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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    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544)      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

    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504)      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

    体外诱导人胎盘来源间充质干细胞向肝细胞分化
    梁婷婷, 陈 黎, 范明松, 张国英, 张世昌
    中国组织工程研究    2022, 26 (24): 3870-3874.   DOI: 10.12307/2022.568
    摘要501)      PDF (4330KB)(141)   

    文题释义:
    胎盘间充质干细胞:是一种起源于中胚层、来源于胎盘组织、具有自我复制能力的多潜能细胞。与其他组织来源间充质干细胞比较,具有更强的自我更新和多向分化能力、取材方便、来源广泛、免疫原性低等优势,为许多疾病的干细胞治疗提供理想的间充质干细胞来源。
    肝功能衰竭:当受到多种因素引起严重损害时,造成肝细胞大量坏死,导致肝功能发生严重障碍或失代偿,进而出现以凝血机制障碍和黄疸、肝性脑病、腹水等为主要表现的一组临床症候群。治疗肝功能衰竭需要大量高质量肝细胞通过细胞移植或体外生物人工肝代偿肝脏功能,以过渡到自身肝再生或肝移植。

    背景:间充质干细胞是治疗肝功能衰竭的重要细胞来源,将其诱导分化为肝细胞后能提高肝功能衰竭的治疗效果。
    目的:探讨胎盘组织来源间充质干细胞在体外诱导分化为成熟肝细胞的可行性,为其用于肝功能衰竭治疗奠定基础。
    方法:从人胎盘组织中分离培养人胎盘来源间充质干细胞,采用流式细胞分析、多向诱导分化等方法鉴定。应用多细胞因子将胎盘间充质干细胞向肝细胞诱导分化22 d,采用免疫荧光染色检测肝细胞标志物的表达变化,糖原染色检测细胞的糖原合成能力。
    结果与结论:①倒置显微镜下可见分离培养的细胞为梭形或成纤维细胞样细胞,增殖迅速,传10代后细胞形态未见明显变化;②流式细胞分析结果显示CD73、CD90、CD105、CD44、CD166、CD29、CD54、HLA-ABC在胎盘间充质干细胞中阳性率超过95%,而CD34、CD45、CD117、CD14、CD19、CD133、CD31、HLA-DR均为阴性;③经成脂、成骨、成软骨细胞诱导分化后,油红O、茜素红、阿辛蓝染色均为阳性;④向肝细胞诱导分化22 d后,呈圆形或多角形、细胞界限明显的典型肝细胞形态,免疫荧光染色显示大量细胞表达肝细胞表面标志物白蛋白、细胞角蛋白18、HepPar1、CYP7A1,糖原染色为阳性;⑤结果表明,从人胎盘组织分离培养的细胞为间充质干细胞,人胎盘间充质干细胞在体外可诱导分化为成熟肝细胞,有望为肝功能衰竭治疗提供可靠的肝细胞来源。

    https://orcid.org/0000-0003-2240-4076 (梁婷婷) ;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

    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496)      PDF (3486KB)(28)   

    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

    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488)      PDF (2519KB)(107)   

    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

    机械牵张对人肺上皮细胞纤维增殖的影响
    张 容, 梁珍婷, 杨 淳, 刘冬冬, 席 寅, 张 洁, 王 亚, 徐永昊, 刘晓青, 黎毅敏
    中国组织工程研究    2022, 26 (24): 3821-3825.   DOI: 10.12307/2022.560
    摘要459)      PDF (1328KB)(76)   

    文题释义:
    转化生长因子β1:是转化生长因子β超家族成员之一,由2条单链组成的一类能够调节细胞生长和分化的多肽。体内的转化生长因子β1通常以非活性形式存在,活化后的转化生长因子β1与受体结合可激活相关信号通路并表现出生物活性,加速器官纤维化的发生,是调节细胞生长、促进组织纤维化的重要细胞因子。
    BEAS-2B细胞:是人正常支气管上皮细胞。最初从1名非癌个体的正常人支气管上皮病理切片中分离出上皮细胞,由腺病毒12-SV40病毒杂交病毒感染并克隆,经连续传代后生命周期延长并已永生化。目前,国内外常利用这株细胞对辐射、牵张、化学物致癌及分化等机制进行研究。

