体外诱导生成人诱导性多能干细胞及向肝细胞样细胞分化的研究

体外诱导生成人诱导性多能干细胞及向肝细胞样细胞分化的研究

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^H■^网^B^^uIHsslmisl 分类号:R512.6密级:公开体外诱导生成人诱导性多能干细胞及向肝细胞样细胞分化的研究TheS化dyof化eindue村onofhumaninducedp山ripotentstemcellsanditsdifferentiate化hepat:ocytelikecellsinvi化〇?作者姓名:王建军学科专业:内科传染病导师:辛绍杰、貌盼勇教授答辩委頂会主席:论文答辩日期—:二0五年五月二十八日院校地址:北京市复兴路28号邮政编码:100853 解放军医学院研究生学位论文原创性声明""、,秉承我院忠诚敬业、和谐、创新的学风本人声明:所呈交的论文是我本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加W标注和致谢的地方外,论文中不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果,也不含为获得我院或其他教育机构的学位及证书而使用过的材料,对本文的研究作出贡献的个人或集体,均已在文中做了明确的说明并表示谢意。^申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担切相关责任。论文作者签名::vy..討家刖月兴X指导教师签名;户备円期:抑47^解放军医学院研究生学位论文版权使用授权书本人保证毕业离院后,发表论文或使用论文工作成果时署名单位为解放军医学院或解放军总医院、复。学院有权保留并向国家有关部口或机构送交论文原件印件和电子版本,可W采用影印、缩印、扫描或其它手段保存论文W供被查阅和借阅。。学院可W公布学位论文的全部或部分内容(保密内容除外)::八r论文作者签名2采杏円期义,指导教师签名刖月:户心 解放军医学院博+学位论文目录中i摘耍1英i摘耍三3前胃5一第部分人包皮成钟维细胞诱导生成诱导性多能干细胞8材料与方法8实验结果19i城2224小拿第:_:部分诱导性多能干细胞的多能性的鉴定25材料与方法25实验结果32職35小结37第二部分Ips细胞诱导为肝细胞样细胞38材料与方法38实验结果49職52小54S第四部分Ips细胞对小鼠肝损伤恢复的影响的初步研究55材料与方法55实验结果576讨论1小结63总结64参考i献65文献综述70攻读学位期间发表文章情况78m79ii 解放军睦学院博+学位论文作者:王建军学科专业:内科传染病学导师:辛绍杰、貌盼勇体外巧导生成人巧导性多能干细胞及向肝细胞样细胞分化的研究中文摘要研究背景:目前针对肝衰竭的治疗手段中最有效的为肝脏移植治疗但由于,供体的严重短缺无法进行普遍推广。人工肝支持系统可哲时脊代肝脏功能,,帮助病人渡过肝衰竭危检期等待肝細胞再生,或维持病人生存至得到合适的供体进行肝移植。生物人工肝是目前认为最理想的人工肝,但其发展受限于肝细胞来源问题。干细胞由于具有转化为各种类型组织细胞的能力,可能为人工肝治疗的肝细胞新的来源。胚胎干细胞可具有良好的多潜能性,可分化为多种人体组织细胞,但其应用受到伦理学的限制。自体骨髓间充质干细胞私外周血干细胞获取数量有眼,难W建立细胞系,不能满足生物型人工肝所需要护增的数量及也不够稳定。诱导性多能干细胞与胚胎干细胞同样具有自我更新、增殖和分化的特性却,,避免了应用胚胎干细胞研究所需要面临的伦理问题和法律问题,可W避免目前常用的异种及肿瘤巧细胞应用于生物人工肝的主要缺点可能成为治疗终末期肝衰,竭新的肝細胞来源,其临床应用将具有广阔的前景。目的一:将人包皮成纤维细胞s细胞诱导为,进步诱导为肝细胞样細胞为ip,人工肝支持治疗提供新的肝细胞来源。'Sox2K-M方法:W逆转录病毒为载体将Oct4lf4和cc,,y因子导入人包皮成纤维细胞中,在体外应用hES细胞专用培养体系,培养病毒感染后体细胞促使其,一诱导为iPS细胞。进步通过AP染色、免疫焚光染色,核型鉴定、类胚体形成、脖胎瘤形成等实验鉴定所诱导的iPS細胞具有类似ES细胞的全能性。对实验中所获得的ips細胞,在体外经加入不同的刺激因子,诱导ips细胞先分化为内化层細胞,进而分化为肝细胞样細胞。诱导过程中各阶段的标志物经免疫烫光染色及流式染色验证分化效率。获得的肝细胞样细胞经Elisa方法检测ALB的分泌量PAS,民T-PC民及Real-tC民检测染色检测糖原胆存功能imeP特异性基因的表达。诱导,1 解放军控学院博+学位论文的ips细胞经茨光标记后经尾静脉注射入急性肝损伤的C57小鼠体内,了解ips细胞是否对肝损伤有治疗作巧。结果:成功从人包皮成纤维细胞诱导出ips细胞,鉴定其有类似ES细胞的多潜能性,对实验中所获得的咕S细胞,在体外经加入不同的刺激因子,诱导获得了具有成熟肝细胞的功能的肝细胞样细胞。诱导的ips细胞经烫光标记后经尾静脉注射入急性巧损伤的C7小鼠体一5内,对肝功能损伤具有定的恢复作用。结论一:人包皮成纤维细胞可诱导为is细胞进步诱导为肝细胞样细胞可p,,能为生物人工巧治巧衰竭潜在的肝细胞来源。