的Dispase Ⅱ和0.05%胰蛋白酶二步酶消化法从小儿包皮中分离表皮细胞,以15 ng/mL EGF的无血清SFM培养液培养,此方法是一种简便、快速、经济的表皮干细胞分离和培养的方法.     

两种不同方法诱导脂肪干细胞向表皮细胞分化效果的比较

目的 比较两种不同方法培养诱导脂肪干细胞(ASCs)向表皮细胞分化效果的差异,以寻找更好的诱导分化方法.方法 利用Transwell装置共培养HaCaT细胞与ASCs为共同培养组;在ASCs培养液中加入表皮生长因子(EGF)进行诱导培养为EGF诱导组;两种方法培养3、6d后的ASCs通过进行表皮细胞标志物角蛋白-19(CK-19)、β1整合素和广谱细胞角蛋白Pan-cytokeratin(Pan-CK)染色检测并计数.结果 共培养法诱导3d后的ASCs细胞CK-19、β1整合素、Pan-CK阳性率分别为(25.8±4.1)％、(29.2±3.9)％、(18.3±2.7)％,明显高于EGF诱导组的细胞阳性率,差异有统计学意义(P＜0.05).共培养法诱导6d后的ASCs细胞标记物CK-19、β1整合素、Pan-CK阳性率分别为(34.1±5.7)％、(42.8±4.3)％、(29.4±3.3)％,显著高于EGF诱导组的细胞阳性率(P＜0.01).结果提示采用共同培养法获得的表皮细胞数目多于EGF诱导组,差异有统计学意义(P＜0.05).结论 与HaCaT细胞共同培养诱导比单纯应用EGF诱导能够更好地促进ASCs向表皮细胞的转化.     

人表皮干细胞的体外分离培养和鉴定

目的:探讨人表皮干细胞的体外快速分离培养及鉴定方法。方法:中性蛋白酶和胰蛋白酶两步法从手术切除的人包皮组织中分离表皮层和真皮层,并获得表皮单细胞悬液,采用Ⅳ型胶原铺板选择性粘附、分离和角质形成细胞无血清培养基(K-SFM)培养表皮干细胞。倒置显微镜下观察培养细胞的生长状况,检测细胞克隆形成率,免疫组化染色观察表皮干细胞标志物β1整合素和角蛋白19(K19)的表达;以角质形成细胞作为对照。结果:组织学观察显示,培养24h后细胞呈克隆状生长;所分离、培养细胞的克隆形成率高于对照角质形成细胞组;免疫组化染色显示,培养细胞β1整合素及Kl9均呈阳性表达。结论:运用Ⅳ型胶原粘附结合K-SFM培养可以实现人表皮干细胞的体外快速分离和培养。     

皮肤干细胞在胎皮中分布的免疫组织化学研究

目的 采用免疫组织化学方法研究不同时期胚胎皮肤中的干细胞，分析皮肤干细胞的形态、分布特点及发育过程中在胎儿皮肤中的迁徙、增殖分化特征，探讨皮肤干细胞与皮肤发生发育的关系。方法 不同发育时期胎儿皮肤，取材、固定、制成石蜡切片，SP法检测整合素-β1、角蛋白19（K19）、K14、K10和PCNA的表达。结果 胚胎发育期可见整合素-β1阳性的细胞在基底层散在分布。随胎龄增加，整合素-β1表达减弱，表达范围减小。同时，胚胎发育的不同阶段K19均在表皮基底层强烈表达。表皮分层期后，K14阳性细胞从基底层向上延伸至亚基底层。而K10作为表皮终末分化细胞的标志，主要分布在表皮的中层和外层。此外，在毛囊发育过程中，胎皮表皮嵴的细胞相互聚集成团，形成毛囊初级原基，表达整合素-β1、K19、K14及PCNA为阳性。随着毛囊的形成、成熟，皮肤干细胞主要聚集在与表皮相延续的外根鞘、毛囊隆突部及毛母质，表达整合素-β1、K19、K14和PCNA为阳性。结论 （1）皮肤的发生、发育与角蛋白的程序性改变密切相关；（2）毛囊的发生、发育受到毛乳头的诱导作用。毛囊成熟期后，皮肤干细胞主要迁移至与表皮相延续的外根鞘、毛囊隆突部及毛母质等处。此外，还发现毛乳头及其周围组织内分布着单核样细胞表达整合素-β1、K19和K14为阳性。     

