P300/CBP相关因子在BCa细胞DNA损伤修复与肿瘤干细胞干性维持中的作用

目的探究P300/CBP相关因子(PCAF)在人膀胱癌(BCa)细胞DNA损伤修复与肿瘤干细胞干性维持中的作用。方法利用Ad-PCAF RNAi转染人膀胱癌细胞系5637,荧光显微镜和Western blot检测转染效果,选择顺铂诱导膀胱癌细胞DNA损伤,MTS法检测损伤细胞的增殖活性,免疫荧光染色检测损伤细胞内PCAF与γ-H2AX的募集情况,细胞彗星实验分析顺铂诱导细胞DNA损伤的程度;从膀胱癌细胞中分选CD44^(+)标记的肿瘤干细胞,Western blot检测Bca干细胞标志物67LR、OCT4及YAP1蛋白表达水平变化,细胞成球实验检测细胞干性变化。结果Ad-PCAF RNAi转染5637细胞后,明显抑制了细胞中PCAF表达(P<0.05);在下调PCAF表达后,20、40、60、80、100 nmol/L的顺铂处理下5637细胞活性下降,增强了5637细胞对顺铂的敏感性,细胞内γ-H2AX焦点形成明显增加,细胞拖尾较长,拖尾细胞数目和尾距均增加(P<0.05);经分选得到CD44^(+)比例为93%且67LR、OCT4及YAP1蛋白呈阳性表达的膀胱癌干细胞,通过下调PCAF表达,肿瘤干细胞的球体体积变小,成球个数也减少(P<0.05)。结论通过下调PCAF的表达能够抑制膀胱癌细胞DNA损伤修复,调控肿瘤干细胞的干性维持。

牙髓干细胞干性维持的研究进展

牙髓干细胞是存在于牙髓组织中的一种牙源性未分化间充质干细胞,具有强大的自我更新能力和多向分化潜能,可在特定刺激条件下分化为成骨细胞、软骨细胞、成牙本质细胞、脂肪细胞、神经细胞、肌细胞以及肝细胞等,为其应用于治疗各种组织缺损和修复提供了新的临床思路和方法。牙髓干细胞在体外传代和扩增的过程中不可避免地会出现增殖速度减慢、细胞衰老和多能性减退等干性降低的表现,这严重阻碍牙髓干细胞在组织工程中的应用。如何克服牙髓干细胞干性维持欠佳的不足,以及如何维持牙髓干细胞的干性等问题在组织工程研究中受到广泛关注。本文对牙髓干细胞干性维持的意义,维持方法(包括低温保存、培养维度、低氧环境、应用细胞因子等)及其调控的分子机制等方面的研究进展进行综述。

基于miRNA调控网络探究miR-653在肺癌干细胞干性维持中的作用

目的:基于miRNA调控网络探究miR-653在肺癌干细胞干性维持中的作用及其相关机制。方法:miRNA-seq检测肺癌患者肿瘤组织和癌旁组织,根据差异miRNA绘制调控网络,并对靶基因进行KEGG分析。通过脂质体转染法将miR-NC、miR-653、oe-NC、oe-MYC转染至H460肺癌细胞系,分组为:miR-NC组、miR-653组、miR-653+oe-NC组、miR-653+oe-MYC组。qRT-PCR检测各组miR-653、MYC表达;流式细胞术检测CD133、CD24蛋白表达;CCK8检测细胞增殖水平;有限稀释法检测细胞成球比例;通过荧光素酶报告基因检测试剂盒检测miR-653和MYC靶向性。结果:与癌旁组织比较,肿瘤组织中有326个miRNA表达升高,363个miRNA表达降低,其中miR-653表达显著降低(P<0.05)。调控网络预测miR-653靶向22个mRNA,参与细胞干性维持等信号通路。在野生型MYC中,miR-653组荧光强度低于miR-NC组(P<0.05)。与miR-NC组比较,miR-653组miR-653表达升高,MYC表达降低;CD133、CD24蛋白降低,细胞增殖和成球比例降低(P<0.05);与miR-653+oe-NC组比较,miR-653+oe-MYC组MYC表达升高;CD133、CD24蛋白升高,细胞增殖和成球比例增加(P<0.05)。结论:miRNA调控网络参与肺癌细胞干性维持,miR-653靶向调控MYC抑制肺癌细胞干细胞维持。

