干细胞向女性生殖细胞分化的研究进展

人类辅助生殖技术(ART)可以治疗部分女性卵巢早衰、年龄相关的卵巢功能障碍,但不能治疗生殖细胞缺乏的不孕不育。干细胞研究取得的重大进展,包括多种成体干细胞、人类胚胎干细胞、诱导多能干细胞等,对生殖医学有潜在的应用前景。卵巢中极少量具有自我更新和分化潜能的生殖干细胞,有产生新的卵母细胞的潜能,为卵巢再生、卵母细胞生成、女性不孕治疗提供了新的希望,也为研究生殖生理提供新的研究策略。本文综述干细胞向生殖细胞分化研究。     

干细胞向雄性配子诱导分化研究进展

人类雄性配子的重要功能之一是完整地将父代遗传信息传递给子代。配子发生,尤其雄性配子发生是个极其复杂的细胞分化过程,它包括有丝分裂与减数分裂两大过程。然而由于缺乏可重复、高效率研究雄性配子发生的体外培养体系,生殖细胞发生、发育机制研究进展缓慢。干细胞经体外诱导向雄性生殖细胞分化的研究,将推进生殖细胞发育研究,甚至生殖生物学的发展。本文综述近年原始生殖细胞体外培养及干细胞向雄性配子诱导分化的研究进展。     

罗氏易位伴少弱精子症来源的胚胎干细胞向生殖细胞诱导分化的研究

目的:建立罗氏易位伴少弱精子症来源的人胚胎干细胞(ESC),利用体外诱导ESC向生殖细胞分化作为模型,评估辅助生殖技术子代的潜在风险。方法:利用罗氏易位伴少弱精子症患者夫妇捐赠的胚胎,通过分离囊胚内细胞团,培养、传代、扩增,建立ESC CCRM16,其核型为46,XY,+14,rob(13;14)(q10;q10);添加2 mol/L维甲酸体外诱导分化,分析其向生殖细胞分化过程及其相关基因的表达,并与遗传背景完全正常的ESC CCRM23相比较。结果:CCRM16表达OCT4,TRA-1-81,NANOG及SSEA4多能性标记基因,体外能形成拟胚体(EB),体内、体外都能向3个胚层分化。添加维甲酸可直接诱导ESC向生殖细胞分化。原始生殖细胞标志基因DAZL和减数分裂标记基因SCP3的表达水平在CCRM16中较正常夫妇捐赠胚胎建立的ESC CCRM23明显减少。结论:核型为46,XY,+14,rob(13;14)(q10;q10)CCRM16具有ESC典型特征,但其向早期精子分化的过程异常。体外诱导CCRM16向精子分化作为研究模型,可应用于评估少弱精子症患者辅助生殖出生子代的健康风险。     

精原干细胞移植现状和应用前景

精原干细胞是雄性生殖干细胞,它的自我增殖能力为男性生殖细胞永久产生所必需。随着体外培养、冷冻保存、卵细胞胞质内单精子注射(ICSI)技术的发展,精原干细胞移植技术在医学基础研究和临床应用方面越来越显示出重要的应用前景。本文对精原干细胞的起源、分化、移植现状和移植技术在医学领域的应用前景进行综述。     

大鼠睾丸中c-kit的表达特点与精原干细胞的分化

c-kit是干细胞因子（SCF）受体，在精原细胞的生存增值分化上具有重要作用，对于c-kit介导的信号转导引发促进生殖细胞有丝分裂的机制有了较多研究，但c-kit表达于生殖细胞的特点仍需进一步明确，这不仅有助于理解精原干细胞分化特点，还将对精原干细胞分化机制的深入探索提供帮助。     