    背景:机械通气是目前重症呼吸疾病重要有效的治疗支持手段之一,但不适当的机械通气可使肺损伤加重,甚至纤维化形成。如何最大程度减少呼吸机相关肺损伤,发挥呼吸机的真正保护作用显得至关重要。肺是一个力学器官,机械通气使肺泡反复充气,对邻近的肺上皮细胞产生牵张作用,使其处于一个非正常的损伤修复过程。因此,过度机械牵张在促进肺纤维增殖发生中可能扮演重要角色。目前国内外关于机械牵张对肺上皮细胞纤维增殖的影响报道较少,其具体发生机制并不清楚。 
    目的:观察不同机械牵张强度及牵张时间对人肺上皮BEAS-2B细胞中转化生长因子β1、波形蛋白及Ⅰ型胶原表达的影响。
    方法:体外培养人肺上皮细胞株 BEAS-2B,取对数生长期的细胞分为静止对照组、10%牵张组、20%牵张组。采用FX-5000T 细胞应力加载系统对人肺上皮BEAS-2B细胞以频率20次/min,正弦波形式分别牵张24,48,72 h,采用倒置显微镜观察细胞形态变化,RT-qPCR和免疫荧光方法检测转化生长因子β1、Ⅰ型胶原mRNA表达及波形蛋白表达变化。
    结果与结论:①静止对照组BEAS-2B细胞呈卵圆形贴壁生长,20%牵张组牵张72 h后细胞形态由鹅卵圆形变为长梭样,细胞间隙增宽;②随着机械牵张强度的增加,BEAS-2B细胞中转化生长因子β1、Ⅰ型胶原mRNA表达及波形蛋白水平较静止对照组均增加,并呈时间依赖趋势 (P < 0.05);与静止对照组比较,10%牵张组转化生长因子β1、Ⅰ型胶原mRNA及波形蛋白变化不明显;③结果表明,过度机械牵张可刺激人肺上皮BEAS-2B细胞中转化生长因子β1、波形蛋白及Ⅰ型胶原表达增加,过度机械牵张在促进肺纤维增殖发生中发挥重要作用。

    https://orcid.org/0000-0003-2184-0546 (张容) 

    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458)      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

    子宫内电穿孔转染胎鼠脑室管膜下区神经干细胞的条件优化
    邹明明, 倪 莉, 周立宇, 李 迪, 赛吉拉夫, 韦善文, 张鹏飞
    中国组织工程研究    2022, 26 (30): 4879-4883.   DOI: 10.12307/2022.769
    摘要445)      PDF (3277KB)(144)   

    文题释义:
    神经前体细胞:能够进行自我增殖和分化的多潜能细胞,可通过增殖维持所需的神经前体细胞数目,也可分化为神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞。
    子宫内电转染技术:子宫内电穿孔是研究神经发育过程中细胞增殖、分化、迁移和成熟分子机制的一项重要技术。利用电脉冲在细胞膜上产生瞬时孔隙,快速和靶向地将物质导入到细胞中。电穿孔在体外研究中的使用由来已久,但科学的发展将它的使用范围扩展到了研究完整的器官,如在子宫内发育的小鼠胚胎器官。