紫草素对脑胶质瘤干细胞干性维持的相关研究

目的研究紫草素对脑胶质瘤干细胞(GSCs)干性维持的影响及相关分子机制。方法应用免疫荧光方法对分离提取的细胞球进行干细胞表面标志性分子CD133和nestin的检测;紫草素(2μmol·L-1)处理GSCs 12、24和48 h后,光镜下观察紫草素对GSCs悬浮细胞球形态的影响;采用亚球形成实验评估紫草素对GSCs自我更新能力的影响;应用Western blot方法检测紫草素作用下GSCs干细胞标志分子CD133的表达变化,同时检测紫草素作用下,GSCs中PI3K、p-PI3K、Akt和p-Akt的表达变化;联合应用胰岛素样生长因子-1(IGF-1)后检测紫草素作用下,GSCs干性维持的改变。结果分离提取的细胞球表面CD133和nestin呈阳性表达;紫草素能够明显抑制GSCs悬浮细胞球的形态和二代细胞球的形成,同时能够降低CD133的表达;与对照组相比,紫草素作用下,GSCs中PI3K和Akt的表达无变化,pPI3K和p-Akt的表达呈现药物时间依赖性明显下降;此外,IGF-1能够明显改善紫草素对GSCs干性维持的抑制作用。结论紫草素能够明显抑制GSCs的干性维持,其机制可能与PI3K/Akt信号通路有关。

间充质干细胞干性维持信号通路的研究进展

近年来,随着间充质干细胞(MSC)分子信号通路和调节因子研究的深入,人们开始以一个新的视角来理解MSC的生物学特性和潜在的临床应用价值,MSC在组织再生和修复中的应用成为研究热点。本文作者就MSC干性维持的信号通路、MSC的应用前景、相关的干性基因以及维持其干性的信号通路分子机制方面作一综述。

细胞形状调控人牙髓干细胞干性维持及其机制研究

目的牙髓干细胞(DPSC)是一种具有高增殖率、多向分化潜能的间充质干细胞。然而,DPSC在体外培养扩增会逐渐丧失分化潜能。通过微接触印刷技术调控DPSC的形状,探究其对DPSC分化功能的影响及机制。方法利用微接触印刷技术实现细胞形状控制,通过real-time PCR、免疫荧光染色、siRNA等手段,image J和Imaris进行图像分析和重建等技术,研究其干性维持和力学调控机制。结果长宽比为1∶2和1∶4的矩形微图案有助于DPSC的干性维持。

神经干细胞的干性维持机制

背景:神经干细胞具有强大的自我更新和多向分化潜能,是治疗神经系统疾病的研究热点。目的:总结神经干细胞的生物学特性及干细胞维持和分化机制的研究进展。方法:由第一作者检索PubMed数据库1994-01/2011-05及清华同方中文系列数据库2000-01/2011-05涉及神经干细胞的生物学特征及干细胞维持和分化的文献,英文关键词为"Neural stem cells,cellfactors,ips,microenvironment",中文关键词为"神经干细胞,细胞因子,诱导多能干细胞,微环境",排除陈旧性、重复性文献,保留55篇进行归纳总结。结果与结论:神经干细胞是神经系统发育过程中保留下来的具有自我更新和多向分化潜能的原始细胞,其免疫原性低、无致瘤性,在神经系统类疾病的治疗方面拥有巨大的应用前景。神经干细胞自我更新与多向分化潜能的维持(干性维持)受其内源因子的调控,这些因子包括Tlx、Sox2、Hes、Bmi-1等转录因子,同时这一干性维持过程也受外源性信号的调控,外源性信号主要是指神经干细胞所处的微环境,包括神经干细胞周围基质细胞、细胞因子等方面。

