涡虫成体干细胞研究进展

干细胞研究是当代生命科学研究的重点和热点之一,涡虫因具有结构简单、再生速度快、基因与脊椎动物同源性高等特点而成为研究再生的良好动物模型.涡虫的这种再生能力与其体内具有被称为neoblasts的多能干细胞群有关.文中结合近几年的研究成果从neoblasts与涡虫的再生关系、neoblasts的分子标记及研究方法3个方面进行综述,以促进neoblasts的研究.     

BrdU标记骨髓间充质干细胞的研究

目的:探讨5-溴脱氧尿嘧啶核苷(5-Bromo-21-deoxyuridine,BrdU)标记骨髓间充质干细胞(Mesenchymal stem cells.MSCs)的可行性.方法:分离培养骨髓MSCs,经BrdU标记不同时间,免疫细胞化学鉴定.结果:MSCs的CD44、CD54免疫细胞化学染色阳性率达90%以上.BrdU标记的阳性细胞率随标记时间延长而逐渐增高,标记72h阳性率达85%以上.结论:以10μmol/L的BrdU标记骨髓MSCs的最佳时间是72h.     

涡虫头部再生的细胞和分子机制研究

涡虫因其拥有非凡的再生能力,成为实验室再生研究的一种常见模式动物.涡虫身体被切割后残存的任意部分都能再生出缺失组织,即使是小到虫体1/279的片段也能够在很短时间内再生出一个完整的个体,其中头部再生的研究更是备受关注.涡虫头部再生不仅是普通的组织再生,还包括一个功能完整的中枢神经系统再生.本文主要综述了涡虫头部再生的最新研究进展,阐明了涡虫在身体中线区域通过构建新的组织中心-前极,引导干细胞迁移,完成头部再生的细胞和分子机制.同时详细介绍了涡虫体内全能干细胞和功能干细胞的区别及它们分别在再生过程中的作用.     

日本三角涡虫染色体和分子分类特征研究

日本三角涡虫是国际上研究涡虫再生和发育的模式动物,三角涡虫传统的分类学基础是以其生殖解剖学特征为依据.通过核型分析和RT-PCR技术,从核学和分子生物学水平对三角涡虫的分类学特征进行研究,结果表明:染色体和分子分类特征可以有效地辅助三角涡虫的分类.     

淡水涡虫:分类地位、胚胎发生和再生

淡水涡虫作为研究发育和再生的模式动物已有200多年的历史.尤其是近几年,涡虫研究走向分子生物学和功能基因组学领域,这些研究有助于从分子水平上揭示后生动物进化、发育和再生的共同机制.本文从淡水涡虫的分类地位、胚胎发生和再生3个方面综述了涡虫研究进展,以促进人们对这个独特动物的了解.     

新生大鼠海马神经干细胞的体外培养及鉴定

目的 探讨新生大鼠海马神经干细胞(NSC)的体外培养和诱导分化的条件和特点.方法 分离出生1d大鼠海马,在表皮生长因子、碱性成纤维生长因子和B27,联合作用下使其稳定增殖,用5-溴脱氧尿苷(BrdU)标记处于增殖状态的神经干细胞,应用免疫荧光染色方法 行巢蛋白(Nestin)、5-溴脱氧尿苷(BrdU)、β-Ⅲ型微管蛋白(Tuj-1)、波形蛋白(Vimentin)和Galc-C免疫荧光染色,对NSC的增殖及其分化的细胞进行鉴定.结果 体外培养的NSC增殖成神经干细胞球并传代.鉴定为Nestin染色阳性细胞和5-溴脱氧尿苷(BrdU)标记染色阳性细胞,并可诱导分化为神经元细胞(Tuj-1染色阳性细胞)、神经胶质细胞(Vimentin染色阳性细胞)和少突胶质细胞(Calc-C染色阳性细胞).结论 采用无血清培养基中加入特定生长因子的培养技术,可培养出在体外稳定增殖并有多向分化潜能的新生大鼠海马神经干细胞.     

