干细胞向运动神经元诱导分化的特点

目前研究证明胚胎干细胞和神经干细胞可以诱导分化为运动神经元,诱导主要方法是在培养过程中加入诱导因子,从而提高分化培养中运动神经元的分化比例.运动神经元在体外培养中发育成熟的过程与其在胚胎内发育过程类似,也有Pax6、Nkx6.1、Olig2和HB9等转录因子的参与,其中以HB9为分选标志的细胞在体外几乎完全分化为运动神经元.此外,还有其他种类的蛋白标志用到运动神经元的诱导分化鉴定中,如神经元标志MAP-2、β-tubulin-Ⅲ,胆碱能细胞标志ChAT、VAChT,许旺细胞有丝分裂原REG2,电压依赖性钙离子通道亚单位等.运动神经元诱导分化的鉴定除了上述特异性分子标志表达的检测外,还需检验分化的运动神经元是否具有功能.运动神经元功能的检测方法可分为两类,一是检测体外培养中的运动神经元是否具有功能,二是检测分化的运动神经元移植到动物体内是否也同样具有功能.干细胞诱导分化为运动神经元方法已基本成熟,但距临床应用还有很多问题需要进一步讨论,如关于运动神经元诱导分化的细胞来源、运动神经元诱导分化的效率、分化运动神经元的纯化、运动神经元的功能等.     

肝干细胞向成熟肝细胞诱导分化的体内外特点

学术背景：肝干细胞能够被诱导分化为肝细胞，移植肝干细胞可以修复受损肝组织，代偿部分肝功能。 目的：介绍体内外诱导肝干细胞分化为成熟肝细胞的研究现状。 检索策略：应用计算机检索Pubmed 2000-01／2007—10期间相关文献，检索词“liver stem cell，differentiation”，并限定文献语种为“English”，同时计算机检索万方数据库2000-01／2007-10期间相关文献，检索词“肝干细胞，分化”，并限定文献语种为中文。纳入标准：文章内容与肝干细胞诱导分化相关。排除标准：重复研究或Meta分析类文章。 文献评价：就检索到的100余篇文献进行筛选，选择以肝干细胞诱导分化为主要研究内容的文献38篇，以近年发表在较权威杂志者优先，其中关于细胞分离培养及增殖的5篇，体外诱导分化的22篇，体内诱导分化的11篇。从筛选到的30余篇文献中进一步对关于向成熟肝细胞分化的文献进行归纳及整理，选择其中28篇作为参考文献进行综述。 资料综合：肝脏干细胞根据起源不同，可分为肝源性肝干细胞和非肝源性肝干细胞，前者包括卵圆细胞、分化的肝细胞、胎肝细胞和胆管上皮细胞，后者包括胚胎干细胞、骨髓造血干细胞、胰腺上皮祖细胞及肠上皮细胞等，均具有多向性演变的特性。肝干细胞的诱导分化：①体外诱导分化：可以是不同细胞因子或化学剂或病理微环境为主的细胞诱导培养体系，能使肝干细胞定向转化为肝细胞。②体内诱导分化：通过不同途径将肝干细胞植入体内，能够改善肝功能和受损肝脏的组织结构。 结论：肝干细胞研究仍处于理论和实验阶段，应进一步加强对干细胞诱导分化机制的研究，防止向肿瘤细胞分化，促进其分化为成熟肝细胞，推进肝干细胞的临床应用。     

人类胚胎干细胞向造血细胞和内皮细胞诱导分化的初步研究

胚胎干(ES)细胞是一种能够自我更新、长期增殖并且具有多向分化潜能的干细胞。近年来的研究表明，小鼠胚胎干细胞体外分化能够模拟体内造血发育的过程。为探讨诱导人类胚胎干细胞向造血细胞和内皮细胞的分化的方法．将人类胚胎干细胞去饲养层，形成拟胚体(EB)培养3天后消化；采用基质细胞条件培养基联合细胞因子的诱导体系。诱导8天后，种植到半固体培养基中培养7—14天。应用RT—PCR检测诱导细胞flk-1、BMI-1、scl、Zeta—globin造血相关基因的表达；流式细胞术检测KDR、CD34等造血细胞表面抗原的表达；免疫组织化学检测集落细胞的表面标记。结果表明：①半固体培养基中出现20—30个细胞组成的集落，集落细胞再种植仍然能够形成大小相似的细胞集落；另外一些较大的细胞集落中CIM5细胞呈阳性．．②部分细胞贴壁生长形成内皮细胞样集落，Ⅷ因子、KDR、UEA检测均为阳性．．③在ES细胞内有少量flk-1、BMI-1表达，而scl、Zeta—globin基因不表达；自发分化3天的EB可见flk-1、BMI-1表达上调；消化形成单细胞并诱导4天，检测到flk-1、BMI-1、scl、Zeta—globin基因的表达。第8天仍然检测到flk-1、BMI-1、scl基因的表达，Zeta—globin基因不表达。④诱导8天的细胞中表达flk-1阳性细胞的率为9．8％．CD34阳性细胞占总细胞量的16．8％，对照组ES细胞阳性率分别为0．04％和0．16％；EB自发分化阳性率分别为0．36％和1．16％。结论：采用基质细胞条件培养基联合细胞因子的培养体系，可诱导人类胚胎干细胞向造血细胞及内皮细胞分化。     