关键词:人包皮成纤维细胞,重编程,诱导性多能干细胞,肝细胞样細胞2 解放军較学院博十学位论文Thestudyoftheinductionofhumaninducedluriotentpps化mcellsanditsdifferentiatetohepatocytelikecellsinvitro.AbstractBackground:Atpresent,themostefectivetreatmentliverfailureisliver化ansplantation.B山duetodiesevereshortageofdonor,livertransplantationcannotbeou.Artttttelarizedificialliversuortssemcanrelace;heliverfuncionmorarilppppyppy,helpatientsl;hrouhliverfailureriskfbr化ereenerationoflivercells,ortomainhinpgg化esurvivaltoetsuitabledonorsfbrlivertranslantation.BioloicalartificialliverisgpgcurrentlyCO打sideredthemostidealartificialliver,butitsdevelopme打tislimitedbytheoriginroblemoflivercells.Stemcellshavetheabilittooranizein化varioustesofpygypcellsmabethenewsourceoflivercellsforartificiallivertreatment.Embronicstem,yycellshaveoodluriotenccandifferentiateintoavarietofhumantissuesandcellsgppy,y,butitsapplicationisrestrictedbyethics.A山oloousbonemarrowmesenchmalst:emgyceaereralboodstemcesarelttoobtai打enuantinoteastollsndiphllldificuouhqtypg,yestabsacellli打eanddificultomeet化ereuireduantitanddereeofstabilitofliht,qqygybioloicalartificialliver.Inducedluriotentstemcellslikeembronicstemcellshavegpp,y,tttttlf-tdtto打theoioe打ofserenewalroliferaio打a打diferenidthtcsandiaibuavoeehip,p,lawobsl:aclestheembryonicstemcellresearchhadbeen枯dng,avoidThemaindisadvantaeof化ecommo打dissimilarandtumorlivercellsusedinbioartificialliveratgt-resenmabecomea打ewsourceofttmenttlivercellsof化ereaofendsaeliverp,ygfalhosectsofciicatoniureasbroadrlncalalii.,ppppAim;I打ordetoprovideanewsourceofcellsforartificialliversupporttreatment,humanforeskinfibroblastswereinducedintoiPScellsandfurtherinducedinto,hepatocytelikecells.Melhod-M:I打化isaerOct4Sox2K4andcceneweretransducedinto:pplf,yg,,humanforeskinfibroblastbyretroviralvectori打vitro.ThevimsinfectedcellswereculturedbyhEScellculturesemandwereinducedintoiPScells.Theluriotencofy引,ppyiPScelltills1化eESceswereidenti打edbAPseininimmunofluorescencesainnyg,g,karyotypeanalysis,embryoidbodyformation,andumbihcalembrotumourformation.yTheobtai打ediPScellsw巧eaddingdifferentstimulatingfact:orinvitro.IPScellswerefirstnducedntatoninoendodermcesandhenntatetoheaoctelyidiffereiitll,tdiffereipty1化ecel.Tocessofinduovedtobecorrectbmmu打ofluorescencelsheprcedw巧epryi3 解放军睦学院博+学位论文seiningand円0Wcytometryusedmarkersofeachsl;age,化ediferentiationeficiencyishihElitattAL目tfttli.samehodwsusedfordeecionofsecreionoieheatocekecellsgpy,PASt-saininwasusedtodetectlcoensti民TPC民and民tPC民ggyg:oragefmctio打ea^ime,wasusedtodetectt;heexpressio打ofspecificgene.IPScellsbyfluorescencelabeledinectedinC57micewithacuteliverfailureviatailveininmice化unders化ndwhe化erjthe巧Scellshavearolein化etreatmentofliverinjury.Result:Humanft)reskinfibroblastsweresuccessinducedtoiPScellsandwere,identi巧edtohave化elurio化打csimilartoEScells.TheobtainediPScellsin化eppy*exerimentinvitrowereaddindiferentstimulatin化(:1:〇1化en化eiPScellswerepgg,inducedinto化ehepatocyteUkecellswithhepatocytefimction.IPScellsbyfluorescencelabeledinectedinC57micewithacuteliverfailureviatailveininmicejhadcertainrolein化erecoverof.yliverfiinctiondamaegConclutiom:Human扣reskinfibroblastsca打beinducedinto巧Scells,andfurtherinducedintohepatocytelikecells,maybethepotentialsourceoflivercellsforbiologicalartificialliverintreatmentofliverfailure.KeyWord:humanforeskinfibroblastcells,reprogramming,inducedpluripo化ntstemcellsheatoctelikecells,py4 解放军医学院博+学位论文—1—刖吕由于各种原因所引起的巧功能损伤和肝功能衰竭严重威胁着人类的健康,由此而导致的病死率高。目前,肝衰竭的主要治疗手段主要有H种:内科药物治疗、人工肝支持治疗和肝脏移植治内科综合治疗疗效不佳,肝衰竭的病死率可达?到50%70%左右;目前已证实的有效治疗手段为肝移植,但由于供体的严重短缺,无法进行普遍推广人工巧支持系统可W暂时替代肝脏功能,帮助病人渡过;肝衰竭危险期等待肝细胞再生,或维持病人生存至得到合适的供体进行肝移植。生物人工肝(bioartificialliver,BAL)是目前认为最理想的人工肝,由于引入肝细胞,它不仅具有解毒功能,而且还具有类似肝细胞的代谢和合成能力,但目前为一止,全世界还没有套成熟的生物人工肝装置上市,制约其发展的主要问题就是如何获得足够的肝细胞来源。理想的用于BAL的肝细胞应具有人源化正常分化表型易获取易于培;;容;养。;生物功能稳定等特点。理论上生物人工肝中最理想的细胞材料是成人肝细胞成人肝细胞的生物安全性好,在细胞生物学上具有相同功能,还可W提供与同源的肝细胞分泌的生物活性物质,,。但是成人肝细胞数量匿乏价格昂贵细胞分离困难,活力难W长时间维持。较成人肝细胞而言,胎肝细胞分离较为容易,活力好,能检测到培养肝细胞合成分泌的白蛋白和甲胎蛋白,但受其来源及伦理学的,建立肝细胞库十分困难限制。异种哺乳动物如猪、鼠、兔等的肝细胞具有广泛的来源、价格比较便宜,并且有比较成熟的肝细胞的分离培养技术,研究较多。迄今为止,生物人工肝支持装置中应用最多的是猪的肝细胞,已经有比较多的临床研究,并且还有部分研究己进入,II/III期临床研究但在猪体内广泛存在内源性逆转录病毒(orcineendoenousretroviralPERV),治疗PERV交pg,中有叉传染人的可能性,其次需要考虑的是应用中的免疫反应问题,由于抗猪肝细胞抗体IgM在少数冗常人体内存在,如果治疗中有猪的肝细胞或其所分泌的细胞因子等进入患者体内,就有可能引起急性排斥反应,因此猪肝细胞的推广仍然是应用者的顾虑。一肝肿瘤细胞株是由人讯癌的组织中分离,些正常、克隆而来的具有肝脏细胞的功能,HeCC3A细胞ELAD生pG2、3A是比较典型的肝癌细胞化应用株的物一II人工肝装置在中国的I期临床研究中取得定疗效,但致瘤性的K险仍然使其推w广应用受限制ti。5 解放军医学院博±学位论文干细胞由于具有转化为各种类型组织细胞的能力,成为近年来细胞替代治疗的研究热点,可能为人工肝治疗的肝细胞新的来源。干细胞可大致的分为化胎干细胞(ESCs)、间充质干细胞(MSCs)和诱导性多能干细胞(iPSCs),ESCs可具有良好的多潜能性,可分化为多种人体组织细胞,但其应用受到伦理学的限制。自体骨髓间充质干细胞和外周血干细胞获取数量有限,建立细胞系困难,不能满足生物型人工肝治疗所需需要扩增的细胞数量及获得稳定程度,且在患者患严重肝病一情况下获取有定困难,不易被患者接受InducedPluriotent。诱导性多能干细胞(pStemCellsiPSC,、,)与胚胎干细胞类似同样具有自我更新自我増殖和自我分化潜一能,却避免了胚胎干细胞应用临床研究所直面临的伦理问题和法律问题等诸多障碍,又不存在目前常用的异种及肿瘤肝细胞在应用于生物人工肝治疗是所存在的主要缺点,可能成为治疗终末期肝衰竭新的细胞来源,其临床应用将具有广阔的刖景。诱导性多能干细胞Sox2Kl-M(iPS)是将四种转录因子(Oct4f4cc或,,和y0ct4,Sox2,NANOG和Lin28)的姐合转入体细胞中,使其重新编程,分化为类一W似胚胎干细胞的种细胞类型。目前己有许多研究表明iPS细胞可W诱导成多种体细胞:近年来的研究已经发现iPS细胞可W诱导成为成熟肝细胞,并在动物实验中证实将其移植至免疫缺陷鼠体内,由iPS诱导的肝细胞具有增殖能力并能逐步代替其肝脏功能。这些发现为肝脏疾病的治疗提供了广阔的前景,提示我们可W利一用体细胞获取有増殖能力的iPS细胞,从而获取同遗传背景来源的肝前体细胞(hepaticprogenitorcells)或成熟肝细胞用于临床。-在本实验中,我们W逆转录病毒为载体将化t4Sox2Klf4CMyc因,,和子导入人包皮成纤维细胞中,应用hES细胞专用培养体系,培养病毒感染后体细胞,一iPS,步通过AP染色,促使其诱导为细胞进、免疫巧光染色核型鉴定、类胚体形成、化胎瘤形成等实验鉴定所诱导的iPS细胞具有类似ES细胞的全能性。