人脐带间充质干细胞表达胚胎干细胞相关转录因子

背景：Nanog、Oct4和Sox2通过调节胚胎干细胞的基因转录,对其多潜能性和自我更新的能力具有关键性的调控作用,脐带间充质干细胞中这些胚胎干细胞相关转录因子的表达情况如何还不太清楚。 目的：研究脐带间充质干细胞中Nanog、Oct4和Sox2等这些胚胎干细胞相关转录因子的表达情况。 方法：胶原酶和胰酶消化法培养脐带间充质干细胞;mTeSRTM1体系进行无滋养层培养人胚胎干细胞,定量PCR比较上述两种细胞中Nanog、Oct4和Sox2 mRNA表达量的差异;免疫荧光检测上述两种细胞中Nanog、Oct4和Sox2的表达情况。 结果与结论：间充质干细胞表达胚胎干细胞标记Nanog、Oct4和Sox2,但Oct4主要表达在胞浆,且以Oct4B为主。脐带间充质干细胞Nanog、Oct4A和Sox2的表达量明显低于胚胎干细胞,其mRNA表达量分别为胚胎干细胞的20%,0.3%,10%左右。通过了解两种细胞Nanog、Oct4和Sox2的表达差异,可为优化脐带间充质干细胞重编程提供依据,也为进一步研究胚胎干细胞相关转录因子在成体干细胞表达起何种作用提供参考。     

诱导多潜能干细胞

通过病毒载体导入4个外源转录因子Oct4、Sox2、c-Myc、Klf或者Oct4、Sox2、Nanog、Lin28入体细胞,可以诱导产生具有胚胎干细胞特性相似的诱导多潜能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPS).iPS在疾病治疗和药物研究等领域具有非常重要的应用前景,但是目前存在诱导效率低以及致肿瘤性等缺点,采用改良方法诱导产生iPS是将来研究的重点.     

果糖和二硫苏糖醇对骨髓间充质干细胞冻存后活性及多能性的影响

背景:冻存是保证干细胞临床应用的关键步骤之一,但现有冻存技术常导致细胞活性降低、多能性丧失及分化能力下降。目的:探究果糖及二硫苏糖醇是否有助于维持冻存后骨髓间充质干细胞多能性及成骨分化潜能。方法:分离培养SD大鼠骨髓间充质干细胞,在细胞冻存前分别用果糖(200μmol/L),二硫苏糖醇(500μmol/L)μmol/L)及果糖(200μmol/L)+二硫苏糖醇(500预处理1 h。冻存6个月后,复苏细胞并用倒置显微镜观察细胞形态,MTT实验检测细胞活性,定量PCR检测相关干性基因(Nanog,Oct4及Sox2)的表达,碱性磷酸酶活性测试及茜素红染色检测复苏骨髓间充质干细胞成骨分化能力。结果与结论:(1)复苏后各组细胞在形态上无明显差别;(2)果糖预处理及联合预处理有助于骨髓间充质干细胞活性维持;(3)二硫苏糖醇预处理可显著促进骨髓间充质干细胞多能性相关基因Nanog及Sox2的表达;(4)果糖、二硫苏糖醇及联合预处理皆有助于维持骨髓间充质干细胞成骨分化潜能,但以二硫苏糖醇及联合预处理组效果最佳;(5)结果表明,果糖预处理有助于维持冻存骨髓间充质干细胞活性,二硫苏糖醇有助于维持冻存骨髓间充质干细胞多能性及成骨分化能力。     

过表达Sox2基因可增强人骨髓干细胞向神经元分化（英文）

目的:研究Sox2对于人骨髓间充质干细胞(hBMSCs)向神经元跨分化能力的影响。方法:利用Western Blot检测hBMSCs中Sox2、Oct4和c-Myc的表达,将携带Sox2和rhGFP编码序列的Tet-On慢病毒感染hBMSCs,通过多西环素(Dox)处理10 d诱导Sox2和rhGFP表达;利用神经诱导培养基诱导感染慢病毒的hBMSCs分化,通过免疫荧光染色技术检测神经元标记物Tuj1的表达;利用Western Blot技术检测Smad 2/3信号通路蛋白在hBMSCs向神经元分化过程中的表达水平。结果:Western Blot结果显示hBMSCs不仅表达Sox2和Oct4,同时还表达c-Myc;光镜下发现Sox2的过表达促进hBMSCs的形态向神经元样细胞转化,同时通过免疫荧光染色发现Tuj1的表达水平增加; Western Blot证实Sox2基因过表达引起hBMSCs中磷酸化Smad 2/3的表达水平降低。结论:Sox2可通过Smad 2/3信号通路增强人骨髓间充质干细胞向神经元分化。     