胚胎干细胞向胆管上皮细胞定向分化的体外实验

背景：在胚胎干细胞向肝细胞诱导分化的培养条件基础上增加向胆管上皮细胞分化的培养条件，使其向胆管上皮细胞方向分化在理论上是可行的。 目的：验证在细胞生长因子胚胎干细胞体外定向分化为胆管上皮细胞的可行性。设计：单一样本观察。 单位：中山大学附属第一医院。 材料：选用BALB／c系小鼠胚胎干细胞（BALB／c—ES）由中山大学实验动物中心建系和保存。分化生长因子、酸性成纤维细胞生长因子、肝细胞生长因子、上皮生长因子、角化细胞生长因子均为美国Sigma公司产品，实验用抗小鼠细胞角蛋白7（CK7）和细胞角蛋白19（CK19）购自丹麦DAKO公司，间接免疫荧光试剂盒为美国Biodesign产品，IX70-S8F2倒置相差荧光显微镜为日本OLYMPUS产品。 方法：实验于2004—10／2005-06在中山大学附属第一医院中心实验室完成。①将小鼠胚胎干细胞进行拟胚体分化，在培养系统中按不同时间段分别添加分化生长因子、酸性成纤维细胞生长因子、肝细胞生长因子、上皮生长因子、角化细胞生长因子，使胚胎干细胞向胆管上皮细胞方向分化。以培养液中不添加上述细胞生长因子为对照组，使胚胎干细胞自然分化。②采用倒置相差荧光显微镜动态观察细胞生长及三维的环状结构形成情况。③于细胞分化第10天开始采用免疫细胞化学方法检测胆管上皮细胞标记物CK7、CK19，γ-谷胺酰转肽酶（GGT）表达变化，同时观察γ-谷胺酰转肽酶阳性细胞的形态学特点。 主要观察指标：①细胞生长及三维环状结构形成情况。②胆管上皮细胞标记蛋白CK7、CK19的表达。③胆管上皮细胞标记酶GGT表达及其阳性细胞形态学情况。结果：①细胞生长及三维的环状结构形成情况：胚胎干细胞悬浮培养10h后即可见小的拟胚体形成并悬浮在培养液中。分化第10天在拟胚体细胞分化群落中出现～种三维的环状结构，细胞呈同心圆层状排列，内层细胞排列紧密，继续培养，内层细胞逐渐排列疏松，分化20d左右时细胞活力达到最好，其后活力开始下降，分化36d时三维结构裂解并呈条索状悬浮于培养液中。对照组环状结构于第13天出现，细胞结构于27d裂解。②CK7，CK19表达：胆管上皮细胞环状结构形成当日即有CK7表达，分化第13天时CK19表达，其后两者同时表达于三维结构细胞中并随培养时间增加而表达逐渐增强。对照组细胞在分化第13，15天开始出现CK7，CK19表达。③胆管上皮细胞标记酶GGT表达及其阳性细胞形态学变化：加入生长因子后，细胞环状结构形成初始即表达GGT，说明此结构中含有胆管上皮细胞。在环状结构形成初始，细胞间连接紧密，不能分清单个细胞结构，随着培养时间增长，单细胞结构逐渐清晰。GGT阳性细胞呈多角型或方形排列，核位于中央，细胞器较少，胞质染色较浅，符合立方上皮细胞特点，体现出胆管上皮细胞的形态学特点。 结论：胚胎干细胞在细胞生长因子的作用下可定向分化为胆管上皮细胞并可以形成类胆管样结构。     

体外诱导胚胎干细胞向甲状腺细胞的分化

背景：胚胎干细胞来源于发育早期囊胚的内细胞团，适当条件下能在体外维持未分化状态、正常二倍体核型及无限增碹能力，且具有多向分化潜能，能够发育分化成机体3个胚层的所有类型细胞。目的：观察体外定向诱导胚胎干细胞分化为甲状腺细胞的可行性及相关分子表达检测。设计、时间及地点：以细胞为对象的观察实验，于2004-01／2006—12在中山大学附属第二医院脐血库完成。材料：孕12．5～14．5d的Balb／c孕鼠用于胚成纤维细胞饲养层的制备。E14小鼠胚胎干细胞细胞株由美国哈佛大学Dr．Xu教授惠赠。成年昆明种小鼠用于甲状腺细胞的提取。方法：将制备的鼠胚成纤维饲养层接种于E14小鼠胚胎干细胞进行扩增培养。将脱离饲养层细胞后呈稳定克隆生长的胚胎干细胞诱导发育为胚胎体，再逐步添加促甲状腺素、胰岛素、碘化钾等共培养。以培养的成年昆明种小鼠甲状腺细胞为阳性对照。主要观察指标：①观察分化过程中细胞形态的变化。②免疫荧光法检测分化细胞标记物TSHR，PAX8，TTF-2，TTF-1的表达。③RT-PCR法检测分化细胞相关基因TSHR、PAX8，NIS，TPO，Tg的表达。结果：分化细胞边界清晰，呈圆形、类圆形、梭形或多角形贴壁生长。诱导培养第6天分化细胞中有甲状腺细胞特有基因PAX8，NIS，TPO，Tg，TSHR的表达，第8天检测到分化细胞中甲状腺细胞标记物TSHR，TTF-1，PAX8，TTF-2的表达，阳性细胞形态类似对照甲状腺细胞。结论：胚眙干细胞经胚胎体发育阶段，在特定条件下可定向分化为甲状腺细胞。     