牙髓干细胞干性维持的影响因素

牙髓干细胞是从牙髓组织中分离得到的一种牙源性间充质干细胞,具有自我更新能力和多向分化潜能,可分化为成骨、成脂及神经细胞等,且相对于其他干细胞较易获得,不存在伦理纠葛,是近年来牙齿再生医学的研究热点。本综述从内源性因素和微环境两个方面阐述牙髓干细胞的生物学特性及其干性维持的相关影响因素。

Hippo信号通路中MST1和MST2的表达在肝癌干细胞干性维持和自我更新中的意义

目的初步探索Hippo信号通路中MST1和MST2的表达在肝癌干细胞干性维持和自我更新中的作用。方法qRT-PCR和免疫组化检测肝癌组织样本中MST1和MST2的表达;qRT-PCR和Western blot检测肝癌细胞中MST1和MST2的表达;通过流式细胞术筛选CD90+、CD105+、CD133+型的SMMC-7721细胞;qRT-PCR和Western blot检测干细胞标志物水平;转染shRNA在肝癌干细胞中敲低MST1和MST2的表达,镜检观察细胞微球体形成情况,并通过qRT-PCR和Western blot检测干细胞标志物水平。结果MST1和MST2在肝癌组织样本和肝癌细胞中显著高表达;CD90+、CD105+、CD133+型的SMMC-7721细胞微球体形成能力显著增强,干细胞标志物AMPK磷酸化的水平增加,OCT-4和Nanog的表达上调为2.56±0.21、2.32±0.11;敲低MST1和MST2都能显著CD90+、CD105+、CD133+型的SMMC-7721细胞的微球体形成能力,干细胞标志物AMPK磷酸化的水平减弱,敲低MST1后,OCT-4和Nanog的表达下调为0.48±0.02和0.26±0.08;敲低MST1后,OCT-4和Nanog的表达下调为0.35±0.06和0.42±0.03。结论MST1和MST2的表达在肝癌干细胞的干性维持和自我更新中有着重要的生物学意义。

线粒体参与干性维持的作用机制研究进展

干细胞具有自我更新能力和多向分化的潜能,在再生医学领域有广阔的应用前景。线粒体是一种具有多种生物学功能的细胞器,在物质代谢、能量产生、钙平衡、信号转导等过程中起重要作用。干细胞分化以及体细胞重编程过程中伴随着线粒体形态结构与功能的动态改变,线粒体动力学以及线粒体代谢与干细胞干性维持存在紧密的联系,其通过细胞内信号转导以及表观遗传修饰等机制参与干细胞命运调控。进一步研究线粒体参与干性维持的机制,可为调控干细胞命运提供新策略,并推进其在再生医学中的应用。

雷帕霉素对人骨肉瘤CD133^(+)U2OS细胞增殖和干性维持的影响

目的探讨雷帕霉素对人骨肉瘤CD133^(+)U2OS细胞增殖和干性维持的影响。方法(1)自U2OS细胞中分离CD133^(+)U2OS细胞,分为预对照组、低剂量雷帕霉素组和高剂量雷帕霉素组,分别加入含0 ng/mL、50 ng/mL和100 ng/mL雷帕霉素进行培养。干预24 h、48 h、72 h后检测各组细胞的增殖抑制情况,然后选择适宜的干预剂量和时间进行后续试验。(2)将CD133^(+)U2OS细胞分为对照组和雷帕霉素组,分别使用不含雷帕霉素的培养基、含雷帕霉素的培养基培养。干预48 h后检测两组细胞中哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)、磷酸化mTOR及干性标志蛋白[SRY盒转录因子2(Sox2)、八聚体结合转录因子4(Oct4)]的相对表达量。结果(1)与预对照组相比,低剂量雷帕霉素组和高剂量雷帕霉素组细胞的增殖均受到抑制,且随着干预时间的延长和剂量的增加细胞增殖抑制率有增高的趋势(均P<0.05)。故在后续实验选择100 ng/mL雷帕霉素干预48 h。(2)雷帕霉素组mTOR、磷酸化mTOR、Sox2、Oct4的相对表达量均较对照组降低(均P<0.05)。结论雷帕霉素能够抑制人骨肉瘤CD133^(+)U2OS细胞的增殖和干性维持,这可能与其降低mTOR信号通路活性有关。

