人胚胎神经干细胞的体外培养

目的：从人胚胎皮层分离神经干细胞,寻找其在体外培养的适合条件,方法：使用具有丝裂原作用的多种细胞生长因子。结合无血清细胞培养技术。从人胚胎皮层分离具有增殖能力的细胞群,在连续传代过程中,验证其自我更新能力和多分化潜能,免疫荧光染色检测Nestin抗原和分化后特异性成熟神经细胞抗原的表达,并且流式细胞仪检测神经干细胞分化结果。结果：协同使用bFGF和EGF从人胚胎皮层分离的细胞群,具有自我更新能力和多分化潜能,表达胚胎早期细胞抗原-Nestin,加入LIF后细胞增殖速度加快,分化为神经元的比例增高,而单独采用bFGF、EGF或LIF培养的细胞迅速衰退,仅能培养3-5代。结论：协同使用丝裂原生长因子从人胚胎皮层分离的细胞时中枢神经系统的干细胞;bFGF、EGF和LIF协同使用是体外培养神经干细胞的较佳条件。     

小鼠胚胎神经干细胞培养方法的改良、优化及鉴定

目的通过培养神经球来培养神经干细胞的方法是最常用的扩增神经干细胞方法。但是该方法的缺陷是神经干细胞在冻存和复苏的过程中死亡率高,不能达到高效地扩增神经干细胞的目的。本文章的实验目的是建立不通过培养神经球而直接扩增神经干细胞的方法。方法通过从小鼠大脑胚层组织中获取神经干细胞、如何传代以及冻存的步骤进行了优化比较并对复苏后的神经干细胞进行干性鉴定。结果通过比较使用胰蛋白酶、胰蛋白酶和核酸酶、木瓜酶在消化小鼠大脑皮层组织并获得神经干细胞的效率,发现使用胰蛋白酶获得的神经干细胞的数量最多,在质量上和其它两种方法没有明显的差异。在传代过程中,通过比较使用化学消化液和胰蛋白酶消化液,发现胰蛋白酶消化后的神经干细胞存活率比化学消化液高。结论使用收集的神经干细胞培养液和10%DMSO作为冻存液,神经干细胞的复苏存活率达到90%以上。复苏后的神经干细胞在传代两次后仍然高表达干性基因Sox2、Nestin和Pax6。     

人胚神经干细胞的体外培养和超微结构观察

目的观察体外分离培养的人胚脑神经干细胞的生物学行为和超微结构特征。方法利用无血清培养和单细胞克隆技术从人胚脑组织中分离培养神经干细胞并用血清诱导其分化,应用免疫荧光细胞化学技术对培养细胞及其分化细胞进行鉴定,并分别用扫描电镜和透射电镜观察其超微结构。结果从人胚脑组织分离的细胞群呈悬浮球状生长,具有连续增殖的能力,并可分化为神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞。扫描电镜发现神经干细胞球中的细胞之间连接较为松散,无紧密连接结构;透射电镜发现神经干细胞的胞核巨大,胞浆少,核浆比例较大,胞浆内细胞器简单,以核糖体和内质网居多。结论神经干细胞具有自我更新能力和多向分化潜能,其超微结构显示早期原始幼稚细胞的发育特征。本研究为进一步的神经干细胞基础研究和临床应用奠定了基础。     

人胚脊髓神经干细胞的分离培养和鉴定

目的:探讨人胚脊髓神经干细胞的体外培养和分化的方法,观察其增殖和分化特点。方法:利用无血清培养和单细胞克隆技术从人胚脊髓组织中分离培养出神经干细胞并用血清诱导其分化,应用免疫荧光细胞化学技术对培养细胞及其分化细胞进行鉴定。结果:从人胚脊髓组织分离的细胞在EGF单独存在时无法形成神经球,在bFGF单独存在时只形成少量神经球,在EGF和bFGF共同存在时形成大量具有连续增殖能力的神经球,表达神经干细胞的标志物Nestin,经血清诱导后分化为神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞并表达特异性抗原NSE、GFAP和CNP。结论:在体外培养条件下可从人胚脊髓组织中培养出神经干细胞,它可为神经干细胞的基础研究和临床应用提供材料。     

人神经干细胞体外培养、鉴定及电镜观察

目的 探讨体外人神经干细胞培养及鉴定。方法 用无血清培养与单细胞克隆技术对人胚胎脑组织进行分离、培养。用光镜、免疫组织化学及电镜对其进行鉴定与观察?结果 人胚胎分离的细胞具有连续分化及克隆能力，克隆球与早期的原始细胞神经上皮干细胞蛋白(nestin)抗原呈阳性。成熟分化后胶质纤维酸性蛋白(GFAP)及神经丝-200(NF-200)抗原呈阳性。电镜下观察较原始的神经干细胞核大、胞浆少、细胞器不发达。诱导分化后，较成熟神经干细胞内可见到发达的细胞器，粗面内质网尤其丰富。并观察到神经微管微丝、胶样丝等结构。结论 胚胎脑组织在体外培养并克隆成神经球，具有很强的增殖能力，是多分化潜能干细胞。     