人胚胎干细胞HuES17向造血干细胞的分化

背景:人类胚胎干细胞是来源于着床前囊胚的内细胞团,能在长期培养中无限增殖并保持未分化状态,且具有分化成人体组织各种细胞类型能力的细胞。目的:进一步验证人胚胎干细胞HuES17细胞株向造血干细胞分化的能力。方法:人胚胎干细胞HuES17采用与人包皮成纤维细胞二维共培养的方式培养,采用人胚胎干细胞与小鼠骨髓基质细胞(OP9)二维共培养的方法诱导胚胎干细胞向造血干细胞分化。结果与结论:人胚胎干细胞与小鼠骨髓基质细胞(OP9)二维共培养诱导造血分化的第四五天即开始出现OP9细胞逐渐老化,很快死亡;可以观察到人胚胎干细胞分化,然而,随着OP9细胞死亡,分化的人胚胎干细胞亦死亡,不能诱导人胚胎干细胞向造血干细胞分化。提示人胚胎干细胞HuES17细胞株可能不能向造血干细胞分化,或向造血干细胞分化的能力较低。     

类胚体诱导脐带间充质干细胞向生殖细胞的分化

背景:脐带间充质干细胞能否在体外和体内微环境条件下衍生为卵母细胞,对女性生殖的维持及卵母细胞的再生均具有十分重要的意义。目的:进一步验证体外微环境类胚体对脐带间充质干细胞向生殖细胞分化的影响。方法:将脐带间充质干细胞进行悬滴培养,使其形成类胚体,进而采用将类胚体与人或小鼠卵巢颗粒细胞共培养、卵泡液条件培养基培养等方法,体外诱导脐带间充质干细胞向早期生殖细胞分化。结果与结论:①将脐带间充质干细胞进行悬滴培养,其能够形成类胚体。②流式细胞仪检测结果:类胚体形成5d后,其中SSEA-1阳性细胞占15.61%。③免疫组织化学检测结果:形成5d的类胚体与人或小鼠的卵巢颗粒细胞共培养,10d后生殖系标记物SCP3、生长分化因子9阳性表达,而颗粒细胞及采用卵泡液培养的类胚体均无表达。结果表明,脐带间充质干细胞体外悬滴培养可形成类胚体,与人或小鼠卵巢颗粒细胞共培养后均表达生殖系特异性标记物。     

胚胎干细胞向心肌细胞的分化

目的：了解国内外在胚胎干细胞向心肌细胞分化的机理及其应用潜能等方面的研究现状。资料来源：应用计算机检索Medline，检索时间为1997／2005，检索词限定为“embryonic stem cell，cardiomyocyte／cardiac myocyte．differentiation”，并限定语言种类为英文。资料选择：对所检索到的文献进行初审，纳入标准：符合胚胎干细胞向心肌细胞分化的文章。排除标准：重复性研究。资料提炼：共查找文献200余篇，筛选出26篇。资料综合：收集到多篇关于胚胎干细胞分化为心肌细胞的文章，从最初获得胚胎干细胞源性心肌细胞的实验方法的建立到在单细胞水平对胚胎干细胞源性心肌细胞进行电生理研究。进一步，很多研究者从转录因子的角度研究了控制心脏发育的转录因子在胚胎干细胞向心肌细胞分化过程中的表达，研究表明心脏转录因子GATA4、肌细胞增强因子2C和NKx2．5控制着心脏基因的表达，它们在心脏发生过程中发挥重要的转录调控作用。研究同时发现，钙调神经磷酸酶信号通路、MAPK信号通路以及其他信号通路参与了心肌细胞分化的调节。此外，从胚胎干细胞纯化分化的心肌细胞用于治疗心肌梗死亦是一个关键问题。结论：当胚胎干细胞以胚小体的形式在没有白血病抑制因子的条件下培养时，一些干细胞可以分化成心肌细胞。干细胞来源的心肌细胞表达一些收缩蛋白，如MHC和肌球蛋白轻链-2V。转录因子GATA4、肌细胞增强因子2C和NKx2．5在心肌细胞分化中发挥重要作用，并且可以触发特异基因如α-肌动蛋白、MHC和肌球蛋白轻链-2V的表达，然而，胚胎细胞向心肌细胞分化的分子机制还有待进一步研究，鉴别出促进心脏分化的因子是研究心脏分化的基础所在。     

