干细胞培养与分化 stem cell culture and differentiation 栏目所有文章列表

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    Atf7ip是骨形态发生蛋白2促小鼠胚胎成体细胞成骨分化的负调节因子
    石 现, 韩淳青, 胡安然, 况舒韵, 冉依梦, 吴 郁
    中国组织工程研究    2024, 28 (31): 4931-4936.   DOI: 10.12307/2024.716
    摘要46)      PDF (1334KB)(12)   


    文题释义:

    激活转录因子7相互作用蛋白(activating transcription factor 7 interacting protein,Atf7ip):作为组蛋白甲基转移酶SETDB1的辅因子共同调节组蛋白甲基化,通过调控特定转录因子的表达从而调控成骨分化。
    成骨分化:骨生成的关键步骤,即骨髓间充质干细胞经历成骨祖细胞、成骨前体细胞、成骨细胞并最终分化为成熟骨细胞的过程,其中涉及到多种信号通路、转录因子、生长因子等的改变。


    背景:Atf7ip是否参与成骨分化的调控尚未明确,研究其对成骨分化的影响及具体机制具有重要意义。

    目的:探讨Atf7ip对骨形态发生蛋白2促小鼠胚胎成骨细胞前体细胞(MC3T3-E1)成骨分化的影响。
    方法:将体外培养的MC3T3-E1细胞分为正常组、干扰组(NC-siRNA组、Atf7ip-siRNA组)、高表达组(CMV-VC组、CMV-Atf7ip组),转染处理24 h,然后使用200 ng/mL骨形态发生蛋白2分别处理0,12,24,48 h,qRT-PCR检测各组细胞中Atf7ip、碱性磷酸酶、骨钙素、Ⅰ型胶原α1的mRNA表达水平,Western blot检测成骨分化标记分子Sp7、Runx2的蛋白表达以及Atf7ip结合分子SETDB1、组蛋白H3、H3K9me3甲基化的表达,并进行碱性磷酸酶活性分析。

    结果与结论:①随骨形态发生蛋白2处理时间增加,Atf7ip的蛋白及mRNA表达减少,而Sp7、Runx2的蛋白表达和骨钙素、碱性磷酸酶的mRNA表达显著增加(P < 0.05);Atf7ip结合分子SETDB1的蛋白表达并无明显改变;②与NC-siRNA组比较,Atf7ip-siRNA组Sp7、Runx2的蛋白表达和骨钙素、Ⅰ型胶原α1的mRNA表达显著上调(P < 0.05),碱性磷酸酶活性明显增强,且H3K9甲基化明显降低(P < 0.05);③与CMV-VC组比较,CMV-Atf7ip组Sp7、Runx的蛋白表达和骨钙素、碱性磷酸酶、Ⅰ型胶原α1的mRNA表达显著下调(P < 0.05),碱性磷酸酶活性显著减弱,而CMV-Atf7ip组的H3K9甲基化蛋白较对照组明显上调(P < 0.05);④结果表明,Atf7ip在骨形态发生蛋白2诱导MC3T3-E1成骨分化过程中表达降低,敲降Atf7ip后成骨分化显著增强,过表达Atf7ip后成骨分化显著减弱,即Atf7ip是骨形态发生蛋白2促MC3T3-E1细胞成骨分化的负调节因子。

    https://orcid.org/0009-0002-4992-3140 (石现) 

    中国组织工程研究杂志出版内容重点:干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程

    人胎盘间充质干细胞调控 TGF-β1 /Smad3 信号通路抑制肺纤维化的发生
    曹佳伟, 丁劭瑞, 铁 华, 薛 菁, 贾元元, 梁雪云, 李 锋
    中国组织工程研究    2024, 28 (31): 4970-4974.   DOI: 10.12307/2024.712
    摘要55)      PDF (1656KB)(10)   


    文题释义:

    胎盘间充质干细胞:是存在于胎盘组织中的一种多功能细胞,具有自我更新和多向分化能力。因具有免疫调节功能、组织修复作用以及低免疫原性,胎盘间充质干细胞在多种疾病治疗中展现出广阔的应用前景。
    肺纤维化:是一种发生在肺间质的慢性进展性疾病,会引起肺组织的免疫炎症反应和肺泡结构损伤,主要病理特征是胶原合成和降解失衡引起细胞外基质在肺间质内过度积累,导致气体交换不良,最终引发呼吸衰竭。


    背景:研究表明人胎盘间充质干细胞能有效抑制肺纤维化的发展,但其发挥作用的具体机制目前并不清楚。

    目的:探究人胎盘间充质干细胞对二氧化硅诱导人胚肺成纤维细胞发生肺纤维化的治疗作用及相关机制。
    方法:CCK-8法检测不同质量浓度二氧化硅干预不同时间对MRC-5细胞增殖活力的影响,结合免疫荧光染色法筛选出最佳的二氧化硅刺激质量浓度与时间用于后续实验。将MRC-5细胞分为空白组、二氧化硅组、二氧化硅+人胎盘间充质干细胞组,空白组细胞不予任何处理,二氧化硅组MRC-5细胞给予100 μg/mL二氧化硅刺激48 h,二氧化硅+人胎盘间充质干细胞组MRC-5细胞先给予100 μg/mL二氧化硅刺激48 h后再与人胎盘间充质干细胞共培养24 h。免疫荧光染色检测各组细胞α-平滑肌肌动蛋白、胶原蛋白Ⅰ型蛋白的表达;Western blot检测各组细胞肺纤维化相关蛋白和TGF-β1/Smad 3信号通路相关蛋白表达。

    结果与结论:①CCK-8结果显示,100 μg/mL 二氧化硅刺激MRC-5细胞48 h为最佳质量浓度与时间;②免疫荧光染色结果显示,与二氧化硅组相比,二氧化硅+人胎盘间充质干细胞组α-平滑肌肌动蛋白、胶原蛋白Ⅰ型蛋白表达明显降低;③Western blot结果显示,与二氧化硅组相比,二氧化硅+人胎盘间充质干细胞组α-平滑肌肌动蛋白、胶原蛋白Ⅰ型、N-钙黏蛋白、粘连蛋白、转化生长因子β1、p-Smad3、Smad3的蛋白表达均降低,E-钙黏蛋白表达升高,差异均有显著性意义(P < 0.05);④结果说明,人胎盘间充质干细胞能够对二氧化硅诱导的肺纤维化有显著的治疗作用;人胎盘间充质干细胞可以通过调控 TGF-β1/Smad3信号通路抑制肺纤维化的发生。

    https://orcid.org/0009-0000-1631-3456 (曹佳伟);https://orcid.org/0000-0002-7991-8011 (李锋)

    中国组织工程研究杂志出版内容重点:干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程

    贴壁法联合纤维连接蛋白差别黏附法分离纯化鉴定大鼠纤维环源干细胞
    马 东, 陈祁青, 赵继荣, 黄军凯, 杨云云, 朱 宝, 赵 宁, 马 同
    中国组织工程研究    2024, 28 (31): 4980-4986.   DOI: 10.12307/2023.771
    摘要37)      PDF (1963KB)(6)   


    文题释义:

    纤维连接蛋白:是一种细胞外基质蛋白,对细胞黏附、扩散、迁移、增殖和凋亡有着决定作用,可以促进细胞的增殖、附着、生长和分化及其与不同整合素受体结合。

    纤维环:由含胶原纤维束的纤维软骨构成,位于髓核的四周,纤维环的外观结构为前侧及两侧较厚,而后侧较薄,与人体脊柱的生理弯曲形状相适应,同时纤维环的前部有强大的前纵韧带,宽而坚韧,后侧的后纵韧带较窄、较薄,这是腰椎间盘髓核多向后、向外侧突出的解剖学原因。纤维环的各层纤维彼此交错成菱形,牢固地附着在上下软骨终板和椎体骨缘上,这种特殊的纤维排列方式非常坚固且富有弹性,不仅使相邻椎体间存在一定限度内的活动范围,还可限制椎体之间的过度扭转和滑移活动,加强了椎体间连接的稳定性,同时还可耐受各个方向的压力,并能缓冲外力,吸收震荡。


    背景:目前,细胞疗法治疗椎间盘退变多以骨髓间充质干细胞为主。但是,使用骨髓间充质干细胞作为纤维环再生的种子细胞存在修复部位形成异位骨化和畸胎瘤的危险。因此,寻找一种新的纤维环组织工程种子细胞对椎间盘退变的治疗将具有巨大的经济和社会意义。
    目的:通过贴壁法联合纤维连接蛋白差别黏附筛选法分离纯化大鼠纤维环源干细胞,观察纯化效果及细胞的生物学特性。
    方法:从SD大鼠椎间盘中获取纤维环组织,机械-酶消化法获取原代纤维环源干细胞,通过贴壁法联合纤维连接蛋白差别黏附法纯化纤维环源干细胞,在显微镜下观察细胞形态变化及增殖情况,应用细胞免疫荧光技术和qPCR技术检测干细胞表面标志物的表达,对筛选后的细胞进行多系诱导分化和特征性基因检测。

    结果与结论:①纯化后细胞生长良好,形态多以角形和星形多突起细胞为主,具有较好的增殖能力;②细胞膜表面抗原CD73、CD90、CD105呈阳性表达,CD45、CD34呈阴性表达;③经特定诱导后,细胞可以成功分化为成骨细胞、成软骨细胞及成脂细胞;④成骨诱导后Collagen-Ⅰ、Runx2、成软骨诱导后Collagen-Ⅱ、Sox-9 和成脂诱导后PPAR-γ、LPL各特征性基因均在细胞中呈高表达,与诱导前比较,差异有显著性意义(P < 0.05);⑤结果表明,贴壁法联合纤维连接蛋白差别黏附法能够有效筛选、纯化大鼠纤维环源干细胞,所得的细胞生物学性能良好,具有较好的增殖及多向分化潜能。

    https://orcid.org/0000-0001-8607-9597(马东) 

    中国组织工程研究杂志出版内容重点:干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程

    兔垂体干细胞的培养鉴定及分化
    岳婷婷, 朱 婷, 毛剑男, 李 伟, 杭春华
    中国组织工程研究    2024, 28 (25): 3942-3946.   DOI: 10.12307/2024.178
    摘要141)      PDF (1162KB)(11)   


    文题释义:

    垂体干细胞:是具有自我更新和多向分化潜能的原始细胞,主要分布于垂体前叶,其在整个生命过程中保持多能能力,并可分化成多种分泌不同激素类型的垂体细胞,在垂体平衡中发挥重要作用。
    细胞分化:指同一来源的细胞逐渐产生出形态结构、功能特征各不相同的细胞类群的过程,其结果是在时间和空间上同一细胞与其从前的状态有所不同。如垂体干细胞可分化为多种类型细胞:促肾上腺皮质激素细胞、促甲状腺激素细胞、促生长激素细胞、促黄体生成激素细胞、促卵泡素细胞、催乳素细胞。


    背景:脑垂体是人体重要的内分泌器官。多种疾病可引起脑垂体损伤,如脑垂体瘤、垂体功能减退症等。垂体干细胞因具有自我更新和多向分化潜力的特性,有望成为一种新的治疗方式修复受损的垂体。

    目的:采用悬浮细胞球培养法分离培养垂体干细胞,鉴定其增殖及分化能力。
    方法:采用悬浮细胞球培养法从新生新西兰白兔垂体中分离培养垂体干细胞,观察其形态特征;免疫荧光细胞染色检测垂体干细胞标志蛋白SOX2及Nestin的表达;采用EdU标记法检测垂体干细胞增殖能力;经贴壁及诱导分化后,通过ELISA法检测培养基中的激素水平。

    结果与结论:通过悬浮细胞球培养法可成功分离得到垂体干细胞球,且具有较强的增殖能力;干细胞特异性标记物SOX2和Nestin阳性表达;经诱导分化后培养基中促肾上腺皮质激素、促甲状腺激素、促生长激素、促黄体生成激素、促卵泡素、催乳素水平显著升高(P < 0.001),具有较强的分化能力。

    https://orcid.org/0000-0001-9672-0798 (岳婷婷) 

    中国组织工程研究杂志出版内容重点:干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程

    Lewis大鼠骨髓来源成熟和未成熟树突状细胞的提取与鉴别
    李立强, 李明皓, 李 良, 李文波, 张 军, 孔令梅
    中国组织工程研究    2024, 28 (25): 4013-4017.   DOI: 10.12307/2024.190
    摘要114)      PDF (872KB)(70)   


    文题释义:

    树突状细胞:它在体内具有极强的免疫抗原提呈功能,特别是树突状细胞处于未成熟状态下,主要通过组织相容性复合体捕获、处理抗原并将抗原递呈给初始T细胞,以激活抗原特异性的细胞免疫反应。
    混合淋巴细胞反应:在具有抗原提呈功能的树突状细胞刺激下,T细胞发生增殖和活化,根据淋巴细胞反应的强度来评价组织相容性抗原差异和对异体细胞的反应能力。


    背景:树突状细胞在未成熟阶段表现出极强的抗原吞噬功能,它可以在免疫耐受、癌症的免疫治疗等方面都表现出极大的优越性。但由于未成熟树突状细胞在生物体内含量极微,这就严重限制了它在临床、科研方面的应用。

    目的:提取鉴别Lewis大鼠骨髓来源成熟和未成熟树突状细胞。
    方法:从Lewis大鼠骨髓中分离骨髓前体细胞,应用20 ng/mL粒细胞集落刺激因子、10 ng/mL白细胞介素4培养7 d诱导为未成熟树突状细胞,然后在未成熟树突状细胞中加入1 μg/mL脂多糖继续培养2 d诱导为成熟树突状细胞。采用荧光倒置显微镜观察树突状细胞形态,流式细胞仪鉴定成熟和未成熟树突状细胞表面特异性分子,ELISA检测成熟和未成熟树突状细胞培养上清白细胞介素10、白细胞介素12和白细胞介素17A因子的分泌水平,混合淋巴细胞反应检测成熟和未成熟树突状细胞对T淋巴细胞的刺激反应。

    结果与结论:①普通荧光倒置显微镜下观察树突状细胞具有明显的突起结构;②流式细胞仪可见未成熟树突状细胞低表达CD40、CD86等共刺激分子;相反,成熟树突状细胞高表达上述共刺激分子;③未成熟树突状细胞的白细胞介素10、白细胞介素17A分泌水平要远高于成熟树突状细胞(P < 0.01);未成熟树突状细胞的白细胞介素12分泌水平低于成熟树突状细胞(P < 0.05);④成熟树突状细胞对T细胞的刺激明显比成熟树突状细胞强,当成熟树突状细胞与T淋巴细胞比例达到1∶10时刺激能力更强;⑤结果表明:Lewis大鼠骨髓前体细胞可以分化为树突状细胞,通过流式细胞鉴定、相关因子检测、混合淋巴细胞反应能够鉴别树突状细胞的成熟和未成熟状态。

    https://orcid.org/0000-0001-8856-1387 (李立强) 