表面等离激元共振成像技术在识别和确认诱导多能干细胞生物标记中的应用(英文)

诱导多能干细胞(i PSCs)是再生医学领域,尤其是细胞治疗和药物筛选研究中非常有吸引力的细胞来源.然而,再生医学需要对i PSCs进行快速、精准鉴别.在本研究中,我们开发了针对多能性生物标记物的抗体阵列,分别以胚胎干细胞(ESCs)和鼠成纤维细胞(MEF)裂解液作为阳性和阴性对照,应用快速且无需标记的表面等离激元共振成像(SPRi)技术对i PSCs裂解液中的多种抗原进行检测.每一种抗体都与i PSC裂解液中相应的抗原显示出特异性识别.这一结果表明,SPRi技术适合于检测i PSCs裂解液中的多种抗原,并具有通用性,利用SPRi技术可以用于对干细胞裂解液中生物标志物的高通量鉴别分析.     

日本三角涡虫单克隆群体的繁殖技术

日本三角涡虫是扁形动物门涡虫纲的代表动物,其独特的结构和极强的再生能力在研究胚胎发育和细胞分化中受到重视。但作为实验材料其个体较小,要取得足够量的组织存在困难,是研究工作中存在的问题。由于涡虫在受伤或被截断后,可以依赖体内的副胚层干细胞完整再生,因此,利用人工切割和饲养的方法可以培养大量的单克隆涡虫品系。研究目的在于建立涡虫单克隆群体的养殖体系标准,为后续的基因组和蛋白质组研究工作提供了依据。     

离子液体溴化1-辛基-3-甲基咪唑对日本三角涡虫摄食与再生的影响

测定了离子液体溴化1-辛基-3-甲基咪唑对日本三角涡虫的急性毒性,并在此基础上研究了离子液体曝露对日本三角涡虫摄食与再生的影响.结果表明,离子液体对涡虫72h的LC50为313mg·L-1.在摄食实验中,离子液体处理组的摄食涡虫数均较对照组有不同程度的下降,且质量浓度20mg·L-1时,摄食涡虫数在3次喂食后的不同时间点大多明显减少,与对照组相比差异显著.在再生实验中,前96h各处理组的再生涡虫数均较对照组少,且质量浓度20mg·L-1的3个处理组与对照组相比差异显著.由此可见,离子液体对涡虫的摄食和再生均有一定的抑制作用,且该影响具有剂量——效应关系.此外,本文也对离子液体影响涡虫摄食、再生的可能机制进行了初步探讨.     

三肠目涡虫(Tricladida)中常用的分子标记及研究进展

介绍了三肠目涡虫研究中常用的分子标记,以及这些标记基因在DNA条形码、分子系统发育、遗传多样性、种群历史动态和系统地理学等方面的研究进展,并展望了这些分子标记在三肠目涡虫研究中的应用前景以及研究热点.目前,核糖体18S、28S、ITS-1与线粒体基因COI是三肠目涡虫研究中最常用的标记基因,18S,28S常与COI,I...     

三角涡虫雄性生殖管道的观察

涡虫在动物系统演化史上占有十分重要的地位,雌雄同体,具有很强的再生能力,因此,对其生殖系统组织结构进行深入研究具有重要的意义.本文用2种染色方法(H.E染色、Masson染色)显示了日本三角涡虫(Dugesia japonica)雄性生殖管道的组织结构并对其进行了光镜观察.结果表明,该类涡虫雄性生殖管道是由输精囊、输精管、球腔、射精管4部分构成.     

DjRock2参与东亚三角涡虫再生调节

利用体外转录的方法合成DjRock2基因的RNA探针,检测RNA探针效率后,对成体及再生过程中的涡虫进行原位杂交试验;将DjRock2基因插入到L4440载体中,构建L4440-DjRock2干扰载体,合成dsRNA并微注射涡虫,利用RT-PCR和Western blot技术检测干扰后再生过程中DjRock2 mRNA和蛋白表达的下调作用。结果表明:DjRock2基因在成熟涡虫中枢神经系统中特异性表达,再生过程中伤口处胚基位置有阳性信号;干扰成体涡虫在再生第3天,头部、中部、尾部都有胚基的形成,但是第5天开始伤口处细胞凋亡,成体干细胞没有完成正常的分化,头部、中部、尾部再生都受到抑制,不能正常完成再生,甚至死亡。RT-PCR技术检测到RNA干扰后DjRock2mRNA的表达显著下降。Western blot检测到干扰后DjRock2蛋白的表达下调。所构建的L4440-DjRock2干扰载体干扰效率高,表型变化明显,从基因和蛋白方面进行分析,为进一步研究Rock2基因的功能奠定了基础。     