序贯法诱导小鼠胚胎干细胞向神经元样细胞的分化

背景:目前小鼠胚胎干细胞体外向神经方向诱导分化的研究报道诸多,但其分化的过程很难控制,很多实验的操作方法复杂,分化比率也很低.目的:建立一种稳定、高效、简便的实验方法,将小鼠胚胎干细胞诱导分化为神经细胞.设计、时间及地点:对比观察实验,于2006-08/2008-01在中国医科大学发育生物学教研室完成.材料:小鼠胚胎干细胞系AB2.1,由美国南加州大学医学院惠赠.方法:在饲养层细胞上培养小鼠胚胎干细胞,采用"序贯诱导法",优化实验条件,将小鼠胚胎干细胞向神经方向诱导,列诱导后细胞进行成熟神经细胞标志物签定,并用流式细胞仪测定诱导分化比率.主要观察指标:①倒置荧光显微镜下观察小鼠胚胎干细胞形态特征.②优化序贯诱导法的3个实验条件.③实验条件优化后诱导至第10天分化细胞的形态特征.④诱导后第10天细胞免疫荧光法和蛋白免疫印迹检测神经细胞特异性标志物的表达.⑤蛋向免疫印迹检测诱导分化第4天和第10天细胞的神经细胞β-微管蛋白J1的表达.⑥流式细胞仪检测神经元特异性核蛋向阳性细胞百分比.结果:①生长于饲养层上的未分化鼠胚胎干细胞聚集呈圆形或椭圆形集落样生长,细胞排列紧密,集落边界清楚.②优化后的"序贯诱导法"在诱导时首次接种所用培养液的血清浓度为12.5%,小鼠胚胎干细胞首次接种最佳密度为1.0×108 L-1,完全更换为无血清培养液的时间为第5天.⑨诱导至第10天分化细胞出现的突起可达胞体长度的10倍以上.也有小部分分化细胞胞体呈多边形,有多个短突起,仅有一个细长突起,出现突触样结构和生长端样结构,类似神经元.④诱导后第10天细胞免疫荧光法检测神经元特异性标志物巢蛋白、神经细胞β-微管蛋白J1、神经元特异性核蛋白、神经细胞黏附分子1表达阳性,神经胶质细胞标志物胶质细胞纤维酸性蛋白表达阴性.⑤与未分化鼠胚胎干细胞相比,诱导分化第4天和第10天的细胞蛋白免疫印迹检测神经细胞β-微管蚩白J1表达升高(P＜0.05).⑥流式细胞仪检测神经元特异性核蛋白阳性细胞百分比,计算出诱导第10天胚胎干细胞分化比率为(89.91±2.03)%.结论:应用优化后的"序贯诱导法",可稳定、简便的诱导小鼠胚胎干细胞高比率分化为神经元样细胞.     

骨髓间充质干细胞向内皮细胞的分化和临床应用

背景：目前国内外研究初步证明,骨髓间充质干细胞可以诱导分化为血管内皮细胞。目的：综述骨髓间充质干细胞向内皮细胞的分化和临床研究进展。方法：应用计算机检索2000/2011PubMed数据库相关文章,检索词为＂bonemarrowmesenchymalstemcell,endotheliacell,differentiation,tissueengineered＂,并限定文章语言种类为English。同时计算机检索2000/2011万方数据库相关文章,检索词为＂骨髓间充质干细胞,内皮细胞,分化,临床应用＂,并限定文章语言种类为中文。共检索到文献418篇,最终纳入符合标准的文献31篇。结果与结论：骨髓间充质干细胞具有自我更新和多向分化潜能,在一定的诱导条件下可以向血管内皮细胞分化。血管内皮细胞是组织工程化血管的重要组成成分。利用骨髓间充质干细胞进行血管内皮构建,既可促进组织工程化器官的血管再生,又为组织工程化器官提供血供,同时也为临床治疗缺血性疾病奠定了基础。     