人胚海马神经干细胞体外培养及分化研究

目的 研究人胚胎海马神经干细胞体外长期培养的条件和其在自主分化条件下的分化能力和分化特点。方法 从人胚胎海马分离神经干细胞。采用无血清培养法，进行体外培养、扩增，形成神经球。使神经球贴壁分化，分化培养基不含有任何细胞有丝分裂促进剂。使用5-溴脱氧尿嘧啶核苷(BrdU)标记分裂增生的细胞，观察细胞的分裂增殖情况。使用免疫细胞化学法鉴定神经干细胞及其在不加诱导剂下的自主分化能力。结果 从人胚胎海马分离的神经干细胞具有增殖能力，细胞倍增时间为3．2d。BrdU检测有正在分裂、增殖的细胞。细胞贴壁分化后可以出现Nestin、GFAP、Tuj-1表达阳性的细胞。神经干细胞共培养6个月，传代14代。结论 分离培养的海马神经干细胞具有自我更新和增殖能力，可以长期培养。在不加任何诱导剂的自主分化条件下可以向神经元、胶质细胞分化。少突胶质细胞的培养需要不同的培养条件。分离培养的干细胞具有神经干细胞的特征。可用于基础和临床的相关研究。     

人胚神经干细胞体外长期培养系统的建立

目的建立人胚神经干细胞的体外长期培养系统并研究其生物学特性.方法从胚龄为20周的人胚胎皮质组织分离出神经干细胞,连续传代培养并检测生长曲线,测定长期培养对细胞周期和细胞分化及冻存的影响.结果体外培养神经干细胞达到了10个月,传代25代,总的细胞数增加了105倍.干细胞只有培养1个月后才能有效去除前体细胞.细胞周期显示细胞保持了活跃的增殖,多次传代后细胞冻存对细胞的存活力无明显影响,多向分化潜力表现出稳定性.结论人神经干细胞可于体外长期培养,这也是细胞纯化的有效方法.     

神经干细胞的体外培养与鉴定

神经干细胞(neural stem cells,NSCs)是具有自我更新能力和多向分化潜能的祖细胞,近年来,NSCs选择性培养法及NSCs的永生化的发展,使得体外长期大量扩增NSCs成为可能。Nestin和Musashil是目前常用的鉴定NSCs的特异性标记物。另外骨髓基质细胞、脐血干细胞来源的NSCs为中枢神经系统细胞移植提供了新的细胞来源。现就中枢神经系统干细胞的体外培养及鉴定进行综述。     

大鼠胚胎神经干细胞的体外培养及鉴定

目的探讨大鼠胚胎神经干细胞（NSC）的体外培养和诱导分化的条件和特点。方法从孕14～16d的大鼠胚胎脑皮质中分离NSC，在表皮生长因子、碱性成纤维生长因子和B27联合作用下使其稳定增殖，并用10％的胎牛血清诱导其贴壁分化，应用免疫荧光染色方法行巢蛋白（Nestin）、神经元特异性烯醇化酶（NSE）、胶质纤维酸性蛋白（GFAP）、Gale-C免疫荧光染色，对NSC及其分化的细胞进行鉴定。结果体外培养的NSC增殖成神经干细胞球并传代，鉴定为Nestin染色阳性细胞，并可诱导分化为神经元细胞（NSE染色阳性细胞）、星形胶质细胞（GFAP染色阳性细胞）和少突胶质细胞（Gale-C染色阳性细胞）。结论采用无血清培养基中加入特定生长因子的培养技术，可培养出在体外稳定增殖并有多向分化潜能的大鼠胚胎NSC。     

胚胎大鼠神经干细胞的体外培养与鉴定

目的利用无血清培养和细胞克隆培养技术从孕鼠(14 d)胚胎中分离出神经干细胞,并进行传代培养和诱导分化。 方法 采用免疫细胞荧光化学染色方法观察不同代数细胞克隆球中nestin、neuN、GFAP阳性细胞比例,鉴定培养的原代和传代的细 胞类型结果随着传代次数增加,克隆球中nestin阳性细胞的比例无明显变化(P>0．05),不同代数的神经干细胞克隆球诱导分化 后均有一定比例的neuN与GFAP阳性细胞。结论 证实从胚胎大鼠大脑皮层分离培养的细胞是神经干细胞,提示体外培养体系中 培养的神经干细胞可以长期传代并保持于细胞的特性。     

Time-sensitive effects of hypoxia on differentiation of neural stem cells derived from mouse embryonic stem cells in vitro

Abstract

Objectives:

Oxygen tension is an important component of microenvironment for the differentiation of embryonic stem cells including neural lineage. However, the comprehensive influence of hypoxia on neural differentiation during embryonic neural development has not yet been examined.

