影响肌腱干细胞分化的因素

背景:肌腱病是一种肌肉骨骼疾病,以疼痛和活动能力下降为特征,伴有胶原蛋白紊乱和血管增生的病理变化。肌腱病常易发生在运动员、体力劳动者和老年人身上。肌腱病的机制之一是“失败的愈合反应”,而导致失败愈合反应的部分原因是肌腱干细胞的错误分化。目的:通过阅读相关文献,介绍肌腱干细胞的特性,总结影响肌腱干细胞向肌腱细胞分化的因素以及导致肌腱干细胞错误分化(分化为脂肪细胞、骨细胞和软骨细胞)的因素,同时阐述肌腱干细胞在临床中的应用局限。方法:检索PubMed及Web of Science数据库中相关文献,检索词为“Tendon Stem/Progenitor Cells,Tendinopathy,Tendon injury,differentiation”,通过阅读筛选出相关文献,最终纳入109篇文献进行结果分析。结果与结论:①肌腱干细胞是可以自发分化为肌腱的一种干细胞,它具有自我更新、克隆和多向分化的能力,不同的外部条件作用于肌腱干细胞可以导致其向不同方向分化。调节肌腱干细胞命运的具体因素并不确定。当肌腱中的干细胞更新和分化出现异常时,会导致肌腱愈合失败,进而导致肌腱病。②衰老、细胞外基质成分的变化、过度的机械刺激、前列腺素E2和白细胞介素6以及白细胞介素10和一些系统性疾病可能对调控肌腱干细胞的错误分化有重要意义。③促进肌腱干细胞向腱细胞分化的可能有利因素有:一些生长因子和细胞因子、适度的机械刺激和细胞外基质的地形、低氧张力、药物以及某些转录基因和蛋白。④目前最为理想的治疗手段则是对内源性肌腱干细胞进行调节,或者外源性肌腱干细胞刺激内源性肌腱干细胞的增殖分化。⑤未来研究进一步了解调节肌腱干细胞错误分化的因素,可深入了解肌腱病的发病机制并找到治疗靶点,阐述诱导肌腱干细胞向肌腱分化则可促进其在组织工程中的应用。

基于Nanog信号通路探究miR-328对乳腺癌干细胞分化及间质转化的作用机制

目的 基于Nanog信号通路探究miR-328对乳腺癌干细胞分化及间质转化的作用机制。方法 选取秦皇岛市第四医院10例乳腺癌患者癌组织标本与10例癌旁组织标本进行研究。人乳腺癌干细胞分为乳腺癌组(乳腺癌干细胞)、NC组(乳腺癌转染miR-328-NC)、模拟物组(转染miR-328 mimics)、抑制物组(转染miR-328 siRNA)。运用实时荧光定量聚合酶链反应(RT-qPCR)检测miR-328、E-钙黏蛋白(cadherin)、N-cadherin、波形蛋白(Vimentin),检测细胞克隆形成情况,噻唑蓝(MTT)检测增殖,Transwell检测侵袭及迁移能力,Western印迹检测信号转导与转录活化因子(STAT)3、p-STAT3、肿瘤干性相关蛋白(Nanog)蛋白表达。结果 miR-328在乳腺癌组织中表达水平显著低于在癌旁组织(P<0.05)。乳腺癌组与NC组各指标间差异无统计学意义(P<0.05);与乳腺癌组相比,miR-328模拟物组miR-328表达、E-cadherin mRNA表达明显升高,N-cadherin及Vimentin mRNA表达、细胞增殖率、克隆形成率、STAT3、p-STAT3、Nanog、MUC-1蛋白表达、侵袭及迁移数量明显降低(P<0.05),miR-328抑制物组miR-328、E-cadherin表达明显降低,N-cadherin及Vimentin表达、细胞增殖率、克隆形成率、STAT3、p-STAT3、Nanog、MUC-1蛋白表达、侵袭及迁移数量明显升高(P<0.05),STAT3/Nanog抑制剂组与模拟物组以上指标水平差异无统计学意义(P>0.05),STAT3/Nanog激活剂组与抑制物组以上指标水平差异无统计学意义(P>0.05)。结论 上调miR-328通过可以抑制Nanog通路,诱导乳腺癌干细胞分化并抑制其上皮间质转化。

Daam1在调节肠道干细胞分化为潘氏细胞中起着关键作用

据Colozza G 2023年11月24日[Sci Adv,2023,9(47):eadh9673-eadh9673.]报道,奥地利科学院分子生物技术研究所和韩国基础科学研究院等研究机构的研究人员利用肠道类器官(intestinal organoids),发现了一个称为Daam1的新基因,它在肠道分泌细胞的发育过程中起着至关重要的作用。这一发现为癌症研究开辟了新的视角。