牙源性干细胞干性维持分子机制研究进展

牙源性干细胞以取材容易,伦理问题涉及较少以及较强的自我更新能力、骨再生能力和多向分化的潜能等特点在口腔颌面组织再生工程医学中呈现出较大优势。与其他间充质干细胞一样,牙源性干细胞的体外再生研究也难逃其干性不断降低的命运,牙源性间充质干细胞的多向分化能力及成牙潜能的不断降低,会影响其在临床应用的有效性。如何使牙源性干细胞在传代和扩增的同时不降低其自我更新能力及多向分化能力,高效地发挥作用?这一问题已引起该领域研究者们高度的重视,故本文就近年来对牙源性干细胞干性维持及分子机制的相关研究做一综述。

氧化苦参碱对牙周膜干细胞干性标志物表达和成骨分化的作用

背景:人牙周膜干细胞是牙周再生组织工程潜在的功能细胞,然而长期体外培养会导致牙周膜干细胞干性减低并发生复制性衰老,从而影响其治疗效果。目的:探讨氧化苦参碱在体外对牙周膜干细胞干性维持和骨向分化的影响,并寻找潜在的影响机制。方法:采用组织块酶消化法从人牙周膜组织中分离、培养得到牙周膜干细胞,并使用流式细胞仪进行间充质细胞表面标志物鉴定。用0,2.5,5,10μg/mL氧化苦参碱孵育牙周膜干细胞,通过CCK8实验检测氧化苦参碱对牙周膜干细胞增殖活性的影响,筛选后续实验合适的药物质量浓度,采用Western blot检测牙周膜干细胞中干细胞非特异性蛋白SOX2和OCT4的表达,采用qRT-PCR、Western blot检测牙周膜干细胞中成骨相关基因和蛋白表达水平。结果与结论:①CCK8实验结果显示2.5μg/mL氧化苦参碱对牙周膜干细胞增殖活性有显著增强作用,后续实验选用2.5μg/mL氧化苦参碱进行干预;②与空白对照组相比,氧化苦参碱组牙周膜干细胞的干性标志物SOX2蛋白表达水平变化不明显(P>0.05),OCT4蛋白表达明显上调(P<0.05);③与成骨诱导组相比,氧化苦参碱+成骨诱导组牙周膜干细胞成骨相关基因ALP、RUNX2 mRNA表达及成骨相关蛋白ALP蛋白表达明显下调(P<0.05);④氧化苦参碱上调牙周膜干细胞干性标志物表达,抑制牙周膜干细胞骨向分化,高通量测序结果表明可能与WNT2、WNT16、COMP、BMP6有关。