脂肪干细胞与骨髓间充质干细胞心肌样分化特性的比较

目的：骨髓间充质干细胞与脂肪干细胞均具有分化为心肌细胞的潜能。观察脂肪干细胞体外诱导分化为心肌细胞的特性及相关基因表达，比较骨髓间充质干细胞与脂肪干细胞心肌分化能力的差异。方法：实验于2006—08／2007—04在吉林省耳鼻咽喉研究所和教育部吉林大学人兽共患病重点实验室完成。①实验材料：脂肪组织标本来源于本院手术患者，所有患者知情同意，术中收集多余的皮下脂肪。（爹实验方法：分离培养人脂肪干细胞，用5-氮胞苷诱导传4～6代的脂肪干细胞分化，平行培养第5代骨髓间充质干细胞，诱导条件相同，对照组培养液不添加任何诱导因子。③实验评估：采用免疫荧光技术观察脂肪干细胞和骨髓间充质干细胞表达结蛋白Desmin和肌钙蛋白TroponinT的阳性细胞率。通过即时RT．PCR的方法检测诱导过程中细胞内GATA-4和NKX2．5的mRNA水平。结果：脂肪干细胞经5-氮胞苷诱导后3周，肌性基因标志结蛋白desmin和肌钙蛋白Troponin—T阳性细胞明显增加。与骨髓间充质干细胞组比较，脂肪干细胞表达心肌特异蛋白的阳性细胞率在诱导后第14天明显升高，而在第21天时，两组细胞的阳性表达率均达到60％左右，无明显的统计学差别，未加任何诱导条件的脂肪干细胞对照组培养14d时有2．5％和1．6％的细胞表达Desmin，Troponin．T，在骨髓问充质干细胞对照组未见心肌标记蛋白的阳性表达。即时PCR检测结果发现，诱导组与未经诱导组的脂肪干细胞均表达GATA-4和NKX2．5，骨髓间充质干细胞组在诱导后第7天出现GATA-4和NKX25的转录活性。结论：体外培养的脂肪干细胞能够被5-氮胞苷诱导分化为心肌样细胞，并且具有自发分化的能力，与骨髓间充质干细胞相比，脂肪干细胞的早期分化特性更有利于心肌干细胞移植治疗。     

脂肪干细胞体外分化为内皮细胞的可行性

目的：以内皮前体细胞为对照，探讨具有多向分化性能的脂肪干细胞的体外培养和分化为内皮细胞的可能性。方法：①实验于2003-10／2004-02在解放军总医院心内科实验室完成。选用雄性壮年和老年新西兰白兔各3只。②抽取兔髂骨骨髓，Percoll密度梯度离心后取单个核细胞，采用贴壁法以内皮细胞专用培养基（添加体积分数0．2胎牛血清，内皮细胞基本培养基2和辅助因子碱性成纤维细胞生长因子，氢化可的松，血管内皮生长因子，表皮生长因子，胰岛素样生长因子1，抗坏血酸，庆大霉素等）培养扩增内皮前体细胞。③取兔腹部皮下脂肪组织，胰蛋白酶消化提取脂肪干细胞，Iseove改良的Dulbecco培养基培养扩增，将第2代脂肪干细胞传代后，分为2份，分别用内皮细胞专用培养基和Iscove改良的Dulbecco培养基培养2～4周，观察细胞的变化。用乙酰化低密度脂蛋白，Ⅰ型荆豆凝集素和鼠抗Ⅷ因子相关抗原单克隆抗体鉴定，观察脂肪干细胞是否分化为内皮细胞。结果：①原代内皮前体细胞接种后48h才能贴壁，生长非常缓慢，呈集落状生长，一般需要10d左右才能形成较大的集落，达到传代的目的，传代细胞生长迅速。内皮前体细胞必须使用含有多种刺激因子的培养基才能生长。②脂肪干细胞培养无需刺激因子，原代细胞接种12h后即开始贴壁，继而迅速进入对数生长期，无集落形成，原代和传代细胞均生长迅速。将脂肪干细胞采用内皮细胞专用培养基培养2周后，细胞形态未见明显变化，但与内皮前体细胞一样，大部分细胞采用乙酰化低密度脂蛋白，Ⅰ型荆豆凝集素和鼠抗Ⅷ因子相关抗原单克隆抗体检测均为阳性；培养3周后细胞的贴壁习性改变，几乎所用细胞均为阳性．而采用Iscove改良的Dulbecco培养基培养的脂肪干细胞采用上述检测均为阴性。③壮年兔骨髓中内皮前体细胞含量较高，培养后能保持旺盛的分裂能力；老年兔骨髓中内皮前体细胞含量明显减少，有的老年动物骨髓甚至难以培养出内皮前体细胞，而且培养时细胞容易老化，表现为细胞体积增大，形态呈扁平状或不规则，细胞浆增多而核变小。壮年兔和老年兔脂肪干细胞在生长速度和细胞形态方面没有明显差别。结论：①脂肪干细胞培养远比内皮前体细胞简单，它不需要多种细胞因子刺激即可生长。②脂肪干细胞在使用内皮细胞专用培养基诱导后可快速分化为内皮细胞。③脂肪组织中有大量的脂肪干细胞，其体外增长和分化能力受年龄影响较小，而骨髓中内皮前体细胞含量和扩增性能受年龄影响较大。     