人胎儿表皮干细胞的体外分离培养及基因转染

目的：探讨人胎儿表皮干细胞体外分离培养的方法以及作为体外基因转染靶细胞的可行性。方法：利用Ⅳ型胶原快速贴附法分离人胎儿表皮干细胞，以人胎儿成纤维细胞条件培养液配制表皮干细胞培养基，通过角蛋白19（K19）和整合素β1免疫组化染色、细胞周期分析及克隆形成率测定，对培养细胞进行鉴定。采用脂质体介导法，以含血管内皮细胞生长因子165（VEFG165）基因片段的真核表达载体pcDNA3.1(pcDNA3.1/VEGF165)转染培养细胞；采用病毒载体介导法，以含报告基因绿色荧光蛋白（GFP）的重组腺相关病毒载体（raav/GFP)转染培养细胞。应用免疫组化染色及荧光显微镜观察检测转染效果。结果：人胎儿表皮干细胞呈明显克隆性生长、克隆形成率高，G1期细胞比例明显高于普通基底层角质细胞，K19和整合素β1免疫组化染色呈强阳性。pcDNA3.1/VEGF165转染的表皮干细胞VEGF165免疫组化染色阳性，raav/GFP转染的表皮干细胞呈现强荧光。结论：利用Ⅳ型胶原快速贴附法及人胎儿成纤维细胞条件培养基，可初步实现人胎儿表皮干细胞的分离培养。以质体为介导或以腺相关病毒为载体进行人胎儿表皮干细胞的体外基因转染是可行的。     

体外诱导胚胎干细胞向Ⅱ型肺泡细胞分化的实验研究

目的 建立一种简便高效的定向诱导小鼠胚胎干细胞向Ⅱ型肺泡细胞分化的方法.方法 ①通过细胞培养,获得充足小鼠胚胎干细胞,接种于小鼠胚胎成纤维细胞滋养层上,通过滋养层细胞以及白血病抑制因子来保持其多向分化能力.②STLV型生物反应器中培养的拟胚体在细胞大小、形态和数量方面均明显优于传统的悬浮培养法.③将STLV型生物反应器中制备并扩增得到的拟胚体,用ESC分化培养基连续贴壁诱导14d后,进行细胞染色,聚合酶链式反应检测.结果 通过3个部分的实验,最终得到表达Ⅱ型肺泡细胞特异性标志物的细胞.前两部分中,得到了大量状态良好的未分化ESC,经扩增获得了高质量和大数量的EBS.在第三部分,免疫荧光及RT-PCR证明出现了Ⅱ型肺泡细胞特异性标志物-SPC的表达.结论 通过以胚胎成纤维为种子细胞,利用组织工程的技术可形成Ⅱ型肺泡细胞.     

表皮干细胞的分离培养和鉴定

目的分离培养和鉴定人表皮基底层干细胞。方法中性蛋白水解酶选择性的消化表皮与真皮之间的细胞连接,采用改良的Ⅳ型胶原铺板选择黏附法分离、培养表皮中的干细胞,观察培养第2、4、6天时a6、β1整合素、K19、K14、p63、Nestin、CD34、PCNA及K10在表皮干细胞中的表达差异。结果改良过的Ⅳ型胶原铺板选择黏附法能够有效地促进表皮干细胞的贴壁和伸展。原代分离的表皮基底层干细胞a6、β1整合素,K19,K14,p63,Nestin,CD34及PCNA表达为强阳性而K10不表达。这些细胞具有干细胞的特点,可以形成克隆。随着培养时间的增加,表皮干细胞形态发生变化,a6、β1整合素、K19、K14,表达逐渐减弱,K10表达逐渐增强。此外,在原代分离的细胞中可见单个核样干细胞表达a6、β1整合素,K19,K14,p63,Nestin,CD34及PCNA,这些细胞形态相似体积较表皮基底层干细胞大,胞核为肾形,染色较深。结论中性蛋白水解酶消化合并改良过的Ⅳ型胶原铺板选择黏附法能够高效地分离表皮中的干细胞。分离的细胞具有干细胞的特点,可以形成集落。此外,原代分离培养的表皮干细胞中仍然可见单个核样干细胞,这些细胞形态相似,类似血液系统来源的单核细胞,胞质内均匀分布着粗大的阳性颗粒。单个核样干细胞可能与皮肤的发生、发育以及创伤修复有关。     