    背景:神经干细胞是一群可以自我增殖并具有多向分化潜能的细胞。子宫内电穿孔转染可将RNA或质粒瞬时转入活体小鼠神经干细胞内对目的基因进行干扰或过表达,是目前活体研究大脑皮质发育的最直接可靠的研究方法。
    目的:以胚胎小鼠脑室管膜下区的神经干细胞为目标,以增强型绿色荧光蛋白作为报告基因,优化子宫内电穿孔转染的条件,为研究大脑皮质的发育提供更加有效的方法。
    方法:将成年ICR小鼠以1只雄鼠和3只雌鼠的比例进行交配,晚上8点将小鼠合笼,第2天早晨8点查验雌鼠阴栓,将有阴栓的雌鼠计为怀孕0.5 d。待怀孕14 d(E14)时腹腔注射Ketamin(120 mg/kg)和Xylazine(10 mg/kg)麻醉孕鼠,剃掉孕鼠腹部毛发,打开腹腔,不剪开孕鼠子宫,用ECM803电穿孔转染仪和BTX电极在不同的电压下将pEx-4-eGFP质粒在电场的作用下瞬时转入胎鼠脑室管膜下区的神经干细胞内。转染3 d后取出转染小鼠脑组织进行冰冻切片,观察增强型绿色荧光蛋白在大脑皮质上的表达,统计绿色荧光蛋白阳性细胞数来评估转染效率。
    结果与结论:①电转电压在38,40,42,45 V时小鼠存活及转染效果不同,38 V 电压对胎鼠的致死性较小,但是转染效率较低,在42 V电压下电转的小鼠可存活,且电转的脑组织中绿色荧光蛋白荧光强度高于40 V电压,但是45 V电压对小鼠的致死性较大。因此,42 V电压是一个较好的电转条件。②在电压42 V条件下,脉冲数由5个改为8个后绿色荧光蛋白阳性细胞更多,荧光更亮。③改良后的电转条件对转染成功的细胞生长无影响。

    https://orcid.org/0000-0002-4382-3483 (邹明明) 

    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

    两种棘球蚴绦虫原头节与内皮祖细胞共培养后血管生成抑制蛋白1等因子的表达
    俞晓凡, 姜慧娇, 谭小武, 吴向未
    中国组织工程研究    2022, 26 (24): 3892-3896.   DOI: 10.12307/2022.572
    摘要437)      PDF (1141KB)(58)   

    文题释义:
    棘球蚴病:是由棘球蚴绦虫引起的人畜共患寄生虫病,人体感染棘球蚴绦虫幼虫后好发于肝脏,病程缓慢,感染早期无特殊症状,感染后期对病灶周边组织器官产生影响,导致器官功能障碍。
    内皮祖细胞:具有增殖和多向分化能力,是血管内皮细胞的前体细胞,可以刺激血管新生及损伤血管的修复。

    背景:泡状棘球蚴病与细粒棘球蚴病在体内的生长方式不同,泡状棘球蚴病呈浸润性生长,可侵袭组织血管、胆管;细粒棘球蚴病具有纤维性外囊壁包裹病变,对组织呈压迫性生长。两种棘球蚴病对血管侵袭、血管形成产生的作用尚不明确。
    目的:探究两种棘球蚴绦虫原头节对内皮祖细胞中血管生成相关因子的影响。
    方法:提取、培养、鉴定C57BL/6小鼠骨髓来源内皮祖细胞,提取两种棘球蚴绦虫原头节;将两种棘球蚴绦虫原头节分别与内皮祖细胞共培养24,48,60 h,ELISA检测细胞共培养上清液中血管内皮生长因子A、基质细胞衍生因子1α的分泌水平;Western blot检测各组内皮祖细胞中血管生成抑制蛋白1、血管内皮生长因子A、缺氧诱导因子1α、基质细胞衍生因子1α蛋白的相对表达量。
    结果与结论:①泡状棘球蚴组共培养60 h时分泌血管内皮生长因子A、基质细胞衍生因子1α水平明显高于细粒棘球蚴组(P < 0.05);②泡状棘球蚴组共培养48,60 h时内皮祖细胞中血管生成抑制蛋白1、缺氧诱导因子1α、基质细胞衍生因子1α蛋白的相对表达量高于细粒棘球蚴组(P < 0.05);③泡状棘球蚴组与细粒棘球蚴组共培养48,60 h的血管内皮生长因子A相对表达量无显著差异(P > 0.05);④结果表明,泡状棘球蚴促进血管生成,细粒棘球蚴对血管生成影响小。

    https://orcid.org/0000-0002-3897-6629 (吴向未) 

