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《小鼠胚胎干細胞建系和定向神經(jīng)誘導(dǎo)分化的研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、中山大學(xué)博士學(xué)位論文中文摘要小鼠胚胎干細胞建系與定向神經(jīng)誘導(dǎo)分化的研究專業(yè):干細胞與組織工程導(dǎo)師:余新炳教授;BruceT.Lahn博士研究生:張嘉晴中文摘要胚胎干細胞(embryoniCstem,ES)是指由早期胚胎內(nèi)細胞團(innercellmass,ICM)分離出來并建系成功的多潛能干細胞。具有自我更新能力和多向分化潛能,能在體外無限分裂增殖,并長期保持未分化狀態(tài)??煞只癁槿砀鞣N類型的細胞,因具有比成體干細胞更高的增殖活性和更廣泛的分化能力,在細胞治療和組織更新領(lǐng)域具有巨大的潛力。目前,人們可以利用不同的培養(yǎng)條件將ES細胞定向誘導(dǎo)分化成不同類
2、型的細胞以作為細胞移植、組織替代,甚至器官克隆的細胞供體,為將來治療人類諸多難治性疾病提供細胞來源。此外,ES細胞還是胚胎發(fā)育機制、轉(zhuǎn)基因動物生成、組織更新等科研領(lǐng)域重要的工具細胞,但目前能夠得到的小鼠ES細胞系多來自于129小鼠。而科研應(yīng)用最廣泛的是近交系C57BL/6J小鼠的ES細胞系很少見。神經(jīng)退行性疾病(如,帕金森,老年性癡呆,癲癇等)和神經(jīng)系統(tǒng)損傷(如中風(fēng),腦缺血,脊髓損傷等)是多發(fā)性疾病,傳統(tǒng)的治療方法不能阻止病情的發(fā)展,二十世紀(jì)九十年代,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)神經(jīng)干細胞(neuralstemcells,NSCs)中山大學(xué)博士學(xué)位論文中文摘要移植可以
3、替代死亡或退變的神經(jīng)元,移植后可明顯改善上述疾病的臨床癥狀。這一成果對神經(jīng)系統(tǒng)損傷修復(fù)和退行性疾病的治療具有劃時代的意義。一系列的動物和臨床實驗表明,細胞替代治療是治療以功能神經(jīng)元減少或損傷為特點的神經(jīng)系統(tǒng)疾病的一種理想的手段。但目前這種方法要應(yīng)用到臨床還受到多方面的限制,其中最主要的是細胞來源嚴重不足。人們曾把神經(jīng)干細胞視為中樞神經(jīng)系統(tǒng)移植和替代治療的理想材料,但是目前已有的研究顯示,NSCs在體外擴增的能力有限,而且隨著傳代次數(shù)的增加,分化能力和增殖能力下降。且無論胎兒還是成體的神經(jīng)干細胞均來源稀少。而ES細胞可在體外無限增殖且能分化為任何成體細
4、胞,包括神經(jīng)細胞。因此,ES細胞向神經(jīng)方向誘導(dǎo)分化成為目前科學(xué)研究的熱點課題。目前,對ES細胞體外誘導(dǎo)分化為神經(jīng)干/祖細胞的研究很多,但多數(shù)誘導(dǎo)方法不成熟,ES細胞生成NSCs產(chǎn)率和純度不高,ES細胞分化產(chǎn)物還是由多種細胞成分組成。而細胞移植要求大量高純度的神經(jīng)細胞。為此,本課題首先建立C57BL/6J小鼠ES細胞系,并利用胎鼠來源的神經(jīng)干細胞的條件培養(yǎng)液作為主要誘導(dǎo)劑,探討一種新的、簡單高效的誘導(dǎo)方法,為臨床細胞替代治療提供大量的高純度的神經(jīng)細胞。全文包括三個部分:第1部分小鼠胚胎干細胞系的建立和鑒定1.目的建立C57BL/6J近交系和C57BL/
5、6J/129雜交小鼠ES系,摸索穩(wěn)定可靠的ES細胞建系技術(shù),并對獲得的ES細胞系進行鑒定,為下一步誘導(dǎo)分化的研究提供可靠的工具細胞。中山大學(xué)博士學(xué)位論文中文摘要2.方法制備胎鼠成纖維母細胞(mouseembryonicfibroblast,MEF)作為飼養(yǎng)層細胞備用。促排卵3.5周齡雌性C57BL/6J小鼠,并與成年C57BL/6J或129雄鼠交配。在交配后3.5天,處死后打開腹腔,分離子宮,從兩側(cè)子宮角沖出囊胚,收集并放入有ES培養(yǎng)液的細胞培養(yǎng)皿中培養(yǎng)。3.5天后,從貼壁生長的囊胚中挑出內(nèi)細胞團(innercellmass,ICM)消化后,種入新鮮
6、的ES培養(yǎng)液。隨后鏡下觀察待飼養(yǎng)層細胞上出樣克隆狀生長,細胞緊密地聚集在一起的圓形或橢圓形細胞團,即為ES細胞,常規(guī)傳代培養(yǎng)即獲得ES細胞株。對所得ES細胞株進行堿性磷酸酶染色、SSEA.1和Oct.4表達檢測以及體內(nèi)分化能力和核形分析。用攜帶綠色熒光蛋白(greenfluorescenceprotein,GFP)基因的lentviral病毒,轉(zhuǎn)染包裝細胞293,獲取病毒上清,用病毒上清感染SCl002ES細胞.進行GFP基因標(biāo)記。3.結(jié)果所得4株ES細胞分別來自C57BL/6J和C57BL/6J×129雜交小鼠囊胚,各2株,命名為SCl001,SC
7、l002,SCl003,SCl004.4株ES細胞堿性磷酸酶染色均呈陽性,免疫組化和RT-PCR檢測Oct一4均顯著表達。SSEA.1染色陽性。體內(nèi)分化能力檢測表明,四株ES細胞均具有形成畸胎瘤的能力,鏡下觀察由三胚層細胞組成。核型分析均為二倍體:40,XY。攜帶GFP基因的lentivirus轉(zhuǎn)染小鼠ES細胞成功,獲得穩(wěn)定表達綠色熒光蛋白的ES細胞。4.結(jié)論獲得四株ES細胞分別來自C57BL/6J和C57BL/6J×129雜交小鼠囊胚,各中山大學(xué)博士學(xué)位論文中文摘要2株,命名為SCl001,SCl002,SCl003,SCl004。該細胞株均符合所
8、有胚胎干細胞的生物學(xué)特性。第2部分小鼠神經(jīng)干細胞的分離培養(yǎng)及長期擴增體系的建立1.目的改進目前常用的分離培養(yǎng)