诱导小鼠骨髓间充质干细胞向雄性生殖细胞的定向分化

目的探讨小鼠骨髓间充质干细胞是否能够在体外被诱导发生向雄性生殖细胞方向的分化。方法从雄性小鼠骨髓中分离能够长期贴壁生长的细胞,并鉴定其是否为间充质干细胞。对分离的细胞进行生殖细胞特异性报告基因标记(stra-8-GFP)。采用视黄酸诱导标记的细胞发生向生殖细胞方向的分化。通过观察报告基因表达和生殖细胞相关基因mRNA表达情况确定是否发生了分化。结果从小鼠骨髓中分离到的贴壁生长的细胞表达间充质干细胞的表面标志CD90、CD44、CD105和Sca-1;细胞在体外可以被诱导分化为成骨、成软骨及成脂肪细胞。报告基因标记的间充质干细胞在被视黄酸诱导2d后开始表达绿色荧光蛋白和生殖细胞相关基因Mvh、Fragilis和Stella的mRNA。未经视黄酸诱导的细胞不表达绿色荧光蛋白和生殖细胞相关基因。结论小鼠骨髓间充质干细胞在体外可以被视黄酸诱导发生向雄性生殖细胞方向的分化。     

多能干细胞向雄性生殖细胞分化的研究进展

多能干细胞(PSCs)包括胚胎干细胞(ESCs)和诱导多能干细胞(iPSCs),具有分化为成体所有类型细胞的潜能。目前体外已能获得小鼠PSCs来源的成熟精子、人类ESCs(hESCs)/iPSCs(hiPSCs)来源的原始生殖细胞(PGCs)以及减数分裂前期精子细胞。若能诱导人类PSCs(hPSCs)体外分化为功能完整的成熟精子,可望治愈临床上非遗传因素无精子症;对于遗传因素导致少弱精子/无精子症,则可进一步结合基因编辑技术获得健康功能精子。iPSC分化的功能精子可避免精子细胞来源及医学伦理问题,具有更高临床价值。本文综述体外诱导PSCs向雄性生殖细胞分化的研究进展,为应用PSCs治疗男性不育提供参考。     

骨髓间充质干细胞向肾脏实质细胞分化的研究进展

骨髓间充质干细胞具有跨越胚层界限向中胚层、内胚层和神经外胚层来源的组织细胞分化的潜能 ,近年来的研究发现骨髓间充质干细胞可以向肾脏实质细胞包括系膜细胞、足细胞、肾小管上皮细胞分化 ,这一领域的研究将为各种肾脏疾病的细胞治疗和基因治疗提供了新的思路和方法。     

胚胎干细胞定向分化为肝脏细胞的研究进展

胚胎干细胞可由哺乳动物的囊胚内细胞群或着床后胚胎组织生殖嵴的原始生殖细胞中分离获得,也可以由核移植克隆技术获得;胚胎干细胞向肝脏细胞的定向分化使其可能成为肝脏细胞移植的一个重要细胞来源,为肝脏疾病的细胞移植治疗奠定基础,在治疗肝脏疾病的研究领域中有着广阔的应用前景。     

骨髓基质干细胞分化为胰岛样细胞的形态学观察

目的　探讨体外自体骨髓基质干细胞 (MSC)定向诱导分化为胰岛样细胞的可能性。方法　对Wistar大鼠MSC进行体外培养 ,通过不同的条件诱导MSC向胰岛样细胞分化 :LN组 ,10mmol/L尼克酰胺 1mmol/Lβ 巯基乙醇的低糖Dulbecco最低必须培养基 [L DMEM ,含 2 0 %胎牛血清 (FSC) ]预先诱导 2 4h ,10mmol/L尼克酰胺 1mmol/Lβ 巯基乙醇的无血清高糖Dulbecco最低必须培养基 (H DMEM )诱导 10h。HN组 ,含 2 0mmol/L尼克酰胺的L DMEM (2 0 %FSC)预先诱导 2 4h ,2 0mmol/L尼克酰胺的无血清H DMEM诱导 10h。通过倒置显微镜观察诱导细胞的形态学变化。结果　LN、HN组细胞均可见部分骨髓基质干细胞分化、增殖 ,形成胰岛样细胞团 ,部分细胞向神经元样细胞分化 ;对照组细胞未见明显分化。结论　体外诱导骨髓基质干细胞定向分化为胰岛样细胞存在可行性。     

胎盘源性干细胞在肝脏疾病中的研究进展

人类胎盘源性干细胞(hPDSCs)是干细胞的混合群.再生医学已将其用于某些功能衰竭和损伤器官的细胞再生、抗细胞凋亡、抗炎,抗肿瘤和细胞功能恢复研究.目前已有许多实验研究证明:胎盘间充质干细胞(PDMSCs)可以在体外分化为肝细胞样细胞,并于体内外促进干细胞增生和抗肝细胞凋亡,在动物肝损伤模型抑制肝纤维化.本文就胎盘干细胞的来源、分类、生物学特性以及胎盘干细胞在肝脏疾病中的治疗研究做一综述,以便为进一步探讨胎盘源性干细胞在肝脏疾病治疗中的应用提供新的思路.     

