人类胚胎干细胞分化前后CDCA8基因启动子区甲基化状态的实验研究

目的:分析在人类胚胎干细胞分化过程中,CDCA8基因启动子区甲基化的状态。方法:生物信息学预测人类CDCA8基因上游2 kb区域的CpG岛。抽提未分化和自然分化的人类胚胎干细胞gDNA,应用重亚硫酸盐修饰和DNA序列分析方法检测CDCA8基因启动子区CpG岛甲基化情况。结果:未分化和自然分化的人类胚胎干细胞中,被检测的CDCA8基因启动子区CpG岛均未发现明显的甲基化修饰。结论:在人类胚胎干细胞分化前后,CDCA8基因启动子关键区域的甲基化状态未发生明显改变。

人类胚胎干细胞向造血干细胞分化的微环境研究

目的探讨胎肝基质细胞和骨髓基质细胞在诱导胚胎干细胞向血液血管干细胞分化中的作用,分析基因表达差异。方法通过将分化4d的EBs分别接种到以下两组中:(1)胎肝基质细胞层+细胞因子;(2)骨髓基质细胞层+细胞因子;诱导结束后,流式细胞术检测各组中血液血管干细胞标志KDR阳性细胞数以及造血干细胞标志CD34阳性细胞数,计数细胞分化过程中形成的造血干细胞样的集落数,比较诱导分化效果;收集胎肝基质细胞和胚胎骨髓基质细胞,采用cDNA芯片分析基因表达差异。结果流式细胞术检测发现,两组中KDR+细胞的比例为分别为:(1.06±0.20)%、(8.8±1.49)%;CD34+细胞比例为分别为:(1.25±0.16)%、(9.19±2.10)%;血岛样集落数量分别为0.9±0.36、10.6±0.63;上述结果均以骨髓基质细胞联合细胞因子诱导方法效率最高。基因芯片(hBMSCs/hFLSCs)中总共有240条基因在骨髓基质细胞中高表达,397条基因的在肝脏基质细胞中高表达。对细胞因子、细胞黏附分子以及细胞外基质蛋白的基因加以分析,结果发现在hBMSCs高表达的相关的21条基因,推测可能与造血分化相关。结论人类胚胎干细胞向造血干细胞分化过程中,涉及到细胞与细胞之间的相互作用,相关的细胞因子、细胞黏附分子、细胞外基质蛋白等可能起重要的作用。

人羊膜上皮细胞干细胞特性及向胰岛素分泌细胞分化的研究

目的建立人羊膜上皮细胞(hAECs)的分离及培养方法,探讨其向胰岛素分泌细胞分化的能力。方法观察不同培养方法对hAECs生长倍增时间的影响以优化其培养体系;通过细胞免疫荧光法检测不同培养代数细胞多能干细胞的表面标记;通过体外添加诱导因子的方法,探讨诱导hAECs向胰岛素分泌细胞分化的潜能。结果在10 ng表皮生长因子培养下,hAECs可长期传代。hAECs表达胚胎干细胞表面标记如阶段特异性胚胎抗原4等;采用悬浮培养法诱导分化,可检测到胰岛发育、胰岛功能基因如胰腺十二指肠同源盒、神经源素3、同源异形盒转录因子6、胰岛素、胰高糖素的表达,免疫组化检测细胞可以表达胰岛素,并且随着外界葡萄糖浓度升高,胰岛素分泌显著增加。结论建立了人羊膜上皮细胞的分离和培养方法(不添加动物血清);在体外可诱导分化为胰岛素分泌细胞。