ALDH1A1调控Notch1信号通路在MMSCs“干性”维持中的作用和机制研究

目的研究乙酰脱氢酶家族成员A1(ALDH1A1)调控Notch1信号通路在多发性骨髓瘤干细胞(MMSCs)“干性”维持中的作用和机制。方法选用人MMSCs CD138-B细胞和人正常干细胞QSG-7701,用Western blot法检测ALDH1A1在CD138-B细胞和QSG-7701细胞中的表达情况。将CD138-B细胞分为control组、ALDH1A1敲减组、Notch1通路抑制剂组,control组不作任何处理,ALDH1A1敲减组转染10μg ALDH1A1-shRNA重组慢病毒质粒,Notch1通路抑制剂组加入20μmol/L Notch1通路抑制剂GSI,培养48 h,检测并比较三组ALDH1A1表达量、Notch1通路相关蛋白[Notch1、发状分裂相关增强子1(Hes1)]表达量、增殖率、凋亡率及“干性”相关基因[胚胎干细胞关键蛋白(NANOG)、八聚体结合转录因子4(OCT4)]表达量。结果CD138-B细胞中ALDH1A1蛋白表达量较QSG-7701细胞明显增加(P<0.05);ALDH1A1敲减组ALDH1A1蛋白表达量较control组明显减少(P<0.05);Notch1通路抑制剂组ALDH1A1蛋白表达量与control组比较,差异无统计学意义(P>0.05)。ALDH1A1敲减组和Notch1通路抑制剂组增殖率及Notch1、Hes1蛋白和NANOG、OCT4基因表达量较control组明显减少(P<0.05),凋亡率较control组明显增多(P<0.05);Notch1通路抑制剂组增殖率、凋亡率及Notch1、Hes1蛋白和NANOG、OCT4基因表达量与ALDH1A1敲减组比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论ALDH1A1在MMSCs中呈高表达,ALDH1A1敲减后可通过阻抑Notch1信号通路下调MMSCs“干性”维持,抑制MMSCs增殖并诱导其凋亡。

肝癌干细胞分子标志物和干性维持机制研究进展

原发性肝癌是一种发生在肝脏的侵袭性肿瘤,具有极易发生转移和复发的特点。原发性肝癌主要包括肝细胞癌、肝内胆管癌、混合肝细胞胆管癌和纤维板层型肝细胞癌等。目前,手术切除、放射性和化学治疗仍是肝癌治疗的主要手段,但其特异性差、临床效果有限,肝癌患者5年总生存率仅为18%。肝癌干细胞是存在于肝癌组织中特定的细胞亚群,具有自我更新能力和强致瘤性,驱动肝癌起始、转移、耐药和复发。因此,肝癌干细胞分子标志物的鉴定及其干性维持机制的阐明,不仅能够揭示肝癌发病的分子机理,也为肝癌的分子分型、预后评估和靶向治疗奠定了理论基础。最新研究表明,5-氟尿嘧啶与CD13抑制剂联合使用,能够抑制CD13+肝癌干细胞的增殖,从而减少肿瘤体积。因此,肝癌干细胞是非常有前景的治疗靶标。文中将从分子标志物、干性维持机制及靶向治疗方面总结肝癌干细胞的最新进展。

MiR-218-5p抑制A2B5^+/CD133~–亚群胶质瘤干细胞的干性维持及侵袭性

该文目的为探讨miR-218-5p对表达A2B5+/CD133–的胶质瘤干细胞(glioma stem cells,GSCs)亚群干性维持及侵袭性的影响。实时荧光定量PCR(q RT-PCR)检测人脑胶质瘤组织及细胞株中miR-218-5p的表达;上、下调miR-218-5p慢病毒转染表达A2B5+/CD133–的胶质瘤干细胞SHG-139s,二次球体形成实验、免疫荧光及q RT-PCR检测SHG-139s的标志物A2B5、CD133、Nestin、PLAGL2、ALDH1及SOX2的表达变化;Transwell实验、q RT-PCR及免疫荧光检测SHG-139s基质金属蛋白酶9(matrix metalloproteinase 9,MMP9)的表达变化。结果显示,miR-218-5p在胶质瘤中低表达,上调miR-218-5p可显著降低SHG-139s成球率,同时明显降低SHG-139s中上述干细胞标志物的表达;Transwell实验显示,上调miR-218-5p能显著抑制SHG-139s的侵袭能力,使其MMP9表达受到明显抑制。因此,miR-218-5p可能作为抑癌基因在胶质瘤中发挥作用,高表达的miR-218-5p可抑制SHG-139s的干性维持及其侵袭能力。