无血清培养促进脂肪干细胞向血管内皮细胞分化

背景：无血清培养对大鼠脂肪干细胞向血管内皮细胞诱导分化影响的报道甚少。目的：观察无血清培养大鼠脂肪干细胞后向血管内皮细胞诱导分化的情况。方法：采用酶消贴壁培养法获得雄性SD大鼠脂肪干细胞,传代培养至第3代。实验组细胞无血清培养24h,对照组用含体积分数10％胎牛血清的L-DMEM完全培养基培养。然后应用血管内皮细胞诱导培养基培养3周。结果与结论：大鼠脂肪干细胞经体外培养可呈多角形或梭形贴壁生长,并能稳定传代。传代后大鼠脂肪干细胞极低表达细胞表面标志CD31。大鼠脂肪干细胞定向血管内皮细胞诱导分化后细胞呈鹅卵石样,CD31阳性表达明显上升且实验组明显高于对照组。实验组诱导后大鼠脂肪干细胞能够吞噬Dil标记的乙酰化低密度脂蛋白及在基质胶上形成2D小管样结构,其能力明显强于对照组。结果证实无血清培养可促进体外大鼠脂肪干细胞向血管内皮细胞诱导分化。     

自体血清培养人骨髓间充质干细胞及其向神经细胞分化

目的:目前多采用胎牛血清培养骨髓间充质干细胞,实验应用自体血清培养骨髓间充质干细胞并诱导其向神细胞分化,拟验证其可行性及并分析其可能的机制。方法:实验于2005-10/2006-08在同济医学院附属同济医院神经外科实验室完成。培养骨髓间充质干细胞所用骨髓来源为本院需行骨髓穿刺的健康成人(共3例,年龄26～44岁),本人及家属知情同意。梯度离心法分离成人骨髓间充质干细胞,并利用自体血清进行体外培养扩增。主要观察指标:采用相差显微镜观察细胞形态变化;透射电镜观察骨髓间充质干细胞的超微结构;流式细胞术鉴定细胞表面标记物;3～5代细胞利用生长因子和N2添加剂进行诱导分化,采用RT-PCR检测Netin和神经元特异性烯醇化酶mRNA在诱导前后的表达。结果:①细胞形态变化:利用自体血清培养的骨髓间充质干细胞主要呈长或宽扁的梭形,在体外传代扩增速度较快。②超微结构:电镜下细胞表面可见细胞核较大,不规则,核质比较小,胞质中有丰富的细胞器,可见缝隙连接。③细胞表面标记物鉴定:多数细胞为CD44、CD105阳性,CD34、CD45阴性。④Netin和神经元特异性烯醇化酶mRNA的表达:诱导后部分细胞呈神经元样改变,Nestin mRNA表达水平于3d达高峰,随后减少,神经元特异性烯醇化酶mRNA于5～7d达高峰,并可持续数日。结论:应用自体血清可成功培养骨髓间充质干细胞,并在体外条件下定向诱导分化为神经元样细胞。     

脂肪干细胞体外分化为内皮细胞的可行性

目的:以内皮前体细胞为对照,探讨具有多向分化性能的脂肪干细胞的体外培养和分化为内皮细胞的可能性。方法:①实验于2003-10/2004-02在解放军总医院心内科实验室完成。选用雄性壮年和老年新西兰白兔各3只。②抽取兔髂骨骨髓,Percoll密度梯度离心后取单个核细胞,采用贴壁法以内皮细胞专用培养基(添加体积分数0.2胎牛血清,内皮细胞基本培养基2和辅助因子碱性成纤维细胞生长因子,氢化可的松,血管内皮生长因子,表皮生长因子,胰岛素样生长因子1,抗坏血酸,庆大霉素等)培养扩增内皮前体细胞。③取兔腹部皮下脂肪组织,胰蛋白酶消化提取脂肪干细胞,Iscove改良的Dulbecco培养基培养扩增,将第2代脂肪干细胞传代后,分为2份,分别用内皮细胞专用培养基和Iscove改良的Dulbecco培养基培养2～4周,观察细胞的变化。用乙酰化低密度脂蛋白,Ⅰ型荆豆凝集素和鼠抗Ⅷ因子相关抗原单克隆抗体鉴定,观察脂肪干细胞是否分化为内皮细胞。结果:①原代内皮前体细胞接种后48h才能贴壁,生长非常缓慢,呈集落状生长,一般需要10d左右才能形成较大的集落,达到传代的目的,传代细胞生长迅速。内皮前体细胞必须使用含有多种刺激因子的培养基才能生长。②脂肪干细胞培养无需刺激因子,原代细胞接种12h后即开始贴壁,继而迅速进入对数生长期,无集落形成,原代和传代细胞均生长迅速。将脂肪干细胞采用内皮细胞专用培养基培养2周后,细胞形态未见明显变化,但与内皮前体细胞一样,大部分细胞采用乙酰化低密度脂蛋白,Ⅰ型荆豆凝集素和鼠抗Ⅷ因子相关抗原单克隆抗体检测均为阳性;培养3周后细胞的贴壁习性改变,几乎所用细胞均为阳性,而采用Iscove改良的Dulbecco培养基培养的脂肪干细胞采用上述检测均为阴性。③壮年兔骨髓中内皮前体细胞含量较高,培养后能保持旺盛的分裂能力;老年兔骨髓中内皮前体细胞含量明显减少,有的老年动物骨髓甚至难以培养出内皮前体细胞,而且培养时细胞容易老化,表现为细胞体积增大,形态呈扁平状或不规则,细胞浆增多而核变小。壮年兔和老年兔脂肪干细胞在生长速度和细胞形态方面没有明显差别。结论:①脂肪干细胞培养远比内皮前体细胞简单,它不需要多种细胞因子刺激即可生长。②脂肪干细胞在使用内皮细胞专用培养基诱导后可快速分化为内皮细胞。③脂肪组织中有大量的脂肪干细胞,其体外增长和分化能力受年龄影响较小,而骨髓中内皮前体细胞含量和扩增性能受年龄影响较大。     