人类胚胎干细胞向造血细胞的自发分化

目的研究人类胚胎干细胞自发向造血分化过程中造血干细胞和成熟血细胞标志出现时间,这将为胚胎干细胞定向诱导分化提供依据。方法将我所建立的人类胚胎干细胞系(chESC3)自发分化形成拟胚体,RT-PCR方法检测不同时间点造血相关基因KDR、Bmi1、Scl、gata2等的表达、流式细胞术检测6、8、10、12d造血干细胞标志CD34表达,并通过造血集落培养方法检测这些时间点造血集落形成能力,最后将拟胚体制备石蜡切片,免疫细胞化学检测10、12、15、18d CD45阳性阳性细胞数。结果造血干细胞早期基因KDR、Bmi1在hESCs中有表达,同时该基因随着拟胚体培养时间的延长,在第4～6天开始上调表达;造血干细胞标志性基因Scl,gata2在6～8d开始表达,并且维持高表达到12d。流式细胞术检测不同时间点hEBs中CD34阳性细胞数,发现其随时间的延长有增多的趋势,6、8、10、12d分别为(1.4±0.4)%、(3.4±1.3)%、(5.5±2.2)%、(5.1%±1.7)%;6、8、10、12d的拟胚体细胞进行集落培养检测形成的集落数在每105个拟胚体细胞中分别为0、7±2、37±11、89±29,P<0.01;集落细胞表达CD45,瑞士吉姆撒染色,可以检测到分叶核粒细胞;免疫细胞化学法对10、12、15、18d拟胚体进行切片染色,发现在这4d中可以明显观察到CD45阳性细胞的出现,并随时间的延长而数量增多,分别为:0、40.5±15.09、178.6±55.89、253.0±52.04,P<0.05。结论在自发向造血细胞分化的过程中经历了3个阶段:hESCs向胚层特异性细胞分化(前6～8d);造血干祖细胞扩增期(第8～12天);成熟血细胞大量出现期(15d以后)。

干细胞概述

干细胞是存在于胚胎和成体中的一类特殊细胞,它能长期地自我更新,在特定的条件下具有分化形成多种终末细胞的能力,不同来源的干细胞分化潜能各异。从早期胚胎内细胞团分离的胚胎干细胞能分化形成个体所有的细胞类型,并具有在体外无限增殖的能力,是最具有临床应用前景和研究价值的干细胞之一。在成体各种组织和器官中也存在成体干细胞,用于维持机体结构和功能的稳态。近期有关成体干细胞可塑性的研究和成体组织中多能干细胞存在的证据扩大了人们对成体干细胞分化潜能的认识。干细胞具有的多向分化潜能和自我更新能力使其成为未来再生医学的重要种子细胞,并成为研究人类早期胚层特化和器官形成、药物筛选以及基因治疗的最佳工具。

CIK细胞的生物特性和应用研究新进展

免疫细胞过继性治疗是一种新的肿瘤治疗技术,是对传统的手术、化疗、放疗等肿瘤治疗方法的有力补充。细胞因子诱导杀伤(CIK)细胞是应用最为广泛的免疫细胞之一,其克服了以往免疫治疗细胞在体外扩增难、对肿瘤的细胞毒性不强和可能潜在致癌性等缺陷。CIK细胞是体外扩增的异质淋巴细胞,具有非MHC限制的抗肿瘤活性,主要的效应细胞是表达CD3+CD56+的NK样T细胞。虽然,到目前为止,CIK细胞的杀伤机制尚不完全清楚,但NKG2D及其配体的相互作用在CIK抗肿瘤中发挥了重要作用。大量的临床试验证明了CIK细胞治疗的可行性、有效性和安全性:CIK细胞体外培养简单,扩增能力强,容易获得足够的细胞;治疗效果明显,多数患者病情得到缓解,免疫功能提高,生活质量评分提高;副作用少且轻微,如恶心、呕吐、低烧、发抖等,都可以通过简单的治疗得到缓解。本文综述了CIK细胞的生物学特性、杀伤机制、动物实验、临床应用、以及应用CIK细胞治疗的开拓研究等方面的研究进展。

利用慢病毒载体构建稳定干扰β-catenin的人胚胎干细胞系

目的建立β-catenin稳定干扰的人胚胎干细胞系。方法利用β-catenin慢病毒干扰质粒PLKO.1-puro-β-catenin转染包装细胞293FT制备重组慢病毒,并感染人胚胎干细胞,采用嘌呤霉素筛选稳定表达shβ-catenin人胚胎干细胞克隆;试验分为稳定转染β-catenin干扰质粒组(Shβ-catenin)、稳定转染空白载体组(VECTOR)和对照未感染组(WT)三组,RT-PCR检测干扰后β-catenin mRNA表达;进一步免疫荧光检测干扰后细胞β-catenin和OCT4的蛋白表达。结果β-catenin特异性shRNA的慢病毒感染人胚胎干细胞后,获得稳定表达shβ-catenin的人胚胎干细胞系,Shβ-catenin组β-catenin mRNA表达明显降低,只有WT组mRNA表达的1%,而VECTOR组和WT组之间无明显差异;免疫荧光染色进一步验证shβ-catenin组中基本无β-catenin蛋白的表达,但表达多能性标记OCT4。结论通过β-catenin特异性shRNA慢病毒载体构建了稳定干扰β-catenin的人胚胎干细胞系。