Comparison of human dental pulp and bone marrow stromal stem cells by cDNA microarray analysis

We compared the gene expression profiles of human dental pulp stem cells (DPSCs) and bone marrow stromal stem cells (BMSSCs) as representative populations of odontoprogenitor and osteoprogenitor cells, respectively. Total RNA from primary cultures was reverse-transcribed to generate cDNA probes and then hybridized with the Research Genetics human gene microarray filter GF211. The microarrays were analyzed using the P software package. Human DPSCs and BMSSCs were found to have a similar level of gene expression for more than 4000 known human genes. A few differentially expressed genes, including collagen type XVIII 1, insulin-like growth factor-2 (IGF-2), discordin domain tyrosine kinase 2, NAD(P)H menadione oxidoreductase, homolog 2 of Drosophila large disk, and cyclin-dependent kinase 6 were highly expressed in DPSCs, whereas insulin-like growth factor binding protein-7 (IGFBP-7), and collagen type I 2 were more highly expressed in BMSSCs. Furthermore, we confirmed the differential expression of these genes by semiquantitative polymerase chain reaction (PCR) and northern blot hybridization. The protein expression patterns for both IGF-2 and IGFBP-7 correlated with the differential mRNA levels seen between DPSCs and BMSSCs. This report describes the gene expression patterns of two distinct precursor populations associated with mineralized tissue, and provides a basis for further characterization of the functional roles for many of these genes in the development of dentin and bone.     

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。     

Effects of prolonged nitrous oxide exposure on hemopoietic stem cells in mice

The effects of prolonged exposure to nitrous oxide on the hemopoietic progenitor cells in bone marrow and spleen in mice were investigated. Fifty percent nitrous oxide caused a marked decrease in the number of pluripotent stem cells (CFU-S) and granulocyte-macro-phage progenitor cells (GM-CFC) in the spleen, whereas it caused only a slight decrease in these cells in the bone marrow. These results suggest that prolonged exposure to nitrous oxide induces damage in the splenic hemopoiesis in mice.(Konno M et al.: Effects of prolonged nitrous oxide exposure on hemopoietic stem cells in mice. J Anesth 1: 29–34, 1987)     

富血小板纤维蛋白对人脂肪干细胞增殖和成脂分化的影响

目的 探讨自体富血小板纤维蛋白(platelet-rich fibrin,PRF)对体外培养人脂肪来源干细胞(adipose-derived stem cells,ADSCs)增殖及成脂分化的影响.方法 将自愿捐献由脂肪抽吸术获取的脂肪组织进行分离培养ADSCs并鉴定.将第3代ADSCs分为空白对照组和1个PRF膜片组(1PRFM组)和2个PRF膜片组(2PRFM组).倒置显微镜观察细胞生长情况,培养后1、2、3、4、5、6、7d采用四甲基偶氮噻唑蓝比色法(MTT)法检测细胞增殖活性.在第3、5、7、9、11和14天时采用油红O染色法检测细胞成脂分化情况.结果 随着PRFM剂量的增加,细胞增殖数量和成脂率增加,3组差异具有显著统计学意义.结论 PRF能明显促进ADSCs增殖和成脂分化,可以作为自体材料应用于脂肪组织工程的研究.     

Cancer stem cells in prostate cancer

Prostate cancer (P-Ca) remains a leading cause of cancer-related death in men. Lately, increasing evidence for a hierarchically organized cancer stem cell (CSC) model emerged for different tumors entities, including P-Ca. CSCs are defined by several characteristics including self-renewal, pluripotency and tumorigenicity and are thought to be responsible for tumor recurrence, metastasis and cancer related death. In this review we discuss the recent research in the field of CSCs, its limitations and therapeutical implications in general and specifically in P-Ca.     