诱导的ips细胞经萊光标记后经尾静脉注射入急性肝损伤的C57小鼠体内,可在小鼠体内增殖,改善肝损伤小鼠的肝脏炎症改变is。所获得的p细胞经诱导成功分化为了巧细胞样细胞。诱导过程中各阶段的标志物经免疫巧光染色及流式染色验证正确,分化效率高LBPAS。获得的肝细胞样细胞经Elisa方法检测A的分泌量,染--色检测糖原胆存功能,RTPCR及RealtimePCR检测特异性基因的表达,提示通6 解放军控学院博+学位论文一过诱导获得了成熟肝细胞的功能的肝细胞样细胞is。为进步通过体细胞诱导p细胞,进而诱导出功能性的肝细胞应用与临床提供了初步的实验基础。7 解放军医学院博+学位论文第一部分人包皮成纤维细胞诱导生成诱导性多能干细胞引言^y2日06年8月,Takahashi和Yamanaka通过在分化的胎鼠成纤维细胞中表达0c-t4ox2、cMyc和Klf4(也称为Yamanaka因子),诱导体细胞四种转录因子、S。的重新编程,进而获得了与化胎干细胞功能相似的细胞这些细胞具有不断自我,更新,因此被命名为诱导性多、自我分化的能力具有发展为各种细胞的潜能性能性干细胞。2007年11月,Takahashi和化manaka又利用同样的转录因子化t4、’1-lSox2、cMyc和Kf4将人的皮肤成纤维细胞重新编程为iPS细胞。2007年12月一t42NanoLYuJ等通过筛选,应用另外基因组合0c、Sox、g和in28诱导建立了bj人的iPS细胞。iPS细胞与胚胎干细胞同样具有自我更新、自我增殖和自我分一化的特性,却避免了胚胎干细胞应用于临床研究直所面临的伦理问题和法律和。问题等障碍,有可能在未来在临床中广泛的应用于细胞替代治疗iPS细胞可W诱导成多种体细胞,可W从同目前己有多项研究表明;理论上一PS个病人身上获得iPS细胞。目前,Wi细胞为,并用于器官移植或基因治疗基础的细胞治疗己经建立了许多动物病理模型,并获得了令人鼓舞的结论。人源^PSCs样具有向肝细胞系分化的潜质2010年,科学家的i细胞已经证明可和^。成功的将PS,该细胞具有完全的肝细胞功能,包括分i细胞诱导成为成熟巧细胞"’W泌白蛋白、储存糖原、合成尿素等;同年也有研究显示移植至免疫缺陷鼠体内由iPS诱导的肝细胞具有増殖能力并能逐步代替其肝脏功能这些发现为肝脏疾病的治疗提供了广阔的前景,提示我们可W利用体细胞获取有增殖能力的iPS细一胞,从而获取同遗传背景来源的肝前体细胞或成熟肝细胞用于临床。化t4Sox2Kf4-M,lC在本实验中我们W逆转录病毒为载体将,:和yc因子导入人包皮成纤维细胞中,应用hES细胞专用培养体系,培养病毒感染后体细胞,促使其诱导为iPS细胞。‘一、材料和方法1.实验材料:1.1实验动物及细胞:-逆转录病毒包装细胞platE:由本实验室保存提供。昆明鼠来源于我院动物实8 解放军医学院博+学位论文验中也。人包皮成纤维细胞来源于我院外科口诊新鲜成人包皮环切术后标本。1.2主要试剂;试剂名称生产商0.05%膜酶思赛因公司'丝裂霉素-Ci(MMC)德国sgma公司 ̄-polrDlysine/多聚赖氨酸德国sigma公司LipofectamineLTXandPlusreagent美国invitrogen公司O-?-iitptiMEMIReducedSerumMedum美国invrogen公司*基因转染增强剂F〇lybrene德国sigma公司人iPS细胞完全培养基(含血清)思赛因公司人iPS细胞建系培养基(无血清)思赛因公司人类ips细胞条件培养基思赛因公司ICR饲养层细胞思赛因公司成纤维细胞培养液思赛因公司成纤维细胞冻存液思赛因公司人化胎干细胞/iPS细胞冻存液思赛因公司0.1%明胶德国Sigma公司PBS美国Gibeo公司青霉素-链霉素溶液赛施公司1.3试剂配方:(0人iPS细胞完全培养基(无血清)100ml:含DMEM/F1276ml,KOSRlOml,X-XIHilutaMax(lOOX)1ml,NEAA(lOO)1ml,目Mec叩toenthanol(lOO)1ml,Ant-tXmliAni(100)1,BFGF(lOOug/ML)4ul。(2)人iPS细胞建系培养基(无血清)100ml:含DMEM/F1276ml,KOSRlOml,--l^GlutaMax(lOOX)1ml,NEAA(lOOX)1ml,目Mecaptoenthanol(lOOX)1ml,-AntAntii(lOOX)1ml,BFGF(lOOug/ML)Sul。1X(3)成纤维细胞培养液00ml;含DMEM87ml,raSlOml,NEAA(lOO)1ml,Glutamine(lOOX)1ml,SPlral〇(4)成纤维细胞冻存液50ml:含DMSO5ml,FBS35ml,成纤维细胞培养基5ml,9 解放军医学院博+学位论文高糖DMEM5ml(日)人胚胎干细胞^PS细胞冻存液100ml:含DMSO10ml,FBS70ml,人化胎干细胞/iPS细胞培养基10ml,高糖DMEM10ml1.4质粒及逆转录病毒载体:PMX-0c-----t4、PMXSox2、PMXKlf4、PMXCMyc、pMXGFP,及含有0ct4、Sox2-、Klf4、cMyc、GFP的逆转录病毒均购自思赛因公司。1.5主要器材:名称厂家31细胞培养皿(.5cm、6cm、0cm)丹麦Nunc公司细胞培养板(4孔、6孔、12孔、24孔)丹麦Munc公司细胞培养瓶(T巧,T75)美国康宁公司移液管(2ml,5ml,10ml,巧ml)法国GILSON公司离必管(15ml,50ml)思赛因公司冻存管美国Axygen公司0.5/1.5mlEP美国Axygen公司管滤膜(0.45um,0.22um)美国Millipore公司5%C02培养箱上海为康设备有限公司超净工作台苏州净化设备厂倒置镜德国Leica公司体视镜德国Leica公司微型离也机珠海黑马医学仪器公司Sigma3K18台式高速低温冷冻离也机德国Sigma公司’PnETMAN⑨移液器法国GILSON公司移液枪法国GILSON公司电热恒温水浴锅北京东方精瑞公司2实验方法2.1流程图10 解放军fe学院博+学位论文目的细胞获得病毒包装濁养廢制毎—…--……iPS懲导riEB形成f、—1iPS扩i9iI-IjjPS冻咨iiPS扩增ihiJiAPi!T染怪'i巧慶器Ii;I-^-iiPS裝定叫多能性碌思黨因输到免殺藥光染療I?I!