两种条件培养基促进鼠胚胎干细胞分化为造血干细胞(英文)

目的:从鼠胚胎干细胞获得具有造血重建功能的造血干细胞。方法:将ES-D3细胞形成4天拟胚体(4dEBs),再用骨髓内皮细胞条件培养液(mBMEC-CM)和/或胎肝基质细胞条件培养液(FLSC-CM)诱导4dEBs生成造血干细胞。实验为mBMEC-CM+FLSC-CM组、mBMEC-CM组、FLSC-CM组,对照组。检测诱导生成的细胞造血干细胞特异抗原表达、造血相关基因表达、造血集落的形成以及造血重建能力。结果:从诱导ES-D3细胞生成造血干/祖细胞的数量和生成的集落总数看,mBMEC-CM+FLSC-CM组诱导效率显著高于其他3组。mBMEC-CM+FLSC-CM组诱导生成的细胞能重建照射鼠的造血系统。结论:骨髓内皮细胞条件培养液联合胎肝基质细胞条件培养液可促进鼠胚胎干细胞分化为具有造血重建能力的造血干细胞。

人孤雌胚胎干细胞向多巴胺能神经元的体外分化

目的研究人孤雌胚胎干细胞向神经上皮祖细胞和神经元诱导分化的能力。方法人孤雌胚胎干细胞在人饲养层细胞上诱导后机械消化传代,在多巴胺能神经元诱导培养基中悬浮后贴壁分化,Pax6、Nestin和PSA-NCAM抗原染色检测神经上皮祖细胞的形成,Tuj1和TH抗原染色检测多巴胺能神经元的形成。结果人孤雌胚胎干细胞诱导可形成的神经上皮祖细胞中,具有典型的rosette结构,其Pax6和Nestin阳性细胞比例分别为(84.7±5.3)%和(92.0±4.7)%。该神经上皮祖细胞可形成PSA-NCAM染色阳性的神经元前体和Tuj1染色阳性的神经元,Tuj1阳性细胞中(33.3±4.3)%为酪氨酸羟化酶染色阳性细胞。结论人孤雌胚胎干细胞体外诱导分化可形成高纯度的神经上皮祖细胞,并可进一步分化为多巴胺能神经元。

LFA-1和VLA-4参与人高增殖潜能内皮祖细胞与血管内皮的黏附和跨内皮迁移

为了了解淋巴细胞功能相关抗原1(lymphocyte function-associated antigen 1,LFA-1)和极迟反应抗原4(very late antigen 4,VLA-4)在高增殖潜能内皮祖细胞(high proliferative potential endothelial progenitor cells,HPP-EPCs)归巢过程中与血管内皮的黏附和跨内皮迁移中的作用,利用流式细胞术检测HPP-EPC中整合蛋白β1和β2的表达以及小鼠骨髓内皮细胞相应的受体的表达。利用体外黏附和迁移实验研究经过功能级别的中和抗体阻断VLA-4和LFA-1后HPP-EPC黏附和迁移细胞数目的变化。结果表明,HPP-EPC表达整合蛋白β1和β2,活化后小鼠骨髓内皮细胞表达细胞间黏附分子1(intercellular adhesion molecule 1,ICAM-1)和血管细胞黏附分子1(vascular cell adhesion molecule 1,VCAM-1);加CD11a抗体组黏附细胞或CD49d抗体组黏附和迁移细胞均较同型对照抗体组少,而且加CD11a和CD49d两种抗体联用组黏附和迁移细胞明显减少,其细胞数较任何单一抗体组少。结论:LFA-1和VLA-4在HPP-EPC与血管内皮的黏附和跨内皮迁移中发挥了重要的作用。

人类早期胚胎发育端粒维持初步研究

目的:探讨人类胚胎在早期发育过程中端粒维持的机制。方法:利用端粒特异性探针对临床ⅣF过程中2～8细胞时期停止发育不适合移植的胚胎和来自于囊胚期的人类胚胎干细胞进行荧光原位杂交检测端粒重组。结果:人类早期胚胎发育中存在端粒交换的结构APB小体,而来自于囊胚期的胚胎干细胞不再具有这种结构,胚胎干细胞端粒交换发生频率较低(0.15%)。结论:结合其他实验报道,提示人类胚胎早期发育过程中出现两种端粒维持机制的并存。