    中国组织工程研究杂志出版内容重点:干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程

    miR-135a-5p靶向抑制Kif3B调控小鼠腭胚突间充质细胞的自噬
    冯文宣, 廉舒博, 王 哲, 陈 靖, 何 苇
    中国组织工程研究    2024, 28 (19): 3003-3011.   DOI: 10.12307/2024.151
    摘要168)      PDF (1998KB)(10)   


    文题释义:

    microRNAs:是一种非编码短链RNA(大约22个核苷酸),通过与靶点mRNA的3’-UTR相结合,发挥转录后水平调控作用。
    细胞自噬:是在自噬相关基因的作用下,真核细胞通过溶酶体对损伤细胞器及胞浆中蛋白质进行降解的一种细胞行为。在正常生理条件下,细胞自噬处于较低水平以调控细胞的稳态,如蛋白质或细胞器的更新。


    背景:研究表明,在地塞米松诱导腭裂的小鼠胚胎腭突间充质细胞中miR-135a-5p呈高表达,初级纤毛及其介导的Shh信号通路参与小鼠胚胎腭突间充质细胞的自噬。由此猜测miR-135a-5p可能通过初级纤毛及其介导的Shh信号途径调控小鼠胚胎腭突间充质细胞的自噬。

    目的:探讨miR-135a-5p对小鼠胚胎腭突间充质细胞自噬的调控作用。
    方法:体外提取并培养C57BL/6J小鼠胚胎腭突间充质细胞。细胞转染分别设置为:①对照组、miR-135a-5p阴性对照组、miR-135a-5p模拟物组。②NC+miR-NC组、KIF3B过表达组、miR-135a-5p+KIF3B组。qRT-PCR验证miR-135a-5p、KIF3B的转染效率;透射电镜观察各组细胞中自噬小体/自噬溶酶体的数目;免疫荧光技术测定自噬标记物LC3B的荧光表达程度;Western blot检测KIF3B、LC3和P62的蛋白表达。③miR-135a-5p阴性对照组、SAG处理组、SAG+miR-135a-5p组。qRT-PCR检测Shh信号下游关键转录因子Gli3的mRNA表达水平;Western blot检测自噬相关蛋白LC3和P62的蛋白表达。

    结果与结论:①过表达miR-135a-5p后,细胞内自噬小体/自噬溶酶体数量显著增多(P < 0.01);LC3B的荧光密度显著升高(P < 0.01),KIF3B、P62的蛋白表达降低(P < 0.01),LC3的蛋白表达升高;②过表达KIF3B后,细胞内自噬小体/自噬溶酶体数目明显减少(P < 0.01),LC3B的荧光密度降低(P < 0.01),P62的蛋白表达升高(P < 0.01),LC3的蛋白表达下降(P < 0.01);miR-135a-5p靶向抑制KIF3B的表达(P < 0.01),并使自噬小体/自噬溶酶体数目、LC3B的荧光强度以及LC3的蛋白表达得到回升(P < 0.01),P62的蛋白表达下降(P < 0.01);③SAG使Gli3的mRNA表达明显升高(P < 0.01),P62的蛋白表达升高(P < 0.01),LC3的蛋白表达下降(P < 0.01);加入miR-135a-5p后,Gli3的mRNA表达显著下降(P < 0.01),P62的蛋白表达下降(P < 0.01),LC3的蛋白表达回升(P < 0.01);④结果表明:miR-135a-5p靶向抑制KIF3B并且可能通过负向调控Shh信号通路促进小鼠胚胎间充质细胞自噬。

    https://orcid.org/0000-0002-7483-8143 (冯文宣) 

    中国组织工程研究杂志出版内容重点:干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程

    旋转生物反应器内球形体培养对人胎盘间充质干细胞炎症因子分泌的影响
    张萍萍, 梁婷婷, 范明松, 陈 黎, 张世昌
    中国组织工程研究    2024, 28 (19): 3012-3017.   DOI: 10.12307/2024.177
    摘要221)      PDF (1181KB)(88)   


    文题释义:

    球形体培养:是利用细胞自我聚集形成细胞球的特性而建立的一种三维细胞培养方法。通常采用悬滴法、低黏附材料、凝胶包埋、生物反应器等方法进行多种细胞的球形体培养,构建类似于体内微环境的细胞-细胞和细胞-细胞外基质相互作用网络,广泛应用于细胞高密度扩增培养和类器官培养研究。
    旋转生物反应器:是一种绕其处于水平位置的中心轴旋转,带有多种膜式氧合器(气体交换器)的圆柱形细胞或组织培养容器,具有低剪切力、微重力、极高溶氧效率、营养物质浓度梯度低等特点,是一种非常理想的细胞与组织工程用三维培养系统。


    背景:生物反应器内球形体培养是既能维持间充质干细胞干性又能大规模扩增的体外培养方法,明确其对干细胞免疫调节作用的影响有利于指导临床应用。

    目的:探讨旋转生物反应器内球形体培养对人胎盘间充质干细胞炎症因子分泌的影响。
    方法:从人胎盘组织中分离培养人胎盘间充质干细胞,分别进行二维培养和旋转生物反应器培养,利用倒置相差显微镜、免疫组化染色和CCK-8实验观察细胞形态与增殖能力,RT-qPCR和流式荧光法检测多种炎症因子基因表达与蛋白分泌量。

    结果与结论:①旋转生物反应器内培养的人胎盘间充质干细胞聚集成多细胞球形体,数量与体积逐渐增加;②苏木精-伊红染色可见旋转生物反应器内培养4 d的人胎盘间充质干细胞在球形体内分布均匀,形态正常;③免疫组化染色显示球形体内有大量人胎盘间充质干细胞的细胞核Ki-67阳性;④CCK-8实验结果显示,生物反应器内球形体培养的人胎盘间充质干细胞活力显著高于二维培养的细胞;⑤RT-qPCR和流式免疫荧光法检测结果显示,旋转生物反应器内球形体培养的人胎盘间充质干细胞中白细胞介素1β、白细胞介素4、白细胞介素6、白细胞介素8、白细胞介素10、白细胞介素17、肿瘤坏死因子α和干扰素α的基因表达量和蛋白分泌量显著高于二维培养的细胞;⑥结果表明,旋转生物反应器内球形体培养能显著提高人胎盘间充质干细胞分泌多种炎症因子的能力,加强人胎盘间充质干细胞的免疫调节作用。

    https://orcid.org/0000-0002-6587-2518 (张世昌) 

    中国组织工程研究杂志出版内容重点:干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程

    低氧和氧化应激对不同来源间充质干细胞旁分泌的差异性影响
    潘筱颖, 许永德, 刘志强, 邢晓雯, 杨 勇
    中国组织工程研究    2024, 28 (19): 3024-3030.   DOI: 10.12307/2024.140
    摘要193)      PDF (1288KB)(21)   


    文题释义:

    氧化应激:是指体内氧化与抗氧化失衡的一种状态,导致中性粒细胞炎性浸润,蛋白酶分泌增加,产生大量活性氧,直接损伤细胞。

    旁分泌功能:是指干细胞表达、分泌、合成的多种生物活性分子对靶细胞产生的生物学作用,是调节微环境稳态和应答外界不良刺激的重要机制。


    背景:间充质干细胞的生物学行为受所处生存微环境的影响,微环境条件预处理是调控间充质干细胞功能的重要手段。

    目的:对比氧化应激和低氧条件下脐带间充质干细胞、脂肪间充质干细胞旁分泌功能的差异,为治疗不同疾病选择适当的间充质干细胞预处理方式提供理论依据。
    方法:培养脐带间充质干细胞和脂肪间充质干细胞,分别加入不同浓度的H2O2或不同体积分数的O2干预,检测细胞形态、增殖、活力和旁分泌因子表达。
    结果与结论:①普通培养环境下,脐带间充质干细胞中脑源性神经营养因子和转化生长因子β的表达水平显著高于脂肪间充质干细胞,而脂肪间充质干细胞中基质细胞衍生因子1α和肿瘤坏死因子刺激因子6的表达水平显著高于脐带间充质干细胞;②中低浓度水

    平(≤100 μmol/L)H2O2对2种间充质干细胞活力的影响无显著差异,但H2O2浓度从50 μmol/L增至100 μmol/L使脐带间充质干细胞中血管内皮生长因子表达水平显著增高,脂肪间充质干细胞中碱性成纤维细胞生长因子、血管内皮生长因子、基质细胞衍生因子1α和白细胞介素10表达水平均显著升高;③体积分数1% O2促进2种间充质干细胞增殖;体积分数1% O2干预24 h后,2种间充质干细胞中基因表达水平均有升高,但脂肪间充质干细胞中血管内皮生长因子、白细胞介素10和肿瘤坏死因子刺激因子6的表达水平显著高于脐带间充质干细胞;④结果提示:低氧和氧化应激预处理可提高间充质干细胞旁分泌功能,但2种间充质干细胞对低氧和氧化应激的响应不同,治疗疾病可选择适合的间充质干细胞预处理方式进一步提升其治疗潜力。

    https://orcid.org/0009-0003-9786-6715 (潘筱颖) 

    中国组织工程研究杂志出版内容重点:干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程

    毛囊表皮神经嵴干细胞调节面神经损伤后局部炎症因子的表达水平
    唐 笠, 潘 瑶, 朱国臣
    中国组织工程研究    2023, 27 (33): 5249-5255.   DOI: 10.12307/2023.750
    摘要260)      PDF (3978KB)(62)   


    文题释义:

    面神经:第七对颅神经,属于外周神经系统,经茎乳孔出颅后分为5支,主要支配面部表情肌群,损伤后引起面瘫。
    毛囊表皮神经嵴干细胞:毛囊隆突区来源的表皮神经嵴干细胞,具备多向分化潜能。起源于神经外胚层神经嵴,与外周神经具有同源性,是外周神经损伤修复极具潜力的种子细胞。

    背景:既往研究报道了毛囊表皮神经嵴干细胞在周围神经修复中的巨大潜力,但其炎症调节作用在面神经修复研究中鲜有报道。
    目的:探究毛囊表皮神经嵴干细胞能否调节面神经损伤后早期局部肿瘤坏死因子α和白细胞介素4表达水平,以促进面神经功能和形态恢复。
    方法:提取4 d龄SD大鼠毛囊表皮神经嵴干细胞进行培养、鉴定。取54只成年雄性SD大鼠制备面神经干缺损自体静脉导管桥接模型,随机等分为生理盐水组、DMEM组和毛囊表皮神经嵴干细胞组。通过免疫蛋白印迹、免疫组化、免疫荧光观察术后4-14 d肿瘤坏死因子α和白细胞介素4表达水平。对术后 12 周大鼠进行面神经功能评分,并行苏木精-伊红染色观察面神经形态。

    结果与结论:①毛囊表皮神经嵴干细胞中 Nestin 和 p75NTR 双阳性表达,细胞纯度 > 90%;②与其他两组相比,毛囊表皮神经嵴干细胞组的肿瘤坏死因子α表达在术后7 d减弱(P < 0.05),而白细胞介素4表达在术后3,7,14 d均增强(P < 0.05);③与其他两组相比,毛囊表皮神经嵴干细胞组的面神经功能改善(P < 0.05);④面神经移植段均可见新生血管和再生轴突,与其他两组相比,毛囊表皮神经嵴干细胞组移植段和移植远段的神经纤维排列更有序、包绕的髓鞘更厚;⑤结果表明:毛囊表皮神经嵴干细胞对面神经损伤后修复早期局部肿瘤坏死因子α和白细胞介素4表达具有调节作用,可抑制局部炎症反应,并促进面神经功能和形态恢复。

    https://orcid.org/0000-0003-4814-1550 (朱国臣) 

    中国组织工程研究杂志出版内容重点:干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程

    Hippo-YAP信号通路对人羊膜上皮细胞成骨分化的影响
    张文景, 智晓东, 张玉强, 王 伟
    中国组织工程研究    2023, 27 (24): 3788-3794.   DOI: 10.12307/2023.697
    摘要274)      PDF (2129KB)(50)   

    文题释义:

    人羊膜上皮细胞:作为近年来干细胞治疗领域最有前景的种子细胞之一,其具有全能干性,可向多胚层分化。无论是伦理问题,还是来源问题,人羊膜上皮细胞都具有先天优势。
    间接共培养:将2种或2种以上的细胞接种于不同载体,然后将这些载体置于同一培养环境,使不同种类的细胞共用同一种培养体系而不直接接触。

    背景:人羊膜上皮细胞作为新型种子细胞,在骨损伤修复中具有重要作用。
    目的:探讨与成骨细胞共培养环境下人羊膜上皮细胞成骨分化的潜在调节机制。
    方法:使用酶消化法提取人羊膜上皮细胞,实时细胞分析系统 xCELLigence RTCA S16检测原代细胞增殖情况,使用transwell将人羊膜上皮细胞与成骨细胞共培养,并加入siRNA-YAP1干预,通过检测人羊膜上皮细胞的成骨相关蛋白评估成骨分化情况。

    结果与结论:①原代人羊膜上皮细胞在12 h内可完成贴壁,并在24-48 h进入指数增长期;②共培养过程中,人羊膜上皮细胞表现出成骨分化趋势,Hippo信号通路中YAP1蛋白表达增高;③在共培养过程中加入siRNA-YAP1后,Hippo信号通路中YAP1蛋白表达降低,同时人羊膜上皮细胞成骨分化能力减弱。

    https://orcid.org/0000-0003-2572-5975 (王伟) 

    中国组织工程研究杂志出版内容重点:干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程

    不同体积分数氧气预处理人羊膜间充质干细胞的生物学特性
    唐建宏, 张霓霓, 黄桂林, 龙元铸, 崔田宁, 骆勤亮, 郎家婵, 代 敏, 张立刚
    中国组织工程研究    2023, 27 (15): 2318-2324.   DOI: 10.12307/2023.392
    摘要401)      PDF (3911KB)(40)   

    文题释义:
    人羊膜间充质干细胞:来源于胎盘羊膜组织的一层半透明膜,是孕妇分娩后丢弃的废弃物,具有来源广、容易获取、免疫原性低、增殖能力强以及不受伦理道德限制等优势,广泛运用于治疗许多疾病,是组织工程研究领域理想的种子细胞来源。
    低氧预处理:体外将间充质干细胞进行适当低氧预处理可增加间充质干细胞的增殖活性、抗凋亡能力以及旁分泌作用,将低氧预处理的间充质干细胞移植至体内可抵抗缺血缺氧微环境的改变。