携带人血管内皮细胞生长因子基因细菌内重组腺病毒转染兔骨髓基质干细胞的表达

目的应用高效细菌内同源重组系统pAd-Easy,制备含人血管内皮细胞生长因子121 (VEGF121)基因的重组腺病毒,感染兔骨髓基质干细胞(BMSCs),并检测外源基因的表达,为其进一步应用于血管化组织工程骨组织的构建打下基础。方法自pCDNA-VEGF121质粒中切取VEGF121基因,将VEGF基因克隆到穿梭质粒,在BJ5183细菌内重组,在293细胞中构建携带VEGF基因的重组腺病毒,将腺病毒感染BMSCs,利用ELISA、免疫组织化学的方法检测VEGF121在BMSCs中的表达。结果通过pAd-Easy系统成功构建高滴度的携带VEGF121基因重组腺病毒pAd-VEGF,ELISA检测显示经转染的BMSCs中VEGF121的表达均明显增强,随着感染病毒MOI值的增高,VEGF121的表达量相应增高,差异有统计学意义(P<0．01),免疫组化法显示经基因转染的BMSCs中有强阳性信号,未转染组出现阴性结果。结论Ad-VEGF转染BMSCs后能稳定提高VEGF蛋白的表达。     

兔自体骨髓基质细胞经皮移植修复骨缺损的实验研究

目的 :比较兔骨髓基质细胞 (MSC)与新鲜红骨髓经皮注射到骨缺损处后的成骨能力。方法 :1 8只新西兰兔经穿刺抽取骨髓培养 ,将扩增的MSC收集稀释成悬液 0 .5ml(细胞数约 5× 1 0 6) ,加入 1 0 0ngBMP后经皮注射到兔双侧桡骨缺损中的一侧 ( 1 8侧 ) ,对侧分别注射骨髓 0 .5ml (含BMP 1 0 0ng)( 1 3侧 )。分别于 2、 4、 8周行X线、组织病理学检查。结果 :X线、组织病理切片表明BMP MSC组多数术后 2周有明显的骨痂生成 ,术后 4～ 8周形成骨性连接 ,新骨形成、骨改建及骨髓成熟度指标均优于对照组 ,两行差异有显著性意义 (P <0 .0 5 )。结论 :在相同条件下 ,体外扩增诱导的MSC较新鲜红骨髓有更强、更快的成骨能力。经皮注射MSCs BMP能够迅速促进兔桡骨缺损处新骨形成 ,修复骨缺损。     

Characterization of EGFP-labeled mesenchymal stem cells and redistribution of allogeneic cells after subcutaneous implantation

INTRODUCTION: Bone marrow mesenchymal stem cells (MSCs) are ideal target cells for cell transplantation and tissue engineering. We investigated their biological characteristics and differentiation mediated by different methods. It is important to study the short-term fate of labeled allogeneic MSCs after subcutaneous implantation in rabbits in order to provide insights into the application of allogeneic MSCs for tissue regeneration. MATERIALS AND METHODS: Mesenchymal stem cells were labeled by two different methods in vitro and then were incubated with gelatin sponge. Autologous MSCs-Gelatin constructs and allogeneic MSCs-Gelatin constructs were subcutaneously implanted into 32 rabbits. The constructs were analyzed for the survival and migration of labeled MSCs at day 3, week 1, 3, and 5 post-implantation. RESULTS: EGFP was successfully expressed following transfection of MSCs with the retroviral vector pLEGFP-N1. In addition, EGFP-MSCs can be functionally induced into osteocytes, chondrocytes, and adipocytes in conditioned media. By weeks 3 after implantation, the labeled cells distributed extensively on the surface of gelatin sponge and gradually integrated into host tissues. EGFP-labeled MSCs were observed under fluorescence microscopy and BrdU-expressing cells were detected with immunohistochemical stain in allogeneic or autologous MSCs-Gelatin constructs during the initial five weeks after implantation. CONCLUSIONS: It is a simple and reliable way to trace the changes of MSCs in vivo by EGFP in cell transplantation and gene therapy. Allogeneic rabbit MSCs can survive for at least 5 weeks after subcutaneous implantation and maintain a strong ability of migration, indicating that allogeneic MSCs are of certain value in clinical application for temporary replacement.