诱导剂共培养：谁更适宜骨髓间充质干细胞向神经细胞的分化？

背景：目前骨髓间充质干细胞向神经细胞分化的方法较多,采用不同诱导方法对骨髓充质干细胞分化成神经细胞的比例是不同的。目的：比较化学诱导法和共培养法诱导大鼠骨髓间充质干细胞分化为神经细胞的差异。方法：大鼠全骨髓血细胞分离纯化法培养骨髓间充质干细胞,分为化学诱导组和共培养组,分别采用加入化学诱导剂β-巯基乙醇和Transwell小室共培养方法诱导骨髓间充质干细胞向神经细胞分化。结果与结论：诱导培养1周后从化学诱导和共培养组的骨髓间充质干细胞出现突起,且呈辐射生长,2周后均可见神经元特异性烯醇化酶阳性细胞。共培养组中第四五天可见星级神经细胞状结构,并形成更多的突起,神经元特异性烯醇化酶染色阳性率为（70.82±2.46）%。而在第六七天化学诱导组中神经细胞形态样细胞形成,并有连接,神经元特异性烯醇化酶染色阳性率为（52.37±1.83）%。提示细胞微环境在骨髓间充质干细胞分化成神经细胞发挥主导作用,且化学诱导法诱导效率低于共培养法。     

人胚胎CD34+细胞体外向神经细胞分化的实验研究

目的最近研究显示骨髓干细胞可向多种组织细胞分化、且在细胞移植治疗中具有显著效果.胚胎肝是胚胎中后期的主要造血组织.研究人胚胎肝白细胞抗原34阳性细胞(antigens,CD34+)是否具有向神经组织细胞分化的潜能.方法实验于2003-03/12在暨南大学中心实验室完成.采用磁性活化细胞分选磁珠分离试剂盒从自然流产3月龄活胎的肝脏分离CD34+细胞,以DMEM/F12+100 mL/L胎牛血清培养液培养、传代;第五代细胞待细胞融合达80%后,用1 mmol/L β-巯基乙醇+10-7mol/L维甲酸诱导24 h,磷酸盐缓冲液洗涤,然后在无血清培养基中继续培养.免疫细胞化学检测诱导后的细胞中神经细胞特异蛋白.结果培养的人胚胎肝CD34+细胞经β-ME+RA诱导后,细胞表现神经元样细胞形态,表达神经细胞特异蛋白.统计显示48%细胞nestin染色阳性,91%细胞NSE染色阳性,85%细胞NeuN染色阳性,80%细胞TuJ-1染色阳性,53%细胞NF-M染色阳性.结论人胎肝CD34+细胞在体外能向早期未成熟神经细胞分化;提示CD34+胎肝细胞在神经系统疾病细胞治疗和基因治疗中应用价值.     

5-氮胞苷诱导骨髓间充质干细胞向心肌细胞的分化

目的:目前在5-氮胞苷诱导骨髓间充质干细胞向心肌细胞分化领域中,对用于诱导的细胞代次选择不一。实验选择第2,9代骨髓间充质干细胞,观察比较经5-氮胞苷体外诱导后其各自向心肌细胞分化过程中心肌特异性肌钙蛋白cTnT和早期分化基因的表达。方法:实验于2005-07/2007-07在天津中医药大学病理三级实验室完成。①实验方法:清洁级Wistar雄性大鼠,脱颈处死后取双侧股骨、胫骨,采用密度梯度离心法分离骨髓单个核细胞进行原代培养。去掉原代细胞瓶内的培养液,D-Hank’s液冲洗去除血清,胰蛋白酶 乙二胺四乙酸消化,制备单细胞悬液,按1∶3传代。用10μmol/L的5-氮胞苷分别诱导第2,9代骨髓间充质干细胞,诱导4周,并设立未加诱导剂的阴性对照。②实验评估:倒置相差显微镜下观察细胞的生长情况及形态变化;免疫组织细胞化学法检测心肌特异性肌钙蛋白cTnT的表达,胞浆出现棕黄色颗粒状物质为阳性;嵌合荧光法检测心肌早期基因NKx2.5、GATA-4、Desmin、α-actin的相对表达量。结果:①细胞形态学观察:5-氮胞苷诱导前细胞生长较快,诱导后死亡细胞较多且生长较慢。诱导后2,3,4周,第9代骨髓间充质干细胞无论在形态和细胞活力方面均优于第2代。②心肌特异性肌钙蛋白cTnT的表达:5-氮胞苷诱导4周后,第9代骨髓间充质干细胞心肌特异性肌钙蛋白cTnT阳性表达率明显高于第2代(22.42±9.97),(11.22±5.62)%,P<0.05,阴性对照无阳性表达。③心肌早期基因的表达:反转录-聚合酶链反应结果显示,5-氮胞苷诱导4周后,第9代骨髓间充质干细胞心肌早期基因NKx2.5、GATA-4、Desmin、α-actin的相对表达量均明显高于第2代(P<0.05)。结论:经5-氮胞苷诱导后,骨髓间充质干细胞表达心肌特异性肌钙蛋白cTnT及4种心肌早期基因,证实其能够向心肌细胞分化,且传至第9代时向心肌细胞分化的能力要强于第2代。     