    背景:近年来,干细胞在组织损伤修复中发挥着重要作用,其中间充质干细胞移植应用最为广泛,间充质干细胞可以通过旁分泌细胞因子促进损伤组织的修复,低氧预处理可以改善间充质干细胞的生物学特性,因而,低氧预处理的人羊膜间充质干细胞可能在组织损伤修复中起到更好的治疗作用。
    目的:探讨不同体积分数氧气预处理对人羊膜间充质干细胞增殖、抗凋亡能力、旁分泌作用的影响。
    方法:利用酶消化法获得原代人羊膜间充质干细胞,将第3代人羊膜间充质干细胞通过不同体积分数氧气进行预处理48 h,随机分为1%,3%,5%,10%低氧预处理组和常氧对照组(体积分数21%氧气,倒置显微镜下观察人羊膜间充质干细胞的形态,CCK-8检测人羊膜间充质干细胞的增殖能力,Annexin V-FITC/PI试剂盒检测人羊膜间充质干细胞的凋亡情况,实时定量PCR法检测人羊膜间充质干细胞凋亡基因和缺氧诱导因子的表达,酶联免疫吸附法检测人羊膜间充质干细胞分泌的细胞因子水平。
    结果与结论:显微镜下观察不同体积分数氧气预处理组人羊膜间充质干细胞的形态无明显差异,低氧预处理能提高人羊膜间充质干细胞的增殖、抗凋亡和旁分泌细胞因子的能力,且体积分数1%氧气预处理效果优于体积分数3%,5%,10%,21%氧气预处理。
    关键词:人羊膜间充质干细胞;低氧;预处理;生物学特征
    https://orcid.org/0000-0002-2424-4136 (唐建宏) 

    中国组织工程研究杂志出版内容重点:干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程

    外胚间充质干细胞条件培养基冻干粉复合纤维蛋白胶修复大鼠皮肤损伤
    陈 頔, 薛 钰, 汤 郁, 费小明, 庄 琴, 周雯雯, 吕德民, 史文涛, 张志坚, 郑文娟, 蒋 宇
    中国组织工程研究    2023, 27 (15): 2350-2355.   DOI: 10.12307/2023.386
    摘要297)      PDF (4043KB)(46)   

    文题释义:
    外胚间充质干细胞条件培养基冻干粉:体外培养大鼠鼻黏膜来源外胚间充质干细胞,第3代细胞的培养基透析后冷冻干燥,易于保存和使用,尝试用于皮肤的损伤修复。
    纤维蛋白:是来源于血液的细胞外基质,主要用于伤口止血,作为细胞移植和生长因子缓释的载体已取得令人满意的效果。

    背景:近来多数研究将组织工程材料与干细胞或细胞因子复合来改善动物模型皮肤损伤。鼻黏膜来源的外胚间充质干细胞条件培养基冻干粉可以长期保存,用于修复皮肤损伤具有独特的优势。
    目的:观察外胚间充质干细胞条件培养基冻干粉复合纤维蛋白胶修复大鼠皮肤缺损的效果。
    方法:体外培养SD大鼠鼻黏膜来源的外胚间充质干细胞,第3代细胞的培养基透析后冷冻干燥制成冻干粉。将30只皮肤缺损SD大鼠按治疗方法分为3组(n=10):损伤对照组,不接受特殊治疗作为对照;纤维蛋白胶组,局部应用纤维蛋白胶;条件培养基冻干粉复合纤维蛋白胶组,局部应用含有外胚间充质干细胞条件培养基冻干粉的纤维蛋白胶。治疗后动态观察创面愈合情况,测量创面面积,对皮肤组织切片进行苏木精-伊红染色和CK8、P63免疫组化染色。
    结果与结论:条件培养基冻干粉复合纤维蛋白胶组创面愈合速度高于纤维蛋白胶组和损伤对照组(P < 0.001)。条件培养基冻干粉复合纤维蛋白胶组创面表皮和真皮在21 d全部再生修复;纤维蛋白胶组再生皮肤较薄;单纯创伤组皮肤再生不完全。在大鼠模型中,外胚间充质干细胞条件培养基冻干粉复合纤维蛋白胶联合使用可以促进损伤皮肤的伤口愈合。
    https://orcid.org/0000-0002-8570-4423 (汤郁) ;https://orcid.org/0000-0002-5011-7050 (陈頔) 中国组织工程研究杂志出版内容重点:干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程

    人血管周围干细胞成骨分化及Wnt/β-catenin信号通路的调控
    袁 维, 刘静东, 徐广辉, 康 健, 李富平, 王英杰, 支中正, 李冠武
    中国组织工程研究    2023, 27 (6): 866-871.   DOI: 10.12307/2023.250
    摘要484)      PDF (2519KB)(103)   

    文题释义:
    血管周围干细胞:脂肪组织的血管中可提取一种干细胞,包括周细胞和外膜细胞两类,合并称为血管周围干细胞。血管周围干细胞与间充质干细胞存在相似性,可作为组织工程的种子细胞。
    Wnt/β-catenin信号通路:是Wnt通路的一种经典途径,与干细胞的成骨分化密切相关。当存在Wnt信号刺激时,GSK-3β活性受到抑制,β-catenin在胞质内大量积聚并进入细胞核与TCF/LEF家族的转录因子结合,从而启动下游成骨靶基因的表达。

    背景:血管周围干细胞来源于成体脂肪组织,获取容易且干细胞比较均质,具有较强的增殖和多向分化潜能。
    目的:通过体外、体内实验探讨人血管周围干细胞的成骨分化能力,以及Wnt/β-catenin信号通路的调控作用。
    方法:抽脂来源的人脂肪组织,经荧光激活细胞分选法提取血管周围干细胞,第1代血管周围干细胞进行成骨诱导分化,分为空白对照组、成骨诱导组及Wnt信号通路抑制组,成骨诱导第5天行碱性磷酸酶染色,第10天行茜素红染色,第7天通过Western blot检测Runt相关转录因子2蛋白表达。制备血管周围干细胞复合纳米羟基磷灰石/聚乳酸-羟基乙酸共聚物支架材料,通过无胸腺小鼠胫骨单皮质缺损模型,研究血管周围干细胞在体内的骨修复效果。
    结果与结论:①每100 mL脂肪中含有基质血管成分细胞为(1.82±0.32)×107,活细胞占(82.72±5.37)%,经荧光激活细胞分选法分选,血管外膜细胞(CD34+、CD45-、CD146-)比例为(17.66±1.05)%、血管外周细胞(CD146+、CD45-、CD34-)比例为(7.18±0.52)%,血管周围干细胞体外扩增迅速,10代之内保持较强的增殖能力;②细胞实验显示血管周围干细胞具有成骨分化能力,抑制Wnt信号通路后Runt相关转录因子2表达明显减少,血管周围干细胞成骨分化受到抑制,动物实验进一步证实血管周围干细胞复合支架材料的成骨效果;③结果表明:Wnt/β-catenin信号通路在血管周围干细胞成骨分化中发挥重要作用,血管周围干细胞为骨修复提供一种新的治疗选择。

    https://orcid.org/0000-0003-3766-5383 (袁维) 

    中国组织工程研究杂志出版内容重点:干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程

    葛根素与淫羊藿苷对小鼠前成骨细胞生物学性能影响的比较
    乔鲁卉, 马子雨, 郭浩宇, 侯玉东
    中国组织工程研究    2023, 27 (6): 872-877.   DOI: 10.12307/2023.219
    摘要493)      PDF (2131KB)(53)   