比较两种内皮祖细胞增殖、抗凋亡和集落形成能力

比较两种内皮祖细胞的增殖潜能、抗凋亡和集落形成能力。方法：本研究用增殖曲线、倍增水平、倍增时间的计算及MTT增殖实验等方法比较两种内皮祖细胞的增殖特点;用单个细胞的集落形成实验比较两种细胞的集落形成能力;并用流式细胞术检测两种细胞凋亡发生率。结果：循环成血管细胞（CACs）只能达到4-6个倍增,而高增殖潜能内皮祖细胞（HPP-EPCs）能达到60多个倍增。HPP-EPCs的累计倍增水平是CACs的9.53倍。MTT实验的结果也支持HPP-EPCs增殖明显快于CACs。来自CACs的单个细胞不能形成集落。但是,HPP-EPCs的单个细胞中45%在14 d的培养期间形成了集落,并且来自二级集落的96个单个细胞中有5个三级集落形成。HPP-EPCs显示比CACs具有更强的抗凋亡能力。结论：HPP-EPCs比CACs具有更强的增殖能力、集落形成能力和抗凋亡能力。

NTERA-2细胞中人类CDCA8基因的转录因子谱的芯片分析(英文)

为了研究细胞周期相关基因8(CDCA8)的转录调控机制,首先克隆了人类CDCA8基因5’端上游的1071 bp转录调控区。生物信息学预测发现,此区域存在一系列已知转录因子的可能结合位点。联合运用DNApull-down和转录因子芯片技术分析发现共有114种转录因子在人恶性多发性畸胎瘤细胞(NTERA-2)中与该区域结合,其中某些转录因子有预测的结合位点,其他没有预测结合位点的转录因子可能是以复合物的形式结合到CDCA8基因的转录调控区。

脐血来源的不同增殖能力的两种内皮祖细胞

目的比较两种脐血来源内皮祖细胞的增殖和抗凋亡能力。方法采用Annexin V/PI的凋亡检测比较两种细胞抵抗凋亡的能力;用增殖实验等方法比较两种内皮祖细胞的增殖特点;用集落形成实验比较两种细胞的集落形成能力。结果发现高增殖潜能内皮祖细胞(HPP-EPCs)显示比循环成血管细胞(CACs)具有更强的抗凋亡能力。CACs只能达到4～6个倍增,而HPP-EPCs能达到60多个倍增。CACs的单个细胞不能形成集落,HPP-EPCs的单个细胞中能在14d的培养期间形成了次级集落和三级集落。结论HPP-EPCs比CACs具有更强的抗凋亡能力、增殖能力和集落形成能力。

脐血来源的两种内皮祖细胞的分离、培养和鉴定

为了建立从人脐血分离培养两种内皮祖细胞的方法和培养体系,从脐血分离单个核细胞,在含有内皮细胞条件培养液的体系中培养得到两种细胞,利用摄取乙酰化低密度脂蛋白(acetylated low-density lipoprotein,DiI-Ac-LDL)和结合欧洲荆豆凝集素(Ulex European Agglutinin1,UEA-1)进行鉴定,并进一步用免疫细胞化学、RT-PCR、流式细胞术对它们进行内皮细胞相关的表型检测。结果表明,这两种细胞均能摄取DiI-Ac-LDL和结合UEA-1,表达内皮细胞的标志如CD31、CD144和血管假性血友病因子(von Willebrand Factor,vWF),有CD31、酪氨酸激酶受体(kinase tyrosine insert domain receptor,KDR)、CD144和内皮一氧化氮合成酶(endothelial NO synthase,ENOS)的基因转录。但是,它们的增殖能力明显不同,分别称为循环成血管细胞和高增殖潜能内皮祖细胞。流式细胞计数结果显示,这两种细胞在一些表面标志表达方面也存在明显的差异。结论:利用含内皮细胞条件培养液的培养体系,成功地从脐血分离的单个核细胞中培养得到了两种内皮祖细胞。