Pb^2＋对日本三角涡虫急性毒理作用及其6种酶活力的影响

通过急性毒理实验,观察了Pb2+对日本三角涡虫(Dugesia japonica)的损伤状况,并探讨了Pb2+对涡虫体内LDH、Na+-K+-ATP酶和Ca2+-Mg2+-ATP酶等3种代谢酶和SOD、CAT和GSH-PX等3种抗氧化酶活力的影响.Pb2+对涡虫的24h、36h、48h急性毒理作用半致死浓度(LC50)分别为685.1μmolL-1、402.8μmolL -1、279.2μmolL-1;结果还显示Pb2+浓度越高涡虫的致死时间越短,在相同时间内随着Pb2+浓度的升高涡虫死亡率也随之升高,并且随着Pb2+处理时间的延长涡虫死亡率与培养液中Pb2+浓度的正相关性逐渐提高.另外,Pb2+胁迫对涡虫体内6种酶的活力均有明显的影响.结果表明,日本三角涡虫是一种对Pb2+污染非常敏感的低等动物,在水体Pb2+污染检测等方面具有潜在价值和应用前景.     

涡虫用于地表水水质监测的研究

为探讨涡虫用于地表水环境监测的可行性,利用涡虫对水质变化敏感的特点,通过观察比较涡虫在Ⅰ-Ⅴ类地表中无性生殖和再生速度的变化.实验结果表明涡虫的无性生殖和切割再生与地表水质量密切有关,涡虫的无性生殖速度、切割再生速度在Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类、Ⅳ类、Ⅴ类水中差异显著(p<0.05).因此涡虫可作为水质监测的指示性生物.     

温度对日本三角涡虫眼点再生速度的影响

将耳突后切割去头的日本三角涡虫(Dugesia japonica)分别置于16℃、18℃、20℃、22℃、24℃、26℃和28℃条件下培养,在体视显微镜下观察不同温度条件下眼点的再生情况,发现日本三角涡虫眼点再生的最适温度是22℃.通过石蜡切片对22℃培养的涡虫眼点的再生情况进行组织学研究,结果表明:涡虫去头培养第3d新生组织基部分化出视色素细胞团,随着再生进程视杯逐渐变大.     

热休克蛋白(HSPs)基因家族在涡虫中的研究进展

热休克蛋白(HSPs)广泛存在于从细菌到人类的各种有机体中,在生物生命活动中具有重要生理功能,如作为分子伴侣参与细胞增殖和分化以及免疫应答等;同时某些HSPs表达水平的高低可作为衡量环境污染或者人类恶性肿瘤疗效和预后的重要指标.涡虫是扁形动物门的代表动物,因其在动物系统演化中的特殊地位和极强的再生能力而作为研究发育和再生的模式动物之一.概述了HSPs基因家族成员在涡虫抗逆和再生研究中的主要成果和最新进展,并对目前存在的问题及未来的发展方向进行了总结和展望.以期为揭示HSPs在高等动物中的作用机制提供参考.     

hESC衍生和组织源MSC标记GFP基因的特性分析

干细胞标记示踪在研究细胞治疗机理中具有重要作用,而标记物对干细胞的安全可靠性是细胞标记示踪的重要前提。文章对人胚胎干细胞衍生的间充质干细胞（hESC-MSC）、人脂肪间充质干细胞（hADSC）和人脐带间充质干细胞（hUC-MSC）进行了绿色荧光蛋白（GFP）基因慢病毒转导并比较它们在转导前后的增殖、多项分化潜能和细胞表型等生物学特性以及它们的转导效率。结果表明,在等量pLVX-IRES-Puro-GFP慢病毒载体转导下,hESC-MSC细胞慢病毒转导效率显著高于h ADSC(P<0.01)和hUC-MSC(P<0.01);但是hESC-MSC、hADSC和h UC-MSC标记GFP基因前后细胞增长形态、增殖力、细胞表面抗原的表达和分化潜能均没有明显差异。文章提示不同来源的间充质干细胞均可进行安全可靠的GFP基因标记,而人胚胎干细胞衍生的间充质干细胞可能更适合用以慢病毒感染的示踪标记或者基因修饰。     