    文题释义:
    淫羊藿苷:是中药淫羊藿的有效药理成分之一,属黄酮类物质,可以通过刺激骨形成同时抑制骨吸收来促进骨骼健康。在近年来对淫羊藿苷成骨机制的探索中发现淫羊藿苷能明显提高小鼠前成骨细胞中骨保护蛋白、Runt相关转录因子2基因的表达量,从而促进前成骨细胞分化、成熟。
    葛根素:是主要的异黄酮类植物衍生化合物,从葛根中提取,在临床上主要用于医治心脑血管疾病、糖尿病、骨质疏松等疾病,具有类雌激素作用。研究发现,葛根素及其衍生物可作为天然的成骨剂,动物实验研究发现其能防止卵巢切除大鼠的骨质流失等。

    背景:在种植区域骨缺损的修复方式中,骨组织工程修复策略相较于传统的自体骨移植方式具有创伤小、无免疫原性以及促进骨再生的优势,将不良反应较化学合成药物小的中药成分作用于骨质疏松患者骨缺损区域的方案是骨组织工程药物递送的重要组成部分。
    目的:比较葛根素与淫羊藿苷对小鼠前成骨细胞(MC3T3-E1)增殖、分化和矿化的影响,选择更为有效的促成骨药物。
    方法:确定葛根素、淫羊藿苷促MC3T3-E1细胞增殖、分化的最适浓度后将实验细胞分为4组:对照组、17β-雌二醇组和最适浓度葛根素组及淫羊藿苷组。在药物干预后第1,4,7天进行细胞增殖活力检测;成骨诱导第1,7,14天进行碱性磷酸酶活性检测;成骨诱导第21天进行钙化结节茜素红染色;成骨诱导第7天Real Time-PCR检测骨保护蛋白、Runt相关转录因子2 mRNA 的表达水平;鬼笔环肽染色观察培养
    24 h的细胞骨架形态。
    结果与结论:葛根素与淫羊藿苷促进细胞增殖、分化的最适浓度分别为10-7 mol/L,10-6 mol/L;经比较发现,培养第4天时,与淫羊藿苷组相比,葛根素促进细胞增殖的能力更强,差异有显著性意义(P < 0.05);成骨诱导7 d时,与葛根素组对比,淫羊藿苷组碱性磷酸酶活性更强,骨保护蛋白、Runt相关转录因子2 mRNA的表达水平上调显著,且在诱导21 d时钙结节形成数量和面积显著增加,差异有显著性意义(P < 0.05)。培养24 h细胞骨架形态呈网格状铺展,与对照组相比,雌激素组、葛根素组、淫羊藿苷组肌动蛋白走行清晰。结果表明,葛根素对MC3T3-E1细胞增殖的促进作用更强,淫羊藿苷对MC3T3-E1细胞分化、矿化促进作用更强。

    https://orcid.org/0000-0002-5844-0645(乔鲁卉)

    中国组织工程研究杂志出版内容重点:干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程

    转基因小鼠脊髓损伤后室管膜细胞的时空动态变化
    郝柳芳, 段红梅, 王子珏, 郝 飞, 郝 鹏, 赵 文, 高钰丹, 杨朝阳, 李晓光
    中国组织工程研究    2023, 27 (6): 883-889.   DOI: 10.12307/2023.228
    摘要451)      PDF (7840KB)(23)   

    文题释义:
    脊髓损伤:是一种破坏性的神经系统疾病。脊髓损伤导致大量细胞死亡和血脊髓屏障破坏,最终由于外部因素继发级联反应,如胶质瘢痕和囊腔形成、过度和持续的炎症、各种抑制分子的存在、缺乏营养支持和生长支持的细胞外基质等,导致更严重的损伤和功能障碍。
    室管膜细胞:衬附在脊髓中央管和脑室壁上的上皮细胞被称为室管膜细胞,是成年脊髓中保留干细胞潜能的主要细胞群,脊髓损伤后,室管膜细胞显示出多系分化潜能。它在体外具有自我更新能力和分化为星形胶质细胞、少突胶质细胞和神经元的潜力。

    背景:成年哺乳动物脊髓室管膜细胞损伤后表现出干/祖细胞特性。
    目的:利用Nestin和Foxj1转基因小鼠标记室管膜细胞,以便追踪室管膜细胞及其子代在成年小鼠脊髓损伤后的增殖分化命运。
    方法:对转基因小鼠T8脊髓节段完全切除1 mm脊髓组织,术后1-7 d连续腹腔注射BrdU动态观察室管膜细胞,在脊髓损伤后不同时间点(3,7,14,28,56 d)借助BrdU,GFAP,Tuj1,NeuN免疫荧光染色,观察损伤区边缘室管膜细胞的遗传命运谱。
    结果与结论:①未损伤脊髓中,Nestin阳性的室管膜细胞处于静止状态;脊髓损伤后室管膜细胞被激活,第3天时在损伤区周围大量增殖;②在损伤后第28天,约3.3% Nestin阳性的室管膜细胞表达神经元标记物Tuj1;③在损伤后第56天,约25.7% Nestin阳性的室管膜细胞分化为星形胶质细胞并构成胶质瘢痕的核心,参与胶质瘢痕的形成;④通过检测室管膜细胞在脊髓损伤后的时空动态变化、增殖和分化特征,为理解脊髓损伤的病理过程提供理论依据,为脊髓损伤修复提供新的思路。

    https://orcid.org/0000-0002-7707-8071(郝柳芳) 

    中国组织工程研究杂志出版内容重点:干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程

    一种同时培养原代皮质及海马神经元的实验方法
    廖益东, 明 江, 宋文学, 王梓力, 张 宇, 廖一飞, 徐卡娅, 杨 华
    中国组织工程研究    2023, 27 (6): 897-902.   DOI: 10.12307/2023.242
    摘要486)      PDF (3486KB)(27)   

    文题释义:
    原代神经元细胞:是中枢神经系统重要的组成部分,此种细胞可用作神经系统体外疾病模型,并广泛运用于神经细胞生物学特性和外源干扰因素的疾病研究中,其在神经生物学、发育生物学体外实验研究中扮演重要角色。
    细胞疾病模型:是一种能在体外培养并能模拟人类疾病的新型技术,在疾病药理学、个体化治疗、病理生理发生机制及再生医学研究中均具有巨大的运用潜能,弥补了许多疾病无法用动物模拟且构建的动物模型存在个体差异等缺点,同时此项技术为人类疾病的研究奠定了基础。

    背景:近年来原代神经元细胞模型在颅脑疾病中扮演着重要的角色,此类细胞模型特性更加贴近于疾病细胞,可用于模拟研究各类神经系统疾病。
    目的:建立一种便捷实用的可同时提取皮质及海马原代神经元的培养方法。
    方法:取新生24 h内的SD大鼠,麻醉后断脊法处死,采用体积分数为75%乙醇消毒,用镊子分离出颅骨及脑膜,解剖出完整大脑,剥离脑血管膜,游离出大脑皮质及海马组织,采用木瓜蛋白酶及适量DNA酶顺序消化方案,吹打、离心、过滤,然后接种于左旋多聚赖氨酸包被的6孔板和爬片内,以含体积分数10%胎牛血清的DMEM-F12培养基为种植液,6 h后换用含有B27的Neurobasal无血清专用培养基,持续培养7 d后,显微镜下观察细胞形态及生长状态。分别采用β-Tubulin免疫荧光法、Neun抗体免疫组化法鉴定皮质神经元与海马神经元,以及采用MAP2免疫荧光法鉴定其纯度。
    结果与结论:①接种24 h后细胞体积变清晰,呈不规则圆形、周围环绕光晕,少数细胞已有细小突起,均已贴壁生长;持续培养3 d后,胞体逐步增大,部分呈聚团性生长,突触延长,细胞间出现交联;持续培养7 d后,胞体成熟饱满,细胞质显著增多,光晕增强,形成更为密集的神经元网络;②经Neun抗体免疫组化法、β-Tubulin免疫荧光法鉴定为神经元,神经元标志物MAP2免疫荧光法鉴定皮质神经元和海马神经元纯度分别为(94.00±0.34)%和(91.00±0.26)%,可用于后期实验;③结果表明,采用同一批24 h内新生SD大鼠分离大脑皮质和海马组织,经木瓜蛋白酶与DNA酶顺序消化后,可提取到优质的海马神经元及皮质神经元。该方案得到的神经元纯度高,操作简化,可作为研究各类神经系统疾病细胞模型的基础。

    https://orcid.org/0000-0001-7324-248X (廖益东)