人参皂苷Rh2干预催产素诱导骨髓间充质干细胞向心肌细胞的转化

背景：课题组前期实验已证明了10 μmol/L催产素能诱导大鼠骨髓间充质干细胞向心肌细胞转化。 目的：观察人参皂苷Rh2在催产素诱导大鼠骨髓间充质干细胞向心肌细胞转化过程中的作用。 方法：采用贴壁法分离培养大鼠骨髓间充质干细胞。实验共分为5组,空白对照组细胞常规培养2周;催产素诱导组：10 μmol/L催产素连续诱导培养2周;人参皂苷Rh2低、中、高剂量组：分别加入0.5,1,2 μmol/L人参皂苷Rh2,培养24 h后加入10 μmol/L催产素,连续诱导培养2周。 结果与结论：光学显微镜下观察显示,与空白对照组相比,催产素诱导组的细胞部分细胞体积变大,部分细胞密集重叠生长,随人参皂苷Rh2剂量增大细胞密集重叠生长的范围增大。免疫组织化学染色和免疫印迹法结果显示,催产素诱导组和人参皂苷Rh2低、中、高剂量组中心肌肌钙蛋白T,连接蛋白43的蛋白表达均显著高于空白对照组(P < 0.05);人参皂苷Rh2剂量增大而阳性表达增强,并显著高于催产素诱导组(P < 0.05)。激光共聚焦检测结果显示,催产素诱导2周后,催产素诱导组骨髓间充质干细胞中游离钙的相对荧光强度显著升高(P < 0.05),而人参皂苷Rh2处理组的荧光强度高于催产素诱导组,与剂量呈正相关(P < 0.05)。结果证实,人参皂苷Rh2在体外可显著增强催产素诱导大鼠骨髓间充质干细胞向心肌细胞转化的作用。 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     

诱导性多潜能干细胞(iPS)的应用进展

<正>诱导性多潜能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPS cells)自问世以来,取得了突飞猛进的发展。2006年8月,Takahashi和Yamanaka[1]确定诱导iPS细胞生成的4种转录因子是:Oct4、Sox2、c-Myc和Klf4。2007年11~     

体细胞重编程为诱导多能干细胞

诱导多功能性干细胞(induced pluripotent stem cells,iPS细胞)是通过导入特定的转录因子(如Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4等)将体细胞诱导重编程为多能性干细胞,其功能与胚胎干细胞相似.iPS细胞的建立,在生命科学领域引起了新的轰动.目前,iPS细胞的研究领域在转录因子的优化、iPS细胞的筛选、载体的运用、体细胞种类的选择和iPS细胞的应用等方面取得突破进展,但仍然存在致癌性、效率低等一系列急需解决的问题.     

人参皂苷诱导骨髓间充质干细胞促进创伤性颅脑损伤的神经再生

背景：以往研究表明骨髓间充质干细胞治疗神经疾病方面已经取得了一定成效,能明显促进神经功能改建,但关于基因及药物调控的相关研究目前尚未取得突破性进展。 目的：探讨人参皂苷诱导骨髓间充质干细胞分化对创伤性颅脑损伤后神经再生的影响。 方法：采用液压冲击法建立大鼠颅脑创伤模型,随机分为颅脑损伤组、骨髓间充质干细胞组、人参皂苷诱导分化的骨髓间充质干细胞组。移植后2周采用Western blot检测创伤脑组织神经生长因子及脑源性神经营养因子表达水平,免疫组织化学法检测BrdU标记的阳性细胞数量;移植后1,3 d及1,2周进行动物神经学缺损评分。 结果与结论：人参皂苷诱导分化的骨髓间充质干细胞组大鼠脑创伤组织神经生长因子及脑源性神经营养因子蛋白表达水平明显高于骨髓间充质干细胞组和颅脑损伤组(P < 0.05);人参皂苷诱导分化的骨髓间充质干细胞组BrdU标记的阳性细胞数量明显多于骨髓间充质干细胞组和颅脑损伤组(P < 0.05);移植后3 d及1,2周,人参皂苷诱导分化的骨髓间充质干细胞组大鼠神经功能障碍评分低于骨髓间充质干细胞组和颅脑损伤组(P < 0.05)。结果表明经人参皂苷诱导分化后的骨髓间充质干细胞移植可以促进创伤性颅脑损伤大鼠的神经再生,较单独应用骨髓间充质干细胞移植效果显著。 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     

人诱导性多潜能干细胞系的建立

背景：诱导性多潜能干细胞与肿瘤干细胞的发生过程极其相似,而且具有的干细胞特性极其接近人胚胎干细胞。因此,研究诱导性多潜能干细胞有利于人们进一步认识并了解人类发育以及肿瘤的发生过程。 目的：掌握建立人诱导性多潜能干细胞系的技术,以便为特异性疾病细胞的重编程建立技术平台,从而利用重编程技术研究疾病的发病机制。 方法：将含有Oct4、Sox2、Klf-4和c-Myc 4个转录因子的反转录病毒感染人皮肤成纤维细胞(HS27细胞),在人胚胎干细胞培养条件下诱导产生人胚胎干细胞样的克隆。挑取并进一步扩增,通过克隆形态、碱性磷酸酶活性、免疫荧光检测是否有人胚胎干细胞标记物Oct4、Sox2、c-Myc、Klf-4的表达,悬滴法检测HS27细胞来源的克隆形成畸胎瘤的能力和验证向3个胚层的分化能力。 结果与结论：经病毒感染诱导产生的胚胎干细胞样克隆呈绿色荧光蛋白阴性,克隆在细胞形态方面与人胚胎干细胞克隆相似,进一步扩增经碱性磷酸酶检测克隆呈阳性,免疫荧光检测克隆表达Oct4、Sox2、c-Myc、Klf-4,并且HS27细胞来源的克隆注入免疫缺陷小鼠体内可以形成畸胎瘤并经苏木精-伊红染色显示具有向三胚层分化能力。实验成功构建了人诱导性多潜能干细胞系,为下一步开展疾病细胞特异性重编程研究奠定了良好的实验基础。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：     