诱导人孤雌胚胎干细胞向类间充质干细胞分化的实验研究

目的探索人孤雌胚胎干细胞在体外向类间充质干细胞诱导分化的方法 ,并鉴定所得细胞的生物学特性。方法人孤雌胚胎干细胞在无血清条件下悬浮培养,形成拟胚体,10d后在含血清条件下使拟胚体贴壁生长,7d后胰酶消化,所得细胞在含血清的培养液中传代、扩增。观察传代、扩增后细胞的形态学变化;用免疫荧光染色和流式细胞技术进行细胞表型分析;取第9代细胞进行成脂、成骨和成软骨诱导,9～28d后行特殊染色及RT-PCR分析。结果人孤雌胚胎干细胞在诱导分化后,形态与骨髓间充质干细胞相似,多次扩增传代后仍保持细胞形态和扩增能力。免疫荧光染色发现,细胞表达中胚层标志波形蛋白(Vimentin)。流式细胞分析显示,细胞表达CD29、CD105、CD166、CD44等间充质干细胞表面标志。特殊染色及RT-PCR分析显示:成骨诱导后,细胞碱性磷酸酶和茜素红染色阳性,碱性磷酸酶和Cbfa-1表达增加;成软骨诱导后,细胞Ⅱ型胶原染色阳性,Ⅱ型胶原和软骨寡聚基质蛋白(COMP)表达增强;成脂诱导后,细胞油红染色阴性,脂蛋白酶和Leptin无表达。结论人孤雌胚胎干细胞可以诱导、分化为间充质干细胞,并具有成骨、成软骨分化潜能。     

肿瘤干细胞与肝癌干细胞

肿瘤起源于干细胞的假说正在各种人类肿瘤中得到证实,肿瘤不单是一种基因病,而且是一种干细胞病,基因突变作用于干细胞,干细胞突变成为肿瘤干细胞,这是肿瘤发生、再生、转移和复发的关键。肝细胞癌是最常见的恶性肿瘤之一,其中是否存在“肝癌干细胞”的问题一直倍受人们关注。该文介绍肿瘤干细胞与肝癌干细胞的研究情况。     

间充质干细胞联合输注促进造血干细胞移植后的造血重建

目的探讨间充质干细胞(MSCs)与造血干细胞(HSCs)共同移植对造血重建的影响。方法将扩增的Balb/c小鼠骨髓MSCs与骨髓共同经尾静脉输入经致死剂量照射的同系小鼠体内(联合输注组),并设单输骨髓细胞的HSCs组、单输间充质干细胞的MSCs组以及输培养基的对照组,每隔5d计数白细胞,计算动物死亡率。将乙酰乙酸碳氧荧光素标记的人间充质干细胞输入SCID小鼠尾静脉,24h后取肺、心、肝、脾、肾和小肠组织做冰冻切片;取骨髓、肝脏及脾脏,制成单细胞悬液,涂片,在荧光显微镜下观察计数;用逆转录聚合酶链反应测定鼠骨髓中人特异性β2-微球蛋白。结果细胞输注后,联合移植组的白细胞恢复快,12d左右恢复正常,死亡率(3/11)低于HSCs组(5/10)、MSCs组(4/4)、输培养基的对照组(11/11)。人MSCs输入SCID小鼠后24h,其在体内的分布依次为肺、肾、脾、肝,小肠及心脏组织中几乎无阳性细胞,骨髓中有极少MSCs。结论MSCs与造血干细胞共输能促进造血恢复。     

Investigations of prostate epithelial stem cells and prostate cancer stem cells

Although both prostate epithelial stem cells and prostate cancer stem cells are implicated in the differentiation of the normal prostate gland and carcinogenesis of prostate cancer, there has, until recently, been little information regarding their biology. This review summarizes the recent advancements in cell biological research including various in vitro culture systems that have offered the characterization and isolation of prostate epithelial stem cells and prostate cancer stem cells. In addition, the stromal niche or microenvironment of stem cells plays an essential role in proliferation and differentiation of normal stem cells. Stroma surrounding cancer cells, which also provide another unique niche, may involve the initiation and development of cancer stem cells. Investigation of stem cells and their microenvironments in the prostate should lead to the elucidation of biological features and the development of novel treatments for prostate cancer.     