    中国组织工程研究杂志出版内容重点:干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程

    建立并鉴定一种基于人诱导多能干细胞的肝脏细胞定向分化实验方案
    黄文俊, 周亚飞, 王 洁, 李 环, 张艳敏, 周 锐
    中国组织工程研究    2023, 27 (1): 28-33.   DOI: 10.12307/2022.964
    摘要373)      PDF (2158KB)(24)   

    文题释义:
    人诱导多能干细胞:通过将转录因子组合(Oct4、Sox2、Klf4 和c-Myc)导入到终末分化体细胞使其诱导重编程为与胚胎干细胞特性高度类似的细胞类型,具备三胚层分化潜能和自我更新能力的同时,还具备无伦理争议、可个性化获取以及无免疫排斥等优点,因此具有巨大的临床应用潜力。

    背景:人诱导多能干细胞是一种与胚胎干细胞特性高度类似的多能干细胞类型,具备三胚层分化潜能和持续自我更新能力。将人诱导多能干细胞定向分化成具备功能的肝脏细胞对临床肝脏替代治疗意义重大。 
    目的:建立一种高效的基于人诱导多能干细胞的肝脏细胞定向分化实验方案。
    方法:利用明场显微镜、免疫荧光对人诱导多能干细胞特性进行鉴定。通过转录因子重组蛋白手段时序性调控不同信号通路,即在第0,5,10,15天顺序加入激活素A、成纤维细胞生长因子4/骨形态发生蛋白4、肝细胞生长因子、肿瘤抑制因子M,使多能干细胞经历终末内皮层、肝内胚层、肝母细胞(肝脏前体细胞)最终分化成为有功能的肝脏细胞。利用明场显微镜、实时定量PCR(qPCR)、ELISA动态观察不同阶段形态特征和分子标记物。
    结果与结论:①所使用的人诱导多能干细胞具备经典的诱导多能干细胞形态特征并且高表达诱导多能干细胞特异标记蛋白(SSEA4、SOX2、OCT4);②人诱导多能干细胞发生了终末内胚层、幼稚肝细胞、肝脏细胞不同阶段形态转变;③qPCR结果显示,随着肝细胞分化进展,诱导多能干细胞特异标记物(OCT4)显著下调,终末内胚层(GCS、CXCR4)和肝脏内胚层标记物(HNF4α、HNF1β)则呈现先升高再下调趋势,而肝脏细胞标记物(CYP34A、ALB)则呈现出逐渐递增趋势;④ELISA结果进一步显示,诱导15 d以后的肝脏细胞开始具备肝特异蛋白(白蛋白、尿素)分泌功能,并且随着时间延长其分泌功能进一步增加;⑤上述结果提示,成功建立人诱导多能干细胞向肝脏细胞定向分化的实验方案,为未来临床肝脏细胞替代治疗提供实验基础。
    缩略语:人诱导多能干细胞:human pluripotent stem cells,hiPSC

    https://orcid.org/0000-0001-7638-1442 (周锐) 

    中国组织工程研究杂志出版内容重点:干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程

    过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1β对乳腺癌干细胞干性表达的调控
    赵菊芬, 马 荣, 曹 佳, 于传扬, 陶 翔, 王 嘉, 王立斌
    中国组织工程研究    2023, 27 (1): 59-65.   DOI: 10.12307/2023.218
    摘要535)      PDF (5723KB)(41)   

    文题释义:
    过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1β(PGC-1β):过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1家族的3个主要成员(PGC-1α,PGC-1β和 PRC)在能量代谢调节、维持葡萄糖稳态和脂质代谢中发挥着关键作用,PGC-1β作为其成员的重要组成部分,是线粒体氧化能量代谢和抗氧化防御的主要调控因子。过去几年的研究表明,PGC-1β表达与癌症的进展有关,其在癌症中的表达与正常组织存在显著差异性。
    上皮-间充质转化:是一种在胚胎发育、炎症、组织重建和伤口愈合过程中通过特定程序转化为具有间质表型的潜在细胞-生物学过程。上皮-间充质转化相关蛋白有E-cadherin、N-cadherin、Slug、Vimentin、ZEB1等。研究表明,上皮-间充质转化过程的激活与正常干细胞和肿瘤干细胞的形成密切相关,并且上皮-间充质转化作为肿瘤转移的关键机制,在癌细胞的侵袭和转移过程中发挥重要作用。
    PI3K/AKT/mTOR信号通路:是驱动乳腺癌细胞生长、存活的最常见途径之一,几乎在所有的恶性肿瘤中都表现出异常表达,是一条对营养物质、激素和生长因子有反应的复杂的细胞内信号通路。对肿瘤干细胞维持和干性基因蛋白表达的调控作用,尚无明确研究结论。

    背景:研究表明,过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1β(peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1beta,PGC-1β)通过PI3K/AKT/mTOR信号通路影响乳腺癌细胞的增殖、迁移及凋亡。而PGC-1β能否通过PI3K/AKT/mTOR信号通路影响乳腺癌干细胞的干性及其影响机制还不清楚。
    目的:探究PGC-1β对乳腺癌干细胞干性的影响及调控机制。
    方法:将PGC-1β空载体、过表达载体(Lv-PGC-1β)、干扰载体(Sh-PGC-1β)分别转染乳腺肿瘤MCF-7细胞,荧光显微镜观察转染效果;qRT-PCR及Western blot验证慢病毒转染后PGC-1β mRNA和蛋白的相对表达。在干性培养基中分别培养未转染组、PGC-1β空载体组、PGC-1β过表达组及PGC-1β干扰组的MCF-7细胞使其成为乳腺癌干细胞,显微镜下观察并记录干细胞球体的形成过程,Western blot验证干性标志物(ABCG2、ALDH1、OCT4)、上皮-间充质转化标记物(E-Cadherin、N-Cadherin、Vimentin、Slug和ZEB1)及PI3K/AKT/mTOR通路核心蛋白的相对表达。
    结果与结论:①MCF-7贴壁细胞经干性培养基培养形成了折光性好、中间密度高的致密球干细胞;②乳腺癌干细胞干性蛋白的表达明显高于其贴壁细胞(P < 0.01);③与未转染组、空载体组相比,PGC-1β过表达组乳腺癌干细胞的形成时间缩短,细胞球体数目增多、球体直径增大(P < 0.01),而PGC-1β干扰组细胞球体数目减少、球体直径减小(P < 0.01);④PGC-1β过表达组干性相关蛋白的表达高于未转染组、空载体组(P < 0.01),上皮-间充质转化相关蛋白E-Cadherin表达低于未转染组、空载体组(P < 0.01),而N-Cadherin、Vimentin、Slug和ZEB1的表达高于未转染组、空载体组(P < 0.01);PI3K/AKT/mTOR相关蛋白及其磷酸化相关蛋白表达高于未转染组、空载体组(P < 0.01),PGC-1β干扰组结果则与PGC-1β过表达组相反;⑤结果提示,PGC-1β能够通过激活PI3K/AKT/mTOR信号通路影响乳腺癌干细胞上皮-间充质转化,从而促进乳腺癌干细胞的形成及干性相关标志物的表达。

    https://orcid.org/0000-0002-4299-0941(赵菊芬)

