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胚胎干细胞在体外培养能维持未分化状态,并具分化成所有谱系细胞的能力,所以可作为细胞替代治疗的重要来源。近来,胚胎干细胞的研究多集中于自我更新机制和诱导分化。本研究检测了猕猴胚胎干细胞R366.4在分化过程中标志物的变化,并延长培养时间,结合不含bFGF的B27无血清培养,诱导R366.4细胞向神经前体细胞分化。
采用碱性磷酸酶活性检测、RT-PCR以及测定细胞倍增时间等方法,来检测R366.4细胞不同分化时相标志物的变化。Nanog表达时间最短,Oct4、Sox2和Tert的表达时间较长,而仅在细胞分化后才能检测到CGα;碱性磷酸酶活性在细胞开始分化时显弱阳性,完全分化时显阴性; R366.4细胞在分化被启动时,倍增时间异常。综合碱性磷酸酶活性、RT-PCR和细胞倍增时间等检测方法,可快捷地确定R366.4细胞的分化情况。
延长拟胚体培养时间,用不含bFGF的B27无血清神经诱导培养基培养R366.4细胞。通过免疫荧光和RT-PCR的方法,分析诱导过程中的神经前体细胞。经过7天的神经诱导,由R366.4细胞形成的Rosette结构有85%的Nestin和88%的Sox2阳性细胞,同时有96%的Vimentin细胞和95%的Musashi细胞。RT-PCR结果显示Rosette结构在mRNA水平上Nestin表达量高,但不表达Oct4。用不含bFGF的B27无血清培养基,培养由Rosette结构形成的神经球2周,免疫荧光检测约有65%的细胞β-tubulin Ⅲ阳性,30%的细胞表达GFAP,5%的细胞表达O1。此结果显示在诱导R366.4.细胞分化成神经前体细胞的早期,bFGF可能并非必需。
本文为研究胚胎干细胞自我更新机制和诱导分化提供了重要的基础。