誦鉴违I2.2巧养层的制备2.2.1MEF(Mouseembryonicfibroblast)原代取材(11):2)比例合笼。每天早)性成熟母小鼠与种公鼠按公U母(竿上观察母小鼠阴道口。有乳白色或蛋黄色冻胶状物(阴道栓)即确定为怀孕。见栓当天上午定为怀孕的化5d。准备13.日天孕鼠。(2)事先高压灭菌好所用器械(内用外用分开)内用:眼科弯剪,弯头,攝子。外用:大剪刀,大摄子,小剪刀,小镜子并用。采用断颈法处死孕鼠一75%酒精消毒;先用套手术器械迅速剪开下腹部,暴露呈串珠样排列的子宫;一,解剖剪剪去两端附着组织再用套新手术器械中的綴子提拉出全部子宫,将成串子宫全部浸入预冷的含2%P-S的PBS溶液中;(3)子宫放在预冷的PBS溶液中漂洗王次,洗去子宫表面附着血细胞和一组织眼科剪将个个子宫分别剪开,,剥离胎鼠将分离出的胎鼠置于新的盛;一PBS0-有的培养皿中(般可获得112只胎鼠);弯摄配合,去除胎鼠的头、尾、四肢、内脏,保留躯干部位,置于新的盛有PBS的培养皿中;眼科剪将3組织块剪碎成Iran左右大小,用Pasteur管收集组织块至1加1离必管,离必lOOOrpm,3min;4-5m(入0.25%Trin邸TA,室温作用in,)加yps伴移液管轻柔连续吹打11 解放军医学院博+学位论文10待大组织块消失后加入等体积成纤维培养基终止消化I离也0日巧m,3min;一皿的密度接种皿里加入7m每只胎鼠个10cm:先在10cml成纤维培养基,然后把离也好的细胞弃掉上清,加入1ml成纤维培养基,8字摇匀,放入C02培一一PBS养箱培养。换培养基,S:把旧培养基弃掉加入洗下,弃掉阳,R更最后加入新鲜培养基。第王R传代或冻存。2.2.2MEF传代-(110cm80%90%)的培养皿中。观察细胞长到密度。2一lPB(,3mS,)将原液弃掉加入洗下并弃掉2-321(3)加入1110.2日%肤酶,放入培养箱消化[11〇左右,在显微镜下观察细胞变圆,而且漂起来,立即加入等量成纤维培养基,用移液枪来回吹扣,并收集到15ml离也管,-4、1i上清屯,按照传代比例(1:1:4),00011,3mn。弃3接种。()离巧2.2.3MEF冻存一-ra(1到8日%90%密,3lPBS,)观察细胞长度。将原液弃掉加入洗下并弃掉上清液。2入2ml0.25%,2min,()加族酶放入培养箱消化左右在显微镜下观察细胞变圆,立,用移,,而且漂起来即加入等量成纤维培养基液枪吹打收集到巧ml离也管,(3)离也,1000巧m,3min。弃掉上清,加入成纤维细胞冻存液,混匀。4,5ml,,()准备冻存管每个冻存管加入化冻存液并标记上细胞名称代次,复苏比例,,冻存人冻存时间等相关信息。°5-把冻存管放入冻存盒后,直接将冻存盒放入80C。过夜后,转入液氮()长期保存。2.2.4MEF苏复‘一1管冻存细胞,立即放于37C水浴锅中,摇晃,直至冰()从液氮中取'晶刚刚完全融化。2立即拿到超净台一滴一(),将冻存液移到15ml离也管中,再滴的加入5ml成纤维细胞培养基。1ilX6-we化0)离必,000:rpm,3mn。弃上清,按照冻存比例llpla接种。12 解放军医学院博+学位论文4-隔R换液,并每天观察细胞状态。大概23天后可传代。()2.2.5MEF伺养层的制备--(1)观察MEF巧P4长到80%90%的密度。一20.1%,室30min,PBS()用明胶包被培养皿温洗遍,等待接种细胞。0)M即长满后,PBS洗2遍,加入新鲜的MEF培养基和MMC(lOug/ml),-化之后用排S洗2遍TE放入培养箱,2h。加入0.^%消化,放入培养箱,2min。4察细胞变圆,漂起后,加入等量的培养液终止消化。用移液枪来回()观jmn-Xcm吹打,并收集到巧l离必管,离也lOOOrmp,3mi按34l〇Y接种。-(5)置培养箱中静置过夜,使其贴壁。铺好的饲养层在17天内有效,都可心支持mES生长并维持其全能性2.3目的细胞的获得2..31人包皮成纤维细胞(册F)原代培养(1)无菌手术获取人包皮组织100mm。将包皮组织放在的培养皿中,迅PBS-l15速用清洗掉脂肪和坏死组织,切成2mm3小片段。然后将其转移到ml离也管中。离也lOOOrpm,2min。(2)用ml成纤维培T25中Pausteur1养基重悬组织块,转移至,用将组织块均匀分布,小也吸出多余的培养液。培养瓶倒貴,放在37t培养箱中培养过夜。(3)第二天,略微巧松培养瓶的盖子,加入1.5毫升培养基,每周换液3次。(4-)37天后可W看到细胞从姐织块周围爬出,当有足够的细胞-80%-(70汇合),用0.25%肤蛋白酶EDTA进行传代并接种在100毫米培皿再培养一养,每2天更换次培养基。2.3.2人包皮成纤维细胞(HFF)培养80-(1)%,在显微镜下观察,细胞长得非常致密,密度大概在90%准备进行传代。PBS洗一(2)将原,2ml0.25%膜液弃掉,加入2ml下将PBS弃掉。加入酶,放入培养箱,2min。在镜下观察,细胞变圆并漂起来后,加入2ml成纤维细胞培养液终止消化。13 解放军医学院博±学位论文、(3)吹打,收集,离屯,lOOOrpm,3min。弃上清,用4ml成纤维培养基4’lxl27将细胞悬浮,然后WO个活细胞/cm移到6孔板上,放入3C培养箱中培养。(4)第二天,将制备的HFF细胞可通过逆转录病毒感染。