    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

    睫状神经营养因子复合毛喉素及3-异丁基-1-甲基黄嘌呤通过环磷酸腺苷信号通路诱导肌源性干细胞分化为许旺细胞表型
    龚 超, 智晓东, 张玉强, 王晨亮, 王 康, 王 伟
    中国组织工程研究    2022, 26 (19): 2970-2977.   DOI: 10.12307/2022.373
    摘要437)      PDF (3742KB)(35)   

    文题释义:
    肌源性干细胞:是存在于骨骼肌纤维基底膜与肌膜之间的具有干/祖细胞特性的所有细胞的统称,具有来源丰富、获取容易以及在氧化和缺氧环境下仍具有出色生存能力等特性。
    周围神经损伤:是一种主要由创伤、肿瘤及代谢性疾病等因素引起的临床常见病,经常会导致机体受累节段运动、感觉和自主功能的部分或全部丧失,以及出现顽固性神经痛,这严重影响患者的生活质量,并给家庭和社会造成了沉重的负担。

    背景:许旺细胞是周围神经组织工程最理想的种子细胞,但许旺细胞存在诸多缺陷,因此目前的研究主要集中在具有许旺细胞特性的其他细胞上,并且许旺细胞样细胞已成为周围神经损伤修复的理想细胞来源。
    目的:探讨睫状神经营养因子复合毛喉素和3-异丁基-1-甲基黄嘌呤(Fsk-IBMX)诱导肌源性干细胞分化为许旺细胞表型的方法及该诱导过程与环磷酸腺苷信号通路的相关性,以期为进一步将肌源性干细胞应用于周围神经损伤修复奠定基础。
    方法:采用混合消化酶从1周龄SD乳鼠中提取肌源性干细胞,以睫状神经营养因子诱导肌源性干细胞去分化,再用Fsk-IBMX对去分化肌源性干细胞进行诱导。通过细胞形态学、细胞免疫荧光、CCK-8、Western blot、RT-qPCR等技术对肌源性干细胞、去分化细胞和许旺细胞样细胞进行鉴定及相关分析,同时检测去分化过程和许旺细胞样细胞分化过程中环磷酸腺苷信号通路相关蛋白的表达。
    结果与结论:①细胞免疫荧光染色显示取自SD乳鼠的原代细胞能够被肌源性干细胞特异性标志物Desmin标记;②CCK-8结果显示第1-3代肌源性干细胞增殖活性逐渐增加,第3-8代肌源性干细胞增殖活性趋于稳定;③Western blot结果显示睫状神经营养因子诱导后成肌分化相关蛋白p21和MyoG表达降低,环磷酸腺苷信号通路相关蛋白p-CREB表达增加,Fsk-IBMX诱导后许旺细胞标志物S100β、GFAP和p75以及p-CREB表达均增加,而环磷酸腺苷抑制剂SQ22536可以抑制睫状神经营养因子和Fsk-IBMX的作用;④RT-qPCR结果与Western blot结果一致,即Fsk-IBMX诱导后S100β、GFAP和p75 mRNA表达水平增加,而SQ22536可以抑制这一效应;CCK-8结果显示Fsk-IBMX诱导后细胞活性有所降低;⑤结果显示:睫状神经营养因子复合Fsk-IBMX可以诱导肌源性干细胞分化为许旺细胞表型,并且诱导过程激活了环磷酸腺苷信号通路。
    缩略语:环磷酸腺苷:cyclic adenosine monophosphate,cAMP;毛喉素:forskolin,Fsk;3-异丁基-1-甲基黄嘌呤:3-Isobutyl-1-methylxanthine,IBMX

    https://orcid.org/0000-0002-9487-5427 (龚超) 