Methods:

In this study, we investigated the effect of low oxygen levels (5% O₂), or hypoxia, in two stages of neural differentiation in vitro: (1) inducing mouse embryonic stem cells into neural stem cells (NSCs); and then (2) inducing NSCs into neural progenitor cells in neurospheres.

Results:

In the first stage, NSCs generation was reduced under hypoxia. Less mature morphological changes (including neural marker) of NSCs were observed, suggesting the prevention of early differentiation under hypoxic conditions. Thus undifferentiated stem cells were maintained in this stage. However, in the second stage, hypoxia induced neural differentiation in neurospheres. Nevertheless, non-neural progenitor cell formation, such as mesoderm progenitor cell lines or epithelial cell lines, was restricted by low oxygen tension.

Discussions:

Our results demonstrate that hypoxia is essential for regulating neural differentiation and show the different effects on NSC differentiation dependent on the time-course of NSC development. In the early stage of NSCs induction, hypoxia inhibits neural differentiation and maintains the undifferentiated state; in the later stage of NSCs induction, hypoxia induces neural differentiation. Our study may contribute to the development of new insights for expansion and control of neural differentiation.     

胚胎大鼠脑纹状体和中脑神经干细胞的培养

目的研究大鼠脑不同部位胚胎神经干细胞的增殖分化特性。方法采用无血清培养基分离和培养大鼠脑的纹状体和中脑的神经干细胞,通过巢蛋白(nestin)表达和5-溴脱氧尿嘧啶(5-bromo-2'-deoxyuridine BrdU)染色,鉴定细胞的增殖能力;通过新生神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞的特异性免疫细胞化学染色,鉴定培养细胞的多潜能性。通过酪氨酸羟化酶的染色(tyrosine hydroxylase,TH)鉴定多巴胺神经元。结果二者在体外培养都可增殖成球,并能分化成神经系统3个谱系的细胞。纹状体增殖传代3个月,中脑培养细胞增殖维持3周。中脑干细胞分化TH阳性细胞比例高于纹状体。结论培养的胎鼠脑细胞是神经干细胞。纹状体干细胞增殖能力高于中脑干细胞,中脑干细胞更倾向于分化成TH阳性细胞。     

成人骨髓间充质干细胞的体外培养和定向神经分化

目的 探讨成人骨髓间充质干细胞(MSCs)的体外培养和定向神经诱导分化的条件.方法 从正常成人志愿者髂骨中分离获取MSCs,体外培养扩增纯化后传代于塑料培养皿中,以含有脑源性生长因子(BDNF)联合维A酸(RA)的培养液对传至3～5代的细胞进行体外诱导分化,采用免疫细胞化学法对诱导后的细胞鉴定.结果 诱导1h有部分细胞表达神经干细胞标志巢蛋白nestin,6h后大部分细胞具有典型神经元形态.表达神经元特异性烯醇化酶(NSE)阳性细胞占细胞总数的(46.45±2.54)%.结论 MSCs可通过体外培养并纯化,应用BDNF联合RA可以在体外诱导MSCs成为神经元样细胞.     

人胚脑与脊髓神经干细胞体外生物学特性的差异

目的:探讨人胚脑源性神经干细胞和脊髓源性神经干细胞的体外培养和分化的差异。方法:从人胚脑组织和脊髓组织中分离培养神经干细胞,分为EGF组、bFGF组、EGF±bFGF组,在连续传代过程中观察并比较神经干细胞体外培养特性的差异:用血清诱导神经干细胞分化,观察其分化状况的不同。结果:从人胚脑组织分离的细胞在bFGF 单独存在时无法形成神经球,在EGF或EGF±bFGF存在时形成大量具有连续增殖能力的神经球;从人胚脊髓组织分离的细胞在EGF单独存在时无法形成神经球,在bFGF单独存在时只形成少量神经球,在EGF±bFGF存在时形成大量具有连续增殖能力的神经球。同样在EGF±bFGF存在的情况下,脑源性于细胞的增殖速度较快。经血清诱导后,脑组织来源的干细胞分化为NSE阳性细胞数明显多于脊髓组织来源的干细胞,二者之间的差异具有显著性(P<0．05)。结论:脑源性和脊髓源性神经干细胞在生长和分化方面有明显差别:脑源性神经干细胞可在bFGF或EGF士bFGF存在的情况下长期传代,而脊髓源性神经干细胞只能在EGF±bFGF存在的情况下长期传代,脑源性干细胞的增殖能力明显高于脊髓源性干细胞;脑源性干细胞较脊髓源性干细胞更易分化为神经元。     