Immunosuppressive mechanisms of embryonic stem cells and mesenchymal stem cells in alloimmune response

Although both embryonic stem cells (ESCs) and mesenchymal stem cells (MSCs) are known to have immunosuppressive effects, the mechanisms of immunosuppression are still controversial. Both types of stem cells suppressed not only the proliferation but also survival of CD4⁺ T cells in vitro. They suppressed secretion of various cytokines (IL-2, IL-12, IFN-??, TNF-??, IL-4, IL-5, IL-1??, and IL-10), whereas there was no change in the levels of TGF-?? or IDO. Classic and modified transwell experiments demonstrated that immunosuppressive activities were mainly mediated by cell-to-cell contact. Granzyme B in the ESCs played a significant role in their immunosuppression, whereas PDL-1, Fas ligand, CD30 or perforin was not involved in the contact-dependent immunosuppression. However, none of the above molecules played a significant role in the immunosuppression by the MSCs. Interestingly, both stem cells increased the proportion of Foxp3⁺ regulatory T cells. Our results showed that both ESCs and MSCs suppressed the survival as well as the proliferation of T cells by mainly contact-dependent mechanisms and increased the proportion of regulatory T cells. Granzyme B was involved in immunosuppression by the ESCs in a perforin-independent manner.     

脂肪组织来源干细胞与脂肪瘤间充质干细胞特性的比较研究

目的 比较体外培养的脂肪来源干细胞(adipose-derived stem cells,ASCs)与脂肪瘤间充质干细胞(lipoma-derived mesenchymal stem cells,LMSCs)的生物特性,以探讨ASCs移植的安全性.方法 对正常脂肪组织和脂肪瘤组织进行切片染色,分离培养ASCs和LMSCs,观察细胞形态;MTS比色法检测细胞活性并绘制细胞生长曲线;流式细胞仪测定细胞周期及表面分子表达;QRT-PCR检测高迁移率族蛋白2(HMGA2)表达水平;免疫组织化学染色法鉴定端粒酶逆转录酶(hTERT)的表达.结果 正常脂肪组织和脂肪瘤组织切片差异明显;ASCs细胞形态一致性好,而LMSCs具有不均质性;MTS活性测定ASCs增殖活性要远低于LMSCs细胞(P=0.000);流式细胞仪检测结果显示ASCs与LMSCs在干细胞标志CD29、CD44、CD105上表达类似,而在肿瘤干细胞标志CD133表达上,ASCs(5.35%)要远低于LMSCs(26.87%);细胞周期显示ASCs的增殖能力低于LMSCs;定量PR-PCR显示ASCs中HMGA2平均aQ值为1,远低于在LMSCs中的表达(1.79),两者差异具有统计学意义(P<0.01);免疫细胞化学结果:hTERT在ASCs和LMSCs中的累计吸光度A值分别为1 379.597±498.617和3 328.108±902.856,面积分别为132 390.27±35 568.945和238 000.53±49 264.289,平均吸光度A值分别为0.009±0.003和0.014±0.003,ASCs中hTERT表达远低于LMSCs.结论 体外培养的ASCs生物学特性与LMSCs存在显著差异,未发现其恶性转、化为肿瘤干细胞的证据.     

干细胞向生殖细胞分化的研究进展

干细胞(SCs)具有在体外分化为生殖细胞的潜能,为研究生殖细胞(GCs)早期发育提供了良好的模型,并将为干细胞移植修复生殖功能提供细胞资源。本文综述了胚胎干细胞/诱导多能干细胞(ESCs/iPSCs)、新生儿附属物来源干细胞(NDSCs)以及成体干细胞(ASCs)向生殖细胞分化所取得的研究进展,同时总结了各类干细胞向生殖细胞分化时所遇到的障碍及所面临的挑战,为干细胞在生殖医学领域的应用提供理论依据。     