人脐血细胞分化为神经细胞的体内实验研究

目的：人脐血富含干细胞和前体细胞，本文检索了人脐血治疗中枢神经系统疾病的体内实验研究状况、脐血细胞穿过血脑屏障的机制，并对其临床应用前景进行展望。资料来源：应用计算机检索PUBMED 1997-01／2005—10期间的相关文章，检索词为“Human umbilical cord blood cells，nerve cell”，并限定文章语言种类为English。同时计算机检索万方数据库2000-01／2005—10期间的相关文章，检索词为”脐血细胞，神经细胞”，并限定文章语言种类为中文。资料选择：对资料进行初审，并查看每篇文献后的引文。纳入标准：文章所述内容应与人脐血细胞的研究相关。排除标准：重复研究或Meta分析类文章。资料提炼：共收集到230篇相关文献，52篇文献符合纳入标准，排除的178篇文献为内容陈旧或重复。符合纳入标准的52篇文献中，36篇涉及人脐血治疗中枢神经系统疾病的体内实验研究状况，11篇涉及脐血细胞穿过血脑屏障的机制，5篇涉及人脐血细胞存在的问题与展望。资料综合：脐血富含干细胞和前体细胞，静脉注射人脐血细胞可进入脑内分化为神经干细胞、神经元和星形胶质细胞，提高脑和外周血神经营养因子水平，促进神经功能恢复。脑损伤后，病变组织表达趋化蛋白和黏附分子并释放多种化学物质及一系列生物活性因子，促使脐血中的骨髓间充质细胞、单个核细胞和造血细胞穿过损伤的血脑屏障进入脑内，向病灶迁移通过促进病灶周围的血管再生从而促进神经再生。脐血静脉移植为治疗神经退行性疾病提供了广阔的前景，脐血来源的干细胞可能将成为组织工程中的种子细胞，将对神经系统的细胞治疗和基因治疗起到极大地推动作用。结论：静脉注射人脐血细胞可进入脑内并分化为神经细胞，对神经功能缺损有改善作用，为脐血移植治疗神经系统疾病提供了新思路。     

人脐血细胞分化为神经细胞的体内实验研究

目的:人脐血富含干细胞和前体细胞,本文检索了人脐血治疗中枢神经系统疾病的体内实验研究状况、脐血细胞穿过血脑屏障的机制,并对其临床应用前景进行展望。资料来源:应用计算机检索PUBMED1997-01/2005-10期间的相关文章,检索词为“Humanumbilicalcordbloodcells,nervecell”,并限定文章语言种类为English。同时计算机检索万方数据库2000-01/2005-10期间的相关文章,检索词为″脐血细胞,神经细胞″,并限定文章语言种类为中文。资料选择:对资料进行初审,并查看每篇文献后的引文。纳入标准:文章所述内容应与人脐血细胞的研究相关。排除标准:重复研究或Meta分析类文章。资料提炼:共收集到230篇相关文献,52篇文献符合纳入标准,排除的178篇文献为内容陈旧或重复。符合纳入标准的52篇文献中,36篇涉及人脐血治疗中枢神经系统疾病的体内实验研究状况,11篇涉及脐血细胞穿过血脑屏障的机制,5篇涉及人脐血细胞存在的问题与展望。资料综合:脐血富含干细胞和前体细胞,静脉注射人脐血细胞可进入脑内分化为神经干细胞、神经元和星形胶质细胞,提高脑和外周血神经营养因子水平,促进神经功能恢复。脑损伤后,病变组织表达趋化蛋白和黏附分子并释放多种化学物质及一系列生物活性因子,促使脐血中的骨髓间充质细胞、单个核细胞和造血细胞穿过损伤的血脑屏障进入脑内,向病灶迁移通过促进病灶周围的血管再生从而促进神经再生。脐血静脉移植为治疗神经退行性疾病提供了广阔的前景,脐血来源的干细胞可能将成为组织工程中的种子细胞,将对神经系统的细胞治疗和基因治疗起到极大地推动作用。结论:静脉注射人脐血细胞可进入脑内并分化为神经细胞,对神经功能缺损有改善作用,为脐血移植治疗神经系统疾病提供了新思路。