2-----.4PMX0ct4、PMXSox2、PMXKlf4、PMXcMyc质粒的扩増------2.4.1PMXct4、P、lf4、ccs0MXSox2PMXKPMXMy质粒转化入TranlT1感受态细胞-(1)各质粒分别取化lul力化0ulTransln感受态细胞中(在感受态细胞-刚刚解冻时加入连接产物),轻弹混匀,冰浴2030min。°(2)42C热激30秒,立即置于冰上2min。°(3)力胆50Hi平衡至室温的SOC/LB,200转,37C赔育1小时。4^-()取811,500mMIPTG,40ul,20mg/mlXgal泡合,均匀地涂于’准备好的平板上,在37C放置30min。巧PTGX-)待I,gal被吸收后,取200Hi菌液铺板,培养过夜(为得到4日00-110150较多克隆,巧m离也min,弃掉部分上清,保留0ul,轻弹悬浮菌体,取全部菌液涂板,培养过夜)。(6)挑选白色克隆接种于LB/Amp的液体培养基中,过夜培养。2.4.2细苗质粒的小量提取及鉴定!(1)取过夜培养的菌液,10,OOOXg离也Imin,尽量吸尽上清。(2)加入巧0ul无色溶液RB(含RNaseA),震荡悬浮细菌沉淀,不应留有小的菌块。LB-(3)加入巧日ul蓝色溶液,温和地上下翻转混合46次,使菌体充分裂解,形成蓝色透亮的溶液,颜色由半透亮变为透亮蓝色,指示完全裂解(不宜超过5min)。4-()加入350ul黄色溶液NB,轻轻混合56次(颜色由蓝色完全变成黄色,指示混合均匀,2min。,中和完全),直至形成紧实的黄色摄集块室温静置(5)12,OOOXg离私5min,小也吸取上清加入吸附柱中。(6)12,OOOXg离弃流出液。7入閒0uB、()加l溶液W,巧,OOOXg离屯Imin,弃流出液。14 解放军医学院博+学位论文-12OO,2mWB(8),OXg离lMin,彻底去除残留的。^-(9)将吸附柱置于干净的离必管中,在柱的中央加入3050郎或去离H〉7i子水(p.0)室温静置Imn。(10)10,OOOXg离必Imin,洗脱DNADNA,洗脱出的送测序。--2---cc.4.3PMX0ct4、PMXSox2、PMXKlf4、PMXMy质粒扩増与应用去内毒素质粒提取试剂盒大量抽提质粒-----(1)取前述含经测序鉴定正确的PMX0ct4、PMXSox2、PMXKlf4、PMXCMyc°质粒的茵液各lOOul接种于5mlLB培养基,37C,3(K)rpm过夜培养。°-(2)取100200ul上述菌液接种于lOOmlLB培养基中,37C,300rpm摇床-化h培养14。’)00ml4C,(3将培养后的1。机,600化离也15min。弃上清液菌液应用离。(4)加入10mlBuffer門使沉淀的菌斑重悬,注意要重息均匀。然后加入Buffer2-10mlP,立46,5min。即轻柔颠倒次,使菌液彻底混匀室温静置加入-10mlBufferP3立刻轻柔颠倒46,立即放置冰上,次,使细菌裂解液彻底混匀僻育州min。(5)取试剂盒提供的注射器针筒,垂直放置与试管架上,将细菌裂解物倒入l,注射器针筒内,室温下静置Omin,然后取下注射器前的旋帽并将注射器活塞轻一轻推入针筒内,使细菌裂解物过滤到个清洁的50ml的离也管内。(6)滤过液中加入2.5mlBufferER,上下颠倒混匀,共约10次,冰上赔育30min〇-i500(7)将lOmlBufferQBT加入QIAGENtp中yA平衡柱子,通过重为使其自然流空。(8)小也吸取第6步获取的裂解液经静置后的上清液移入柱子,使其通过重力作用自然通过滤膜。(9)应用30mlBufferQC清洗柱子,共清洗2次15ml。清洗后的柱子中加入BufferQF洗脱DNA,收集洗脱液,送里面含有目的DNA。’(10)为沉淀DNA,在洗脱液中加入0.7倍体积的异丙醇。立刻混勻,应用4C15000g离也30minml70%乙醇溶液1日00化离也离也机。。小必弃上清。加入日,lOmin。弃上清液OminlOOulPHS.O,获得。空气中干燥沉淀l,用的化溶解沉淀15 解放军轻学院博+学位论文目的DNA。用分光光度计测0D值,计算核酸浓度。2.5病毒制备3-2;.5.1包装细胞9116准备°将冷冻细胞从液氮中取出,立37C水即放入浴中,待冰晶刚刚完全化完。1i,加入0,000m3mn。将细胞悬液吸入培养瓶中1倍新鲜培养液离必巧,弃上清,接种于T75瓶中,培养,长满W后1:5传代,传到10cm细胞培养皿上,提30m-前in在10cm铺上PDL(多聚赖氨酸)。platE长到70%80%时,进行转染。2.5.2病毒包装---(1)将pla巧细胞的培养液换成optiMEM7ml。用ImloptiMEM溶口版0-Sox2-Kf4PMX--M"4、PMX、PMXl、cyc质粒,共加24ug质粒,再加入24il|LipofectaminePlus,轻弹EP管混匀,室温温巧5min。(2)加入48山LipofectamineLTX,轻弹EP管混匀,室温温巧30min。(3)逐滴的加入到提前换好optiMEM的培养液的pla巧细胞培养皿。置于°37C,5%C02培养箱过夜培养。°(4)培养1化后,换成不加双抗的成纤维细胞培养液,置于37C,5%C02培养箱培养24h。’(5)24h后收集上清,再加入不加双抗的成纤维细胞培养液,貴于37C,‘5%C02培养箱培养24h。收集的病毒置于4C保存。一(6)2仙后再次收集上清。和前天的起保存。2.5.3病毒浓缩m一(1)收集后的病毒首先进行lOOOrp,5min的离也,去除部分platE细胞。(2)0.45um的滤器过滤病毒,完全去除pa化用l细胞。(3)过滤后的病毒分批用誦.00化的过滤柱过滤,过滤前用PBS把柱子润湿,力日PBS5ml后离也SOOOrpm,3min,然后把柱子里的PBS吸出来。°(4)往柱子加15ml的病毒,4000g,4C窝必20min。