小鼠胚胎干细胞分化为血管内皮细胞的永生化研究

本文探讨了小鼠胚胎干细胞(ES细胞)诱导分化的血管内皮细胞永生化。在体外培养系统中,以维甲酸(RA)和转化生长因子-β1(TGF-β1)诱导小鼠胚胎干细胞(ES细胞)的拟胚体(EB)分化为“圆形细胞”和由这些“圆形细胞”组成的血管样结构。经光学和扫描电镜及免疫荧光等法分析检测,证明组成血管样结构的细胞具有专一性vWF荧光染色,表明是血管内皮样细胞。利用脂质体将人端粒酶催化亚基逆转录酶(hTERT)基因转染诱导分化中的“圆形细胞”。应用Dot-blot,RT-PCR,Western blot及免疫组织化学等方法分析、观察和证明了诱导分化的组成血管样结构的园形细胞和被hTERT基因转染的“圆形”细胞的形态和生物学特性。结果表明,携带hTERT基因的从ES细胞分化来的圆形细胞在体外可大量增殖,持续传代,95%具有血管内皮细胞的一些特有标志和管道化生长特性。因此,通过人端粒酶基因的转染途径可解决由ES细胞诱导分化而来的内皮细胞扩增和永生化问题,为构建组织工程化血管及其它人工血管的内皮化提供种子细胞来源打下基础。

GLP-1、Betacellulin、Activin A、bFGF和Nicotinamide联合诱导小鼠胚胎干细胞分化为胰岛素分泌细胞

【目的】探讨体外联合应用GLP-1、betacellulin、activinA、bFGF和nicotinamide5种生长因子能否将小鼠胚胎干细胞(ES细胞)诱导分化为胰岛素分泌细胞。【方法】以GLP-1、betacellulin、activinA、bFGF和nicoti-namide5种生长因子诱导E14.1小鼠ES细胞30d后,应用RT-PCR、DTZ染色和免疫组化检测分化细胞胰岛素表达,以流式细胞仪检测胰岛素分泌细胞的分化率,用RIA法测定培养液中胰岛素水平。【结果】分化细胞可检测到胰岛素mRNA表达,DTZ染色和胰岛素免疫组化染色阳性,胰岛素分泌细胞的分化率平均为13.6%±3.7%,在5.6mmol/L和25mmol/L葡萄糖浓度作用下培养液中胰岛素水平分别为(0.04±0.01)ng/mL和(0.09±0.02)ng/mL。【结论】体外联合应用GLP-1、betacellulin、activinA、bFGF和nicotinamide5种生长因子能将小鼠ES细胞诱导分化为胰岛素分泌细胞,但胰岛素分泌功能较差。

中脑神经干细胞分化的神经元体外表达突触素的动态分析

目的:观察中脑神经干细胞(NSCs)分化的神经元在不同条件下及不同时间内表达突触素的动态变化。方法:使用骨髓基质细胞(BMSCs)的条件液培养中脑NSCs,免疫细胞化学染色方法观察NSCs分化的神经元表达突触素的状态。结果:在NSCs分化后的12d,可观察到神经元能够表达突触素,但水平较低;18d,NSCs分化的神经元表达突触素的水平接近体外培养3d的海马神经元,并且也呈现典型的串珠样分布。结论:中脑NSCs分化而来的神经元在体外能够表达突触素,但与原代海马神经元相比,则需要更长的体外培养时间,提示NSCs分化的神经元发育成熟可能需要一定时间。

川芎嗪诱导大鼠骨髓间质干细胞分化为神经元样细胞的研究

目的 用川芎嗪 (ligustrazinhydrochloride)在体外定向诱导SD青年鼠骨髓间质干细胞 (mesenchymalstemcells ,rMSCs)分化为神经元样细胞。 方法 用低糖DMEM冲洗骨髓腔 ,收集骨髓细胞悬液 ,接种在塑料培养瓶中。经体外扩增、纯化 ,选用第 5代后的骨髓间质干细胞进行诱导分化。用 10 μg LbFGF预诱导 2 4h ,更换成含川芎嗪的无血清培养基DMEM诱导间质干细胞分化为神经元样细胞。用免疫组织化学SABC法鉴定神经丝蛋白 (NF M)、神经元特异性烯醇化酶 (NSE)、巢蛋白 (nestin)、微管联合蛋白 2 (MAP 2 )、生长相关蛋白 4 3(GAP 4 3)、胶质纤维酸性蛋白 (GFAP)的表达。 结果 第 5代间质干细胞形态达到均一 ,呈梭形。用川芎嗪诱导 15min到 3h ,间质干细胞胞体逐渐增大 ,并伸出细长突起形似神经元样细胞。免疫组织化学显示NF M、NSE、nestin、MAP 2和GAP 4 3表达阳性 ,而GFAP阴性。对照组上述染色均为阴性。 结论 川芎嗪可诱导骨髓间质干细胞分化为神经元样细胞。