DMSCs三维培养方法及其在组织再生和疾病治疗中应用的研究进展

牙源性间充质干细胞(DMSCs)是来源于神经嵴外胚层的间充质干细胞,具有优越的自我更新和多向分化的能力,被广泛应用于组织工程和再生医学研究。利用三维培养方法可对DMSCs进行大量体外扩增以满足研究和治疗的需要。与传统的二维培养方法比较,三维培养技术可更有效地模拟干细胞在体内所处的结构和微环境,从时间和空间上共同调控干细胞的增殖及分化。近年来开展的体外三维培养方法较多,悬滴培养法操作简单,但较难控制培养组织的气象环境;微流控芯片可更好地控制细胞参数,但成本高昂,且存在技术平台的难题而难以广泛应用;磁悬浮培养费用低廉,操作简便,细胞成球速度快,但由于磁化作用难以用来定量分析。其他三维培养方法还包括旋转细胞培养系统、离心成球培养法、液体覆盖法和人工支架法等,上述培养方法都存在不同的优势和一定的局限性。现对体外三维培养DMSCs的不同方法及其在不同组织再生和疾病治疗中的应用进行综述,为DMSCs功能的精准调控和再生医学研究提供参考。

miRNAs在干细胞自我更新和分化中的调控作用

干细胞与microRNAs(miRNAs)均为近年来研究的热点问题。干细胞是一类具有自我更新与多项分化潜能的细胞,因与生物发育和癌症发生的密切联系而越来越受到人们的重视。miRNAs是一类长约22nt的小分子非编码RNA,具有高度的种间保守性和时空特异性,在转录后水平调节靶基因的表达,是细胞内基因表达的基本调控机制之一。最近的一些研究表明,miRNAs在干细胞的自我更新和分化过程中具有重要的调控作用。这些研究主要采用两种策略:(1)缺失/突变干细胞中miRNAs合成途径必需酶(包括Dicer1、Loqs、DGCR8、Argnaute蛋白等),通过细胞特性变化来研究其功能;(2)直接筛选干细胞中的特异性miRNAs并研究其功能。针对干细胞中miRNAs的研究对深入了解干细胞自我更新和分化的机制以及干细胞的鉴定具有重要的意义。文章基于近年来的研究对干细胞相关的miRNAs进行了综述。

Eya3通过Hippo信号通路调控胶质瘤细胞化疗耐药的研究

目的探讨眼缺失同源物3(eyes absent homolog 3,Eya3)蛋白是否通过调控Hippo通路进而影响胶质瘤细胞的化疗耐药。方法应用免疫组化及Western blotting检测Eya3在胶质瘤组织及细胞中的表达水平;MTT实验检测过表达或沉默Eya3对U87细胞化疗耐药性的影响;3D成球及迁移/侵袭实验分别检测过表达或沉默Eya3对U87细胞干性及迁移/侵袭能力的影响。采用Western blotting实验检测Eya3对Hippo通路磷酸化的影响;染色质免疫共沉淀实验检测Sox2和Slug基因转录水平。结果Eya3在胶质瘤组织和细胞中高表达。过表达Eya3的U87细胞耐药性、干性及迁移/侵袭能力显著增强,沉默Eya3则反之。Eya3抑制Hippo通路磷酸化并促进YAP入核,入核增加的YAP增强Sox2和Slug基因转录。结论Eya3通过调控Hippo通路活性影响胶质瘤细胞的化疗耐药。

代谢重编程在间充质干细胞功能调控中的作用及机制

间充质干细胞(MSCs)是一类具有自我更新和多向分化潜能的多能干细胞,可以分化为多种体细胞,在损伤组织修复再生和细胞治疗方面显示出巨大的应用前景。改变MSCs的能量代谢模式可以调控其细胞状态与功能,使其在不同条件下更好地发挥功能作用是疾病治疗的关键。MSCs在能量代谢方面有较强的可塑性:在常氧条件下,糖酵解与氧化磷酸化同时存在;而在乏氧条件下则转变为以糖酵解代谢为主。因此,代谢重编程的调控在MSCs的干性维持、分化控制与免疫调节中具有重要的作用。