°-(5)收获浓缩病毒200ul左右。分装成小包装80C冻存备用,可长期保存。2.5.4用GFP的病毒进行滴度的测定化细胞一5(1)首先要复苏pal般密度为10Z?L化孔极第二天换成2ml的16 解放军陸学院博+学位论文无双抗的成纤维细胞培养液(2)加浓缩的病毒,设有0.5山,1此2u,5此10山等梯度,另外同时加有的polybrene来增强感染效率。感染后的24小时换液。(3)4化后观察巧光,72h观察巧光照相和固定细胞做流式检测GFP的阳’性率。(4)滴度(TU)的测定公式:如果加lulGFP的浓缩病毒有10%的293T细胞5=xx=为阳性的话,滴度10%targetcellnumbersyl〇化rpaltEcells/0.001ml)6レ10TU/m=l。四因子在感染成纤维细胞时用的MOI5,也就是1个成纤维细胞给5个病毒。-2K---(5)按MOI为5的病毒量把携带Sox、lf4、Oct4、CMYC基因四个,ml因子的病毒同时加到事先接种好的成纤维细胞里同时加4ug/lpoybrene,应用携带GFP基因的逆转录病毒上清液作为对照组感染细胞,用于初步判断逆转’录病毒感染HFF细胞效率,置于37C,5%C02培养箱培养,48小时后倒置显微镜观察含GFP病毒感染效率。2.6iPS细胞诱导2.6.1iPS建系(1)诱导流程围病辜转导目的沮胞接种到商养层细胞上.井巧悟赛皇更巧成昭胎干细胞恒养皇出现巧隆#收集巧隆矿增巧陸的鉴定I' ̄…,,化^色。………―)一"?SII0672886180(2)诱导过程5D-1レ106ay:接种成纤维细胞到每个孔板的孔Day化按MOI为5的病毒量把四个因子的病毒同时加到事先接种好的成’纤维细胞里,同时加4ug/molbrene,成纤维细胞培养液不加s。37C,lpyp置于5%C02培养箱培养。Day1:换液,从今天开始可W加sp的成纤维培养液。Day3:换液,观察细胞。Day5:换液,观察细胞,并准备饲养层。17 解放军医学院搏+学位论文一Da"7:感染第t天的成纤维细胞这个时候细胞开始聚集在起y。如果感染效率比较高的话会出现小的克隆,此时可W用0.25%膜酶把细胞消化成单细胞接种到饲养层上,仍然用成纤维细胞的培养液。Day8:弃去成汗维细胞培养液,换成iPS建系培养基。Da1化换巧S建系培养基,仔细观察这个时候应该会开始出现小的克隆yDay11andD巧13:继续换液并观察克隆,这个时候克隆逐渐长大,重编程13过程需要更多的营养,送个时候液体颜色容易变化,d后细胞每天都必须进行-4m换液,如果液体颜色在变黄的话,每个六孔板加3l的液体。一Day14:送个时候开始准备挑克隆,提前天准备饲养层,选择用24孔板进行第一一次的克隆挑取,般在挑克隆之前进行人胚胎干细胞特异性的膜蛋白标一----志TRA160的活细胞染色TRA160,阳性的克隆是完全重编程的克隆,般情况是可进行传代稳定成系的克隆。Day15:成纤维种到饲养层后的第屯天,饲养层细胞活力逐渐变小,有些开始调亡,这个时候开始加条件培养液。D巧17及其W后:挑取克隆后传代及其鉴定2.6.2免疫巧光检测病毒转染HFF细胞后细胞内的四种蛋白的表达。(1)固定册F细胞;册F细胞感染病毒48小时后,加入200山4%PFA,室溫放置30min,弃掉4%PFA,PBS洗H遍(2)通透;加入200ul0.05%trhon,室温放置30min,弃掉tri化n,PBS洗S遍(3)封闭:加入2%BSA,室温放貴Ih。弃掉2%BSA,加新鲜2%BSA200ul°(4)染色:W1;200比例在各孔中加入四种转录因子对应的^^[,4C过一一夜。第二天弃掉抗,PBS洗H遍,每遍放在摇床上5min。最后次清洗去除PBS后加入200u,l,l2%BSAul对应的二抗室温避光放置化。(5)染核:RNA酶1:1000,0.5mlPBS,0.:5ulPI,室温放置lOmin(6)封片;把圆形玻片放貴载玻片上,用透朗指甲油固定住。(7)在倒置巧光显微镜下观察染色结果。2.6.3挑克隆一(1)提前天准备饲养层细胞。18 解放军医学院博±学位论文(2)先把饲养层细胞换成人诱导多能性干细胞完全培养液。在镜下观察,根据克隆大小来确定是否要进行挑克隆。(3)将体视镜周围用酒精消毒,然后点上酒精灯。用弯头绩子配合,将玻璃针烧成合适的长度和角度。将细胞放在体视镜上,用烧好的玻璃针将好的克隆挑出来。(4)用10山的枪头将克隆吸出来,打到提前换成iPS培养液的feeder上,放3-4入培养箱培养。天传代。2.6.4iPS传代培养一(1)提前天准备饲养层细胞。(2)先把饲养层细胞换成人诱导多能性干细胞完全培养液。在镜下观察,根据克隆大小和密度来确定是否传代。一(3)把iPS培养液弃掉,用PBS洗下,加入适量CollagenasetypeIV-mn"mg/mL,放入培养箱515i。)(4)镜下观察细胞变圆,克隆边缘卷起,加入等量成纤维培养基进行终止消化。(5)吹化收集,离也,lOOOrpm,3min。弃上清,按照1:3左右密度接种在己经换好液的饲养层上。2.6.5IPS细胞冻存一(1)需要冻存的PS2清洗遍,加入0.05%族酶,5%i细胞应用DMEM/F1在°的二氧化碳培养箱中,37C消化3min。(2)用移液枪头将消化后的iPS细胞克隆从孔板表面刮起,收集到离必管中,应用室温离也机l〇58rpm,离也5min,弃上清液。(3)在去除上清液的离也管中小也的逐滴加入巧S细胞冻存液,轻轻振荡混1(、匀细胞,按ml/每冻存管分装注意标明细胞名称代数、冻存时间),将冻存管°-二放入程序降温盒中,在80C冰箱过夜。,第天转移到液氮罐中长期保存二、结果1.MEF饲养层细胞的准备:一-地贴壁原代的小鼠MEF细胞在接种后3,细胞般呈长梭形、也可呈多边型一-4-或不规则形,380%90%的密,第二代后的细胞纯度较高般代的细胞长到度19 解放军医学院博±学位论文(如图1)可作为饲养层细胞用于诱导IPS细胞。