芳香化酶和雌激素相关受体在人骨髓间充质干细胞中的表达

背景：骨髓间充质干细胞中可能存在芳香化酶和雌激素受体相互作用的雌激素信号途径,调控骨髓间充质干细胞生物活性。目的：观察成人骨髓间充质干细胞成骨诱导分化过程中芳香化酶和雌激素相关受体的表达。方法：将骨髓间充质干细胞分为单纯培养组和成骨诱导组,分别用低糖DMEM完全培养基和成骨诱导分化完全培养基培养,MTT检测细胞增殖能力,茜素红染色观察成骨矿化能力,qPCR和Western blot检测芳香化酶、雌激素受体α、雌激素受体β和雌激素受体相关受体α mRNA和蛋白表达,ELISA检测细胞上清液和裂解液中雌二醇水平。结果与结论：培养72 h,成骨诱导组增殖能力最强;培养21 d,成骨诱导组茜素红染色显示大量钙沉积;qPCR和Western blot结果显示成骨诱导组能促进芳香化酶和雌激素受体α mRNA和蛋白表达,抑制雌激素受体相关受体α mRNA和蛋白表达,成骨诱导组雌激素受体β mRNA和蛋白表达与单纯培养组无差异;ELISA结果显示成骨诱导组上清液中雌二醇水平高于裂解液及单纯培养组上清液中雌二醇水平。结果表明成人骨髓间充质干细胞及成骨诱导分化后能表达芳香化酶、雌激素受体α、雌激素受体β和雌激素受体相关受体α,亦能自身合成和分泌雌激素,由此产生的雌激素可能是通过相关受体对骨髓间充质干细胞成骨分化发挥作用。  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     

Two-phase analysis of molecular pathways underlying induced pluripotent stem cell induction

Induced pluripotent stem cells (iPSCs) can be reprogrammed from adult somatic cells by transduction with Oct4, Sox2, Klf4, and c-Myc, but the molecular cascades initiated by these factors remain poorly understood. Impeding their elucidation is the stochastic nature of the iPS induction process, which results in heterogeneous cell populations. Here we have synchronized the reprogramming process by a two-phase induction: an initial stable intermediate phase following transduction with Oct4, Klf4, and c-Myc, and a final iPS phase following overexpression of Sox2. This approach has enabled us to examine temporal gene expression profiles, permitting the identification of Sox2 downstream genes critical for induction. Furthermore, we have validated the feasibility of our new approach by using it to confirm that downregulation of transforming growth factor β signaling by Sox2 proves essential to the reprogramming process. Thus, we present a novel means for dissecting the details underlying the induction of iPSCs, an approach with significant utility in this arena and the potential for wide-ranging implications in the study of other reprogramming mechanisms.     

脂肪基质干细胞和骨髓基质干细胞的体外分化能力

背景：脂肪基质干细胞和骨髓基质干细胞具有很多相似的生物学特性。 目的：比较脂肪基质干细胞和骨髓基质干细胞与受损PC12细胞分别共培养后定向分化能力的差异。 方法：分别分离培养脂肪组织来源和骨髓组织来源的基质干细胞,取第5代细胞进行实验,2种细胞分别与正常或受损PC12细胞培养上清液共培养,或仅单独培养。 结果与结论：脂肪基质干细胞和骨髓基质干细胞均表达较高水平的CD44和CD29,而后者表达的CD45、CD56在前者几乎未检测到。单独培养的2种细胞均表达较高水平的Nanog、Oct4、Sox2,不表达神经元特异性烯醇酶。其中经受损PC12细胞干预的2种细胞Nanog、Oct4、Sox2表达水平显著降低,而脂肪基质干细胞中神经元特异性烯醇酶阳性细胞数更多,提示受损PC12细胞对于脂肪基质干细胞可能具有更强的诱导分化作用。     

Senescence impairs successful reprogramming to pluripotent stem cells

Somatic cells can be reprogrammed into induced pluripotent stem (iPS) cells by overexpressing combinations of factors such as Oct4, Sox2, Klf4, and c-Myc. Reprogramming is slow and stochastic, suggesting the existence of barriers limiting its efficiency. Here we identify senescence as one such barrier. Expression of the four reprogramming factors triggers senescence by up-regulating p53, p16^INK4a, and p21^CIP1. Induction of DNA damage response and chromatin remodeling of the INK4a/ARF locus are two of the mechanisms behind senescence induction. Crucially, ablation of different senescence effectors improves the efficiency of reprogramming, suggesting novel strategies for maximizing the generation of iPS cells.