Djhsp70-4基因在日本三角涡虫中的功能分析

热休克蛋白70(HSP70)在细胞保护等方面起着关键作用,但至目前为止,在日本三角涡虫(Dugesia japonica)中,HSP70的具体功能尚不明确.以再生能力极强的日本三角涡虫为实验材料,从转录组数据库中筛选了在再生过程中显著调高的Djhsp70-4基因进行研究.实时荧光定量PCR结果显示:在受到外界刺激后,Djhsp70-4基因的表达量显著上调.通过整体原位杂交技术,观察到Djhsp70-4基因在整体涡虫身体两侧及再生芽基处有较强的杂交信号.利用RNA干扰技术敲低Djhsp70-4基因的表达量后,整体及再生组涡虫出现头部溶解现象.综上所述,Djhsp70-4基因可能在日本三角涡虫的稳态维持以及再生方面发挥重要作用.     

画眉和白腰文鸟端脑新生神经细胞的起源和分布

用5-溴-2-脱氧尿嘧啶(BrdU)标记DNA,ABC免疫细胞化学的方法,观察成年画眉(Garrulax canorus)和白腰文鸟(Lonchura striata)端脑神经前体细胞的产生和分布特点.结果如下:1)胸肌注射BrdU短时程组(存活1~5 d),在端脑室带区外侧壁(LVZ)有大量的新生标记细胞,并在纹状体腹侧的室带区(VZ)形成标记细胞增殖热点;2)注射BrdU长时程组(存活15~30 d),在画眉高级发声中枢(HVc)、HVc壳、高位发声运动中枢———古纹状体栎核(RA)内有一些新生标记细胞,在端脑靠近LVZ的区域有较多的标记细胞,但在白腰文鸟的HVc、HVc壳、RA内未见到标记细胞.结果表明:1)新生神经细胞起源于端脑VZ;2)画眉每天都有一些新生神经前体细胞迁移到HVc和RA内,而白腰文鸟成年后HVc和RA很少有新生神经细胞代替旧的神经元,这与白腰文鸟成年后不需要学习新语句的行为是一致的.推测在画眉HVc和RA内能不断地产生新生标记细胞,这可能与它们需要不断学习新的鸣啭语句有关,而且这些新生的细胞在雄、雌画眉中可能具有同样的功能.     

人脐带间充质干细胞在肝部分切除模型大鼠体内向肝样细胞的分化

目的:探讨人脐带间充质干细胞(MSCs)移植到肝部分切除模型大鼠体内能否存活并分化为肝样细胞.方法:用胶原酶消化法从人的脐带分离出MSCs,培养并检测人脐带来源的MSCs的细胞表面标志.取第5代人脐带MSCs用PKH26标记,制作大鼠肝部分切除模型,将标记的细胞经门静脉植入大鼠体内,观察移植后第1、2、3周细胞能否存活,以及移植细胞能否向肝样细胞分化,表达肝细胞的标记物白蛋白.结果:人脐带MSCs能在体外大量扩增,移植到肝部分切除模型大鼠肝脏后细胞能存活,并表达肝细胞标记物白蛋白,PKH26标记后细胞在荧光显微镜下发红色荧光,荧光显微镜下可见肝脏冰冻切片中散在分布的标记细胞,免疫荧光染色大多数标记细胞白蛋白染色阳性,并发绿色荧光.结论:人脐带间充质干细胞移植至大鼠体内能够存活并分化为肝样细胞,人脐带间充质干细胞可能作为肝细胞移植的重要来源.