大鼠雪旺氏细胞支持人胚胎神经干细胞的生长并诱导其分化

目的 探讨大鼠雪旺氏细胞对人胚胎神经干细胞生长和分化的作用。方法 实验分为三组：组一：干细胞生长于培养雪旺氏细胞1天后的培养液中；组二：干细胞与雪旺氏细胞共培养；组三：干细胞生长于DMEM／F12培养液中，观察干细胞的形态学变化和免疫荧光的.组一的神经球分化生长，绝大多数细胞tubulin-β阳性，少数为GalC或GFAP阳性；组二中，在雪旺氏细胞生长密集和稀少的地方，干细胞分别表明为不分化和明显分化两种状态；组三的神经干细胞无法正常生长。结论 大鼠雪旺氏细胞分泌物支持人胚胎神经干细胞的生长并诱导其分化。     

体外三步法诱导胚胎干细胞定向生成神经干细胞的实验研究

目的 探讨体外定向诱导胚胎干细胞(embryonic stem cells，ESCs)生成高纯度神经干细胞(neural stem cells，NSCs)的方法。方法 模拟体内神经细胞分化发育的不同阶段及微环境，以脑星形胶质细胞为支持细胞，用全反式维甲酸(All-trans retinoic acid，ATRA)等分三阶段诱导ESCs定向生成NSCs。形态学观察及畸胎瘤形成试验对ESCs的全能性进行鉴定；形态学观察结合免疫组织化学、流式细胞术和RT-PCR检测胚胎干细胞标志OCT-4和神经干细胞标志Nestin蛋白和(或)基因表达对诱导全过程进行动态监测；NSCs分化试验对所诱导的NSCs的分化潜能进行检测。结果(1)体外培养的小鼠ESC-D3细胞在胚胎成纤维饲养层细胞上连续传代培养，仍保持向三胚层分化的能力；(2)随着诱导的进行，OCT-4表达逐渐减弱并消失，而Nestin表达逐渐增强，经三步法最终可诱导形成纯度高达90％以上的Nestin阳性细胞；(3)所诱导生成的细胞在NSCs选择性培养基中反复传代，仍表现为Nestin阳性和具有生成神经球的能力，在含血清培养基中可进一步分化为神经元、星形神经胶质细胞和少突胶质细胞。结论采用星形胶质细胞作为诱导基质，模拟体内神经分化过程的三步诱导法，可诱导ESCs生成较高纯度的NSCs，并能较好维持其干细胞特性和具有进一步分化的能力。     

挫伤脑组织对人胚神经干细胞影响的体外研究

目的 建立人胚胎来源的神经干细胞体外培养方法，初步研究挫伤脑组织提取液(TBITE)对人胚神经干细胞(HNSCs)存活、增殖能力和分化的影响。方法 10周龄左右的胎儿大脑皮层细胞体外培养，神经干细胞增殖2～3代后，剔除生长因子，分别加入不同浓度的脑外伤病人的挫伤脑组织提取液，培养2～3周后，免疫细胞化学方法鉴定细胞分化后的类型。用Laemrnli凝胶电泳法分析培养液上清。结果成功获得以神经球形式生长的人胚神经干细胞，Nestin表达阳性；与空白对照相比，TBITE组中的神经干细胞有明显的增殖，并分化为神经细胞、星形胶质细胞和少突胶质细胞。随着TBITE含量的增加，星形胶质细胞的比例增加。结论 脑外伤的局部微环境可促进神经干细胞增殖和分化。     

体外培养及冻存对大鼠胚胎神经干细胞生物学特性的影响

目的体外培养、冻存、移植大鼠胚胎神经干细胞（NSCs），观察细胞生物学特性有无改变。方法取孕15d的大鼠海马区细胞，体外培养；以20％牛血清白蛋白（BSA）加10％二甲基亚砜（DMSO）作冷冻保护剂，于液氮中冻存；复苏后计数活细胞数，免疫细胞化学鉴定其分化状态；移植入C6大鼠胶质瘤模型观察其存活情况。结果第1-4代NSCs复苏后神经干细胞存活率在40％-63％之间，差异无显著性意义。冻存复苏后的NSCs能够增殖、传代，移植入胶质瘤模型体内能够大量存活。结论大鼠胚胎NSCs能够在体外增殖、分化。并且冻存复苏不影响其生物学特点和细胞活性。