    中国组织工程研究杂志出版内容重点:干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程

    氧化应激诱导肩袖肌腱干细胞自噬的表达
    魏合伟, 郑维蓬, 刘治军, 赵国源, 方伟华, 陈 胜, 廖志浩, 万 雷
    中国组织工程研究    2022, 26 (31): 4954-4961.   DOI: 10.12307/2022.954
    摘要373)      PDF (6487KB)(108)   

    文题释义:
    缺血缺氧微环境与人肌腱干细胞:肩袖止点存在乏血管区,使损伤的创面处于一个缺氧、缺血状态,这样的微环境会释放大量有毒物质、炎症递质及促凋亡因子,导致归巢的肌腱干细胞无法分化成足够数量的目标细胞修复创面,严重者还会加速肌腱干细胞的凋亡。
    氧化应激与肩袖损伤愈合:由于缺血缺氧容易造成局部氧化应激状态,炎症反应时间持续延长,肩袖创面一直都暴露在炎症反应中,持续过多地产生活性氧,而过量的活性氧又促成炎症的级联反应,炎症反应又刺激了氧化应激的产生,反过来氧化应激又促进了炎症持续,这样就进入一个恶性循环,导致肩袖损伤愈合不良。这可谓肩袖损伤治疗的“瓶颈”。

    背景:目前肩袖腱骨愈合机制尚未完全阐明。有研究表明氧化应激状态下可导致组织细胞损害,不利于创面愈合。临床发现肩袖损伤腱骨止点常常愈合效果不佳,推测这可能与创面在缺血缺氧应激状态下出现异常细胞凋亡有关。
    目的:以氧化应激刺激诱导肩袖肌腱干细胞自噬促进细胞生存为突破点,设想通过自噬来缓解细胞氧化应激性损害。
    方法:采用肩袖肌腱干细胞体外培养体系,分别用0,50,100,200,400 μmol/L H2O2处理人肌腱干细胞24,48,72 h,CCK-8法检测细胞活力,然后选择合适的H2O2浓度用于建立肩袖肌腱干细胞体外氧化应激损伤模型。将第3代肩袖肌腱干细胞分为空白组、H2O2(50 μmol/L)干预组、自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤预处理(5 mmol/L,30 min)+H2O2组,干预48 h后,采用MDC、Lyso-Tracker Red染色检测细胞自噬现象,基因表达谱芯片检测自噬相关基因,DCFH-DA检测活性氧水平,Annexin V/PI检测细胞凋亡情况,Western blot检测各组细胞Beclin-1、p-mTOR、mTOR、LC3A/B和Caspase-3蛋白表达。
    结果与结论:①随着H2O2浓度的增加,肩袖肌腱干细胞增殖活性下降,差异有显著性意义(P < 0.05);当H2O2浓度为50 μmol/L时,肩袖肌腱干细胞增殖活性最强;②与空白组及3-甲基腺嘌呤+H2O2组比较,H2O2组细胞自噬水平明显增强,差异有显著性意义(P < 0.05);③与空白组及3-甲基腺嘌呤+H2O2组比较,H2O2组细胞活性氧水平明显升高(P < 0.05),自噬正调控因子Beclin-1蛋白表达上调(P < 0.05),自噬负调控因子mTOR蛋白表达下降(P < 0.05),自噬标志蛋白LC3A/B表达上调(P < 0.05),凋亡相关Caspase-3蛋白表达上调(P < 0.05);④结果表明,低浓度的H2O2可促进人肌腱干细胞增殖,但细胞凋亡和活性氧水平也一定范内小幅度升高,这是一种细胞高转化状态。细胞自噬可能发挥细胞保护作用,促进这种高转化状态,具体机制还需进一步研究。

    https://orcid.org/0000-0001-8972-5013(魏合伟);https://orcid.org/0000-0001-7257-4482(郑维蓬);https://orcid.org/0000-0002-6624-0408(刘治军)

    中国组织工程研究杂志出版内容重点:干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程

    缺氧预处理人华通胶间充质干细胞条件上清对心肌缺血再灌注损伤的作用及机制
    李 艳, 张 燕, 张宁坤, 陈 宇
    中国组织工程研究    2022, 26 (31): 5008-5013.   DOI: 10.12307/2022.955
    摘要371)      PDF (2175KB)(32)   

    文题释义:
    华通胶间充质干细胞:来源于新生儿脐带内透明的、黏液状的华通胶组织,是一种比成体骨髓间充质干细胞更原始的间充质干细胞,同样具有间充质干细胞的双向调节免疫和炎症反应、抗氧化应激、多向分化、抗凋亡等特性,还具有免疫原性更低、来源广泛等特点。
    缺血再灌注损伤:心肌、肝脏、肾脏等脏器或组织在缺血以后再通血管使脏器重新获得血供时,脏器原有损伤加重或者受到新的损伤,这种现象称为缺血再灌注损伤,缺血再灌注损伤使再灌注的治疗效果降低,给治疗带来新的困难。

    背景:间充质干细胞主要通过旁分泌作用改善组织损伤,低氧预处理后其旁分泌作用增强,但关于人华通胶间充质干细胞低氧预处理后的条件上清液对心肌缺血再灌注损伤的作用及其机制仍需深入研究。
    目的:探讨缺氧预处理人华通胶间充质干细胞条件上清对心肌缺血再灌注损伤H9C2细胞凋亡的影响及机制。
    方法:常氧、低氧处理人华通胶间充质干细胞,获得条件上清;大鼠H9C2细胞通过缺氧复氧和无血清培养6 h模拟体内心肌缺血再灌注损伤,试剂盒检测H9C2细胞培养上清中乳酸脱氢酶活力。将大鼠H9C2细胞分为4组:常氧培养组、模型组、常氧条件上清组和低氧条件上清组,造模后给予常氧条件上清和低氧条件上清干预24 h后,流式细胞仪检测细胞凋亡率,Western blot检测各组H9C2细胞中凋亡相关蛋白Bax、Bcl-2和自噬相关蛋白Beclin-1、p62、LC3的表达。
    结果与结论:①经缺氧复氧无血清处理及加入人华通胶间充质干细胞条件上清后,H9C2细胞形态无明显变化;②与常氧培养组相比,模型组H9C2细胞上清液中乳酸脱氢酶活力明显升高,加入两种人华通胶间充质干细胞条件上清后乳酸脱氢酶活力均下降;③与模型组相比,常氧条件上清组和低氧条件上清组H9C2细胞凋亡减少,Bax、Beclin-1、LC3蛋白表达降低,p62蛋白表达升高,且低氧条件上清组改变较常氧条件上清组显著;④结果表明,缺氧预处理人华通胶间充质干细胞条件上清可减少心肌缺血再灌注损伤导致的H9C2细胞凋亡,且该保护作用可能与其抑制自噬有关。

    缩略语:华通胶间充质干细胞:Wharton’s jelly derived mesenchymal stem cell,WJMSC

    https://orcid.org/0000-0003-3869-9745 (李艳) 

    中国组织工程研究杂志出版内容重点:干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程