两种内皮祖细胞成血管能力的比较

目的:比较高增殖潜能内皮祖细胞(HPP-EPCs)和循环成血管细胞(CACs)两种内皮祖细胞的成血管能力。方法:利用基质胶上毛细血管样结构的形成实验比较两种细胞的体外成血管能力;利用免疫缺陷的无胸腺裸鼠建立后肢缺血模型评价两种细胞移植后体内促进新生血管形成的能力;并利用荧光标记示踪的方法研究移植的内皮祖细胞能否整合入新生的毛细血管中。结果:HPP-EPCs形成的毛细血管样结构数明显高于CACs(28.6±15.8vs4.7±3.4,P<0.01)。内皮祖细胞移植能增加肢体的保留比例,减少肢体脱失率,促进缺血肢体的血流恢复,而且HPP-EPCs移植组的增加程度较CACs移植组的为高。HPP-EPCs和CACs移植组的毛细血管密度均高于对照组(P<0.001),且HPP-EPCs高于CACs移植组(P<0.01)。结论:HPP-EPCs较CACs具有更强的成血管能力。

不同来源血清或血浆培养条件下的树突状细胞表型和功能的比较

目的:比较在添加100 mL/L胎牛血清(FBS)、20mL/L人AB血清和10 mL/L供者自体血浆3种不同培养条件下树突状细胞(DC)的表型和功能,为临床应用DC找到安全且有效的培养方法。方法:将外周血单个核细胞(PBMCs)分别在添加100 mL/L FBS,20 mL/L人AB血清,10 mL/L供者自体血浆培养条件下诱导成DC,在培养的第8天,利用流式细胞术(FCM)检测3种培养条件下DC的得率、纯度、表型和抗原捕获能力;用MTT的方法检测DC刺激同种异体淋巴细胞增殖的能力。结果:在DC集落数量、DC得率、DC纯度、抗原捕获能力和刺激淋巴细胞增殖的能力上,100 mL/L FBS培养组优于20 mL/L AB血清和10 mL/L自体血浆组,3组之间DC得率差异比较具有统计学的意义(P<0.05),而其他比较都无统计学的意义(P>0.05)。结论:利用供者自体血浆培养DC是一种安全有效的培养方法,符合细胞治疗规范,可替代异种血清或同种异体血清,成为临床级别DC培养的选择。

miR375表达质粒构建及表达研究

目的寻找一种高效、简便的构建表达miRNA质粒的方法。方法该研究用PCR方法直接从小鼠gDNA扩增了包含miRNA375(miR375)前体序列在内的一个126bp片段以构建质粒pAAV-miR375。该研究用pAAV-miR375转染Hela细胞48h后,用定量RT-PCR方法和Northernblot检测Hela细胞中miR375的表达。结果转染了pAAV-miR375的Hela细胞中有miR375的表达,而在转染了空质粒pAAV-MCS和未转染的Hela细胞中没有检测到miR375的表达。结论该研究所构建的pAAV-miR375质粒能够表达miR-NA375。作者介绍的这一种构建表达miRNA质粒的方法比以往的方法更快速、高效、简便和保证序列的正确性。

pAAV-PEG3-sTRAIL质粒的构建及表达研究

目的构建pAAV-PEG3-sTRAIL质粒并检测其诱导细胞凋亡的作用。方法从大鼠尾巴中提取gDNA,PCR扩增PEG3启动子,测序后定向替代pAAV载体中的CAG启动子。从培养的NTERA-2细胞中提取总RNA,RT-PCR扩增sTRAIL基因(编码氨基酸序列114-281),测序后定向插入至pAAV-PEG3质粒的多克隆位点。用pAAV-PEG3-sTRAIL质粒FUGENE HD转染人hSF、NTERA-2和hES细胞,用半定量RT-PCR和流式细胞仪分别检测sTRAIL基因的表达和细胞的早期凋亡。结果限制性内切酶酶切和测序分析证实,本文成功地获得了PEG3启动子和sTRAIL基因片断,并将PEG3和sTRAIL准确插入了pAAVL质粒。转染hSF、NTERA-2和人胚胎干细胞(hES)后,检测到sTRAIL基因的表达及其引起的肿瘤细胞NTER-A-2的早期凋亡。结论成功构建了pAAV-PEG3-sTRAIL质粒,并有可能用于肿瘤的基因治疗。

干细胞诱导分化为胰岛素分泌细胞的研究现状

胰腺或胰岛细胞移植是目前治疗Ⅰ型糖尿病和部分Ⅱ型糖尿病效果最理想的方法,但因来源组织短缺及需要终生服用免疫抑制剂等问题限制了它的广泛应用。利用胰腺或胰腺外的多能干细胞产生胰岛样细胞有望克服上述问题而用于治疗糖尿病。本文就将干细胞诱导分化为胰岛样细胞中所用的重要的转录因子和可溶性诱导因子及其作用以及胰岛素分泌细胞的来源做一综述。