水杨酸钠对新生小鼠下丘核区神经干细胞分化的影响

目的 在体外培养新生小鼠下丘核区NSCs的基础上 ,研究水杨酸钠对NSCs分化的影响。方法 分离、收集新生昆明小鼠下丘核区脑组织 ,体外经EGF和bFGF刺激下培养 ;通过免疫细胞化学方法染色鉴定神经干细胞及其子代细胞的分化方向和水杨酸钠给药后分化为神经元的细胞的GABA和Glu蛋白表达。结果 培养的部分细胞在特定生长因子的作用下可分裂、增殖 ,同时表达神经干细胞特异性抗原nestin ,并在撤除生长因子后向神经元和胶质细胞分化。干细胞分化的神经元中的GABA和Glu蛋白表达位于细胞质和细胞核。在无水杨酸钠组两类递质阳性着色细胞数没有明显差异 ;水杨酸钠给药后Glu阳性着色细胞数较GABA阳性着色细胞数明显增加 ,吸光度值比较有显著性差异 (P <0 0 1)。结论 ①小鼠下丘核区存在着具有多向分化潜能的神经干细胞。②水杨酸钠具有促进NSCs分化为Glu阳性神经元的作用。

骨髓间充质干细胞体外诱导神经干细胞分化的观察

来源于人胚脑组织的神经干细胞及来源于16岁非造血系统疾病患者的胸骨骨髓间充质干细胞(BMSCs),采用Transwell培养板在体外共同培养(共培养组),观察神经干细胞的形态变化,在共培养第7天用免疫荧光染色检测神经干细胞中神经元细胞特异性标志物特异性烯醇化酶(NSE),并与单纯低糖DMEM培养基培养的神经干细胞(对照组)进行比较。结果显示,共培养组中的NSE阳性细胞达32.7%±11.5%,而对照组未见NSE阳性细胞,两组相比,P<0.05。认为BMSCs在体外可诱导神经干细胞分化为神经元。

人胚胎干细胞分化研究进展

胚胎干细胞（Embryonic Stem Cell,ES细胞）是由着床前囊胚期内细胞团（Inner Cell Mass,ICM）或早期胚胎原始生殖嵴的胚胎生殖细胞（Primordial Germ Cells,PGCs）建立的、可在体外未分化状态下长期增殖传代的、具有稳定的二倍体核型和多能干细胞表面特异抗原标记的、可分化为3个胚层来源的各种组织和细胞类型（包括生殖腺和生殖细胞）的永久细胞系。基于其特性,目前普遍认为,ES细胞对体外研究动物和人胚胎的发生发育,新基因的发现,药物的筛选和致畸实验及作为细胞组织移植治疗,克隆治疗和基因治疗的细胞源及产生克隆和转基因动物等领域将产生重要的影响。本文综述了人胚胎干细胞诱导分化研究进展。

microRNA与胰腺发育以及干细胞分化的研究进展

microRNA(miRNA)是一类参与基因转录后调控的非编码小分子RNA,其在胚胎发育、细胞命运决定、生长调控等方面发挥重要作用.业已证实,一些特定的miRNA通过靶向调控某些胰腺发育相关的重要转录因子而参与胰腺胚胎发育过程.通过模拟体内胰岛发育过程,可将干细胞在体外诱导定向分化为胰岛素分泌细胞.此外,miRNA在干细胞的维持和分化中也可能具有调控作用.因此,miRNA在胰腺发育和干细胞分化中的作用及其机制值得深入研究,这将为胰岛功能重建治疗糖尿病策略提供新的思路.