Renal differentiation from adult spermatogonial stem cells

Abstract

There is considerable interest in the use of multi-potent stem cells in kidney tissue regeneration. We studied if spermatogonial stem cells have the ability to undergo kidney differentiation. Spermatogonial stem cell differentiation was induced using in vitro and ex vivo co-culture techniques. Conditioned media from human kidney fibroblasts induced the expression of epithelial and endothelial lineages in spermatogonial stem cells, consistent with nephrogenesis. Furthermore, we showed that these cells up-regulated renal tubular-specific markers alkaline phosphatase, mineralocorticoid receptor, renal epithelial sodium channel and sodium-glucose transporter-2 (p?<?0.05). GFP-labeled spermatogonial stem cells were engrafted into metanephric kidney organ cultures harvested from E12.5 mouse embryos. After 5 days of organ culture, focal anti-GFP staining was detectable in all inoculated kidneys demonstrating integration of spermatogonial stem cells into the developing kidney (p?<?0.01). Histological assessment showed early nephron-like architecture. In summary, we show that spermatogonial stem cells have the potential to generate renal tissue and lay the foundations for further investigations into a novel therapeutic approach for renal insufficiency.     

Role of stem cells in kidney repair

End-stage renal disease and acute renal failure are the most important issues of practical and clinical nephrology, bearing in mind their high mortality rate, solely symptomatic treatment, and overall economic impact on society. The advances in stem cell biology opened the door for the new era in treatment of many disorders, including renal, offering new therapeutical solutions. Findings suggesting that the adult kidney contains stem cells and that stem cells from bone marrow have potential to differentiate into renal cells focused research on the possible application of these cells in therapy of kidney disorders. The other promising candidates for stem cell therapy for the kidney are embryonic stem cells and amniotic fluid-derived stem cells. This article focuses on the characteristics and possible application of these types of stem cells.     

肝癌干细胞的研究进展

肿瘤起源于干细胞的假说正在各种人类肿瘤中得到证实.肿瘤不仅是一种基因病,而且是一种干细胞病,基因突变作用于干细胞,干细胞突变成为肿瘤干细胞,这是肿瘤发生、再生、转移和复发的关键.为证实肝癌干细胞的存在,有两个问题必须提出:(1)肝细胞型肝癌是否来源于肝干细胞?(2)肝细胞型肝癌中是否具有干细胞特征的细胞?最新研究表明:肝细胞型肝癌可能是由肝干细胞未分化或分化不全引起的.对于肝癌细胞的研究我们知道肝细胞型肝癌中的细胞具有干细胞特性,如永生性、可移植性以及对治疗手段的抵抗性.但是,至今为止,确切的肝癌干细胞的标记物没有找到,而且没有分离出肝癌干细胞.     

胶质瘤干细胞趋化神经干细胞迁移及其机制研究

目的 观察神经干细胞( NSC)向胶质瘤干细胞(GSC)及其分化细胞的迁移能力,探讨其趋化机制。方法 干细胞条件培养U251和3例原代胶质瘤干细胞,以流式细胞术和Western blot对其鉴定;Transwell小室法检测GSC和其分化细胞条件培养液(CM)对NSC迁移的趋化能力;酶联免疫吸附试验(ELISA)法检测CM中血管内皮生长因子(VEGF)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)的分泌水平,并以表皮生长因子(EGF)、bFGF为对照分析CM对NSC的化学趋化作用;进一步以Dio和Dil分别标记NSC和GSC,体外混合培养观察NSC向GSC的迁移、以及对肿瘤干细胞球生长的影响。结果 干细胞培养条件下的胶质瘤干细胞球,高表达干细胞标志物Nestin和/或CD133( 11.02％～ 33.55％);分化后干细胞标志物表达下降,分化标志物胶质纤维酸性蛋白(GFAP)表达增加(P＜0.05);GSC与其分化细胞比较,分泌高水平的趋化因子VEGF和bFGF(P ＜0.05),并对NSC有高度趋化能力;体外混合接触培养也显示NSC向肿瘤干细胞球的迁移和包绕,并且能够显著抑制肿瘤干细胞球的生长(P＜0.05)。结论 GSC体外可趋化NSC向其迁移,其趋化作用较分化的肿瘤细胞更为显著,并且与其分泌高水平的生长因子有关;向肿瘤干细胞球迁移的NSC可抑制其体外生长。