    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405)      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

    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385)      PDF (2158KB)(27)   

    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

    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379)      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

    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376)      PDF (6487KB)(111)   

    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

    外胚层间充质干细胞来源细胞外囊泡诱导大鼠星形胶质细胞向神经元的转分化
    贯世豪, 黄永辉, 龚爱华, 曹兴兵, 孙海涛, 蔡 闯
    中国组织工程研究    2022, 26 (30): 4840-4846.   DOI: 10.12307/2022.764
    摘要324)      PDF (3624KB)(116)   

    文题释义:
    细胞外囊泡:指由细胞释放的直径为30-200 nm的双层膜结构的小囊泡,携带多种RNA和蛋白质,在细胞间的物质交换和信息传递中起重要作用。
    转分化:指将一种类型的体细胞通过改变其细胞表型直接转变为另一种类型细胞的过程,该技术的出现使得病变损伤组织的原位修复得以实现,近年来在星形胶质细胞转分化方面受到广泛关注。

    背景:脊髓损伤会使星形胶质细胞增生进而形成胶质瘢痕阻碍神经轴突的形成,而局部炎症微环境进一步加重了神经元的死亡,因此,将星形胶质细胞转分化为神经元既能减轻星形胶质细胞的增生又能增加神经元的数量,可谓是一举两得。而有关外胚层间充质干细胞来源细胞外囊泡能否诱导星形胶质细胞转分化为神经元尚未见相关报道。
    目的:探索外胚层间充质干细胞来源细胞外囊泡能否诱导星形胶质细胞转分化为神经元。
    方法:①采用组织块直接培养法培养SD大鼠鼻黏膜来源外胚层间充质干细胞,并且根据其形态以及免疫荧光进行鉴定,收集细胞上清液以提取细胞外囊泡,通过粒径分析、透射电镜及蛋白免疫印迹予以鉴定;②采用胰酶消化法培养SD大鼠大脑星形胶质细胞,并予以鉴定;③星形胶质细胞分2组干预:分别加入外胚层间充质干细胞来源细胞外囊泡(质量浓度为1 g/L,2 mL培养基内加入细胞外囊泡体积为66 μL)和同体积的PBS干预星形胶质细胞72 h;④通过免疫荧光、实时荧光定量PCR和蛋白免疫印迹来检测神经元标志物神经元特异性烯醇化酶及神经丝蛋白200的表达量。
    结果与结论:①外胚层间充质干细胞形态呈典型梭形并且高表达间充质干细胞标志蛋白CD44、Nestin 和Vimentin;外胚层间充质干细胞来源细胞外囊泡呈经典茶托样形态,粒径分布在30-200 nm之间,蛋白免疫印迹显示细胞外囊泡标志蛋白CD9,CD63及TSG101呈现阳性表达;②星形胶质细胞形态呈不规则星状且高表达胶质纤维酸性蛋白;③与对照组相比,外胚层间充质干细胞来源细胞外囊泡组可见较多神经元样细胞,胞体呈梭形且饱满,突起增多变长,并且高表达神经元特异性烯醇化酶及神经丝蛋白200(P < 0.05);④以上结果提示,外胚层间充质干细胞来源细胞外囊泡可诱导星形胶质细胞转分化为神经元。
    缩略语:外胚层间充质干细胞来源细胞外囊泡:ectomesenchymal stem cells-extracellular vesicles,EMSC-EVs

    https://orcid.org/0000-0002-7618-7321 (贯世豪) 

    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303)      PDF (4043KB)(48)   

    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

    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280)      PDF (2129KB)(52)   

    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

    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269)      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

    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224)      PDF (1181KB)(89)   


    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199)      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