苯并[a]芘和1-羟基芘诱导人胚胎干细胞分化心肌细胞ROS、CYP基因表达和DNA损伤

多环芳烃(PAHs)化合物中的苯并[a]芘和PAHs暴露检测标志物1-羟基芘与心脏功能障碍有关,但其生物学机制尚不清楚。为研究苯并[a]芘和1-羟基芘对心脏的毒性作用,基于人胚胎干细胞分化心肌细胞(hESC-CM)研究了苯并[a]芘和1-羟基芘对心肌细胞活性氧(ROS)生成、CYP基因表达和DNA损伤等的影响。结果表明,苯并[a]芘和1-羟基芘对h ESC-CM活性无影响,但能显著增强细胞ROS水平,诱导DNA损伤。此外,苯并[a]芘还能诱导细胞线粒体促凋亡基因的表达。研究表明,苯并[a]芘和1-羟基芘能通过诱导氧化应激和DNA损伤事件导致h ESC-CM损伤,在一定程度上解释了多环芳烃暴露导致心脏疾病的分子机制。

体外定向诱导大鼠骨髓间充质干细胞分化为心肌样细胞的实验研究

骨髓间充质干细胞（mesenchymal stem cell,MSCs）是骨髓中一类具有多分化潜能的干细胞,在一定诱导条件下不仅可分化为中胚层的骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞、心肌细胞,而且能分化成外胚层的神经元、神经胶质细胞及内胚层的肝细胞[1-4]。MSCs向心肌细胞的分化为扩张性心肌病、心肌梗死等的治疗带来了新的希望[5]。

成人骨髓间质干细胞分化为神经元样细胞前后基因表达的研究

目的探讨成人骨髓间质干细胞(MSC)分化为神经元样细胞前后基因表达的变化。方法从成人骨髓分离MSC,培养扩增。用参芪液诱导hMSC分化为神经元,并用免疫组化法检测神经元烯醇化酶(NSE)、神经丝蛋白(NF)、胶质纤维酸性蛋白(GFAP)的表达来鉴定是否为神经元样细胞。采用半定量RTPCR方法检测10个基因(包括内胚层基因Ceruloplasmin;中胚层基因SM22;外胚层基因Amyloidprecursorprotein、syntaxin;生殖系基因protamine;神经元特异性基因NeuroD、NF、NSE、GFAP、Tau)在诱导分化前后的变化。结果hMSC经参芪液诱导后,可见神经元样细胞。免疫组化结果显示诱导出的神经元样细胞表达NSE、NF阳性,GFAP阴性。hMSC在分化前表达内胚层、中胚层、外胚层和生殖系基因,随着分化时间的延长,生殖系基因不表达,内胚层和中胚层基因表达减弱,外胚层基因表达基本不变。而在分化过程中外胚层基因和神经元特异性标记基因表达明显增强。结论hMSC分化为神经元样细胞的过程并不是简单的神经特异性基因的“开”和“关”,而是与神经细胞分化成熟过程中相关基因表达的量相关。

体外诱导骨髓间充质干细胞分化为胰岛素分泌细胞的方法学研究进展

骨髓间充质干细胞（bone marrow mesenchymal stemcells,BMSCs）由于取材容易,增殖能力强,具有多向分化潜能,且免疫原性弱,移植后无致瘤性,有望成为体外诱导分化成胰岛细胞的首选种子细胞,为细胞移植治疗糖尿病提供较好的干细胞来源。

血管内皮细胞与胰岛发育和干细胞分化的关系

血管内皮细胞是构成胰岛微环境的重要组成部分.内皮细胞参与胰腺的发生、胰腺内分泌细胞的分化和增殖、胰腺的空间分布等各个方面,其作用贯穿于胰腺的整个发育过程.不同状态的内皮细胞在不同的作用时间窗所起的作用不同,可影响内皮细胞与胰岛细胞之间的信号交联,进而影响胰腺内分泌细胞的分化、胰岛的形态及其功能.内皮细胞可分泌肝细胞生长因子、1-磷酸-鞘氨醇等细胞因子,并且可产生层黏连蛋白、Ⅳ型胶原等细胞外基质成分,这些分子在胰岛的发育和功能调控中发挥重要作用.此外,内皮细胞还可参与调控干细胞的自我更新和定向分化.内皮细胞在促进干细胞向胰岛细胞分化方面的作用是糖尿病再生医学领域备受关注的研究方向.

成体干细胞分化的影响因素

成体干细胞(AS)分化的调控机制,多认为与微环境密切相关。其内源性调控包括干细胞内的一些结构蛋白和多肽因子调控的不对称分裂以及端粒体的长度。外源性调控主要为转化生长因子调节干细胞的增殖和分化;膜蛋白介导的细胞间相互作用,细胞膜表面分子在干细胞和周围细胞间传递信号;细胞外基质对AS细胞的调控,整合素家族介导AS细胞与细胞外基质粘附,通过激活生长因子受体,从而影响AS细胞的分布和分化方向。影响AS细胞分化的微环境,包括细胞所处的三维空间结构和相应的多维分化信号。