圓图80-90%EF1密度有的M饲养层细胞2-lE.GFP的atW含病毒作为对照,观察逆转录病毒转染p细胞效率--包装逆转录病毒转染platE48小时,在倒置萊光显微镜下观察明暗视野下的platEFPt-细胞,可见暗视野下含G的病毒转染的绝大部分plaE细胞发出绿色巧光(图A-2、B,表明patE细胞感染GFP基因的逆转录病毒的比例90%W上。)l圓画2FP-E细(1X图含G的病毒转染plat胞48小时后巧光显微镜下观察0)A明视野,B暗视野.3.免疫巧光检测病毒转染HFF细胞后细胞内的四种转录因子c-含有Ot4Sox2Klf4和cMyc四种因子的逆转录病毒质粒转染HFF细胞,48,,小时后,应用免疫巧光检测病毒感染后的细胞,在倒置巧光显微镜下观察到干细20 解放军医学院博古学位论文c-4S0X2m胞标记因子Ot、、cye、klf4呈阳性的绿色炎光(图3),提示四种目的蛋白在目的细胞内已获得表达。^SIHI图3病毒转染HFF细胞48小时后免疫巧光检测四种蛋白的表达(400X)4.1ps细胞的诱导;WMOI为5的病毒量把四个因子的病毒同时加到事先接种好的成纤维细胞里,一同时加4ug/mlpolybrene,感染第六天的成纤维细胞送个时候细胞开始聚集在起。用化25%膜酶把细胞消化成单细胞接种到饲养层上,仍然用成纤维细胞的培养液。90-B第天开始换巧S建系培养基,第1天就可W观察到小的克隆(图4),至15天克隆増大-C^(图4),可式准备挑取克隆进行细胞传代。mm图4H町细胞诱导Is00X..p的过程(1):A细胞诱导第0天,B细胞诱导第10天,C.细胞诱导第巧天。21 解放军医学院博±学位论文(5.无饲养层条件下可见人ips细胞生长形态,细胞扁平,较高核质比图5)5图无饲养层条件的人ips细胞H、讨论Is细胞的发现s细胞与ES细胞类似,p,在科学史上具有里程碑的作用。Ip一具有自我更新、増殖和分化的特性,却没有ES细胞研究及应用于临床直不得不面对的伦理问题和法律问题,是目前细胞替代治疗研究热点。对于医学领域来说,iPS细胞最重要的贡献在提供了体外研究疾病的模型,有利于更好地研究疾病发病。的机理,有助于筛选新的药物,开发新的治疗方法目前的有关人和动物的相关研究己经发现iPSCs、也,可W成功分化为神经元s肌细胞、族岛细胞、内皮细胞、血细胞等多种组织细胞。在动物实验中有报道iPSCiPSCs可W用于修复受损的组织,如将小鼠诱导的也肌细胞植入小鼠也肌内,进梗死的小鼠必肌细胞的收缩功能可W改善通过向帕金森病大鼠的纹状体内植W入iPSCs分化的多己胺神经元,进而可W改善帕金森病大鼠的旋转行为等。2007年nnaPS。,Ha等报道用i细胞可W使小鼠的谦状红细胞贫血症获得成功的治疗Xu等用将iPS细胞诱导为内皮前体细胞和内皮细胞,用于治疗血友病A,也获得了成功iPS细胞可应用于基因治疗。同时,iPSCs。这些在动物中进行研究验证了M一Fan应用人类细胞的研究也取得了定的进展。Raya等选择对coni贫血症病人进行研究,对病人的成纤维细胞进行遗传修饰后在重新编程,获得了特异性iPS细一胞,这些iPS细胞通过进步分化,所形成的髓系和红细胞系的造血干细胞具有正一DNA常表型。Lu等建立了种在诱导过程中排除了病毒的干巧的系统,可W将iPS细胞高效的诱导成正常红细胞。这些细胞可临床应用于血液病人身上,对于某22 解放军医学院博+学位论文一些血液疾病患者的治疗具有重要意义,,对于些罕见血型患者也可W为其提供一上具有巨大的潜力血细胞。这些研究进步显示了iPS细胞在临床治疗。^1为疾病的研究提供体外模型,这也是95细胞对于医学医学的另个最重要的贡献。为研究许多特殊疾病发生发展机理,疾病特异性iPS细胞可W作为重要工具。W2008年,Dimos等对肌萎缩侧索硬化症患者进行研究,将病人的皮肤细胞诱导为PS一i,步分化成运动神经元后Park细胞并进,建立了肌萎缩侧索硬化症疾病模型。W等选择了多种不同遗传病的患者,将各种患者的体细胞诱导为病人特异性的iPSW细胞系10种特2009年,Lee等应用用iPS细胞建立了家族,建立了异的疾病模型。Fam一性植物神经功能不全症ilialdtonomia即)的细胞模型。通过利用送(ysau,。疾病模型:送些细胞不,可W筛选特异性的治疗该疾病药物他们通过研究发现能正常分化为神经元细胞,通过利用送种差异可W来衡量巧巾己被提议作为治疗即的候选药物的药物疗效一一,迭几种药中,激动素就是其中种。这项技术第次对来一,自患者的疾病相关细胞类型进行检视,也第次表明激动素能用于神经系统疾病进而改善神经细胞疾病病情,提供了可W使用激动素进行长期治疗FD患者最好的一证据。当然,iPSCs诱导的疾病模型还是有些限制,如体外研究的疾病模型受细iP胞类型和培养环境的影响,如果体外环境因素真的影响SCs的性质和分化情况,体外重建的病人特异性的疾病模型是否能真正反应疾病的真实情况就值得质疑W2"PSCs。另外,疾病病理生理表现的复杂性不可能仅仅通过疾病特异性的i就可一些难治性疾病中W解释。因为在,细胞与细胞的相互作用也起到十分重要的作W一用种表现复杂的疾病。。因此,单独通过某种细胞或细胞成分不足W完全模拟一基于上述原因,目前PSCs疾病些单基因的遗传家族型i模型的建立主要考虑的是疾病。在本实验中,我们获得了人包皮成纤维细胞,并获得了原代培养的MEF细胞作为饲养层细胞,应用经典的iPS诱导方法,W逆转录病毒为载体将0ct4,Sox2,K-lf4和cMyc等四种转录因子导入人包皮成纤维细胞中,应用hES细胞专用培养体系,培养病毒感染后体细胞,感染48小时后,应用免疫巧光检测发现四种蛋白1在细胞内表达为阳性,病毒诱导第0天起,出现类似ES细胞的小的圆形或楠圆形细胞克隆,细胞克隆逐渐长大,克隆内可,边界清晰见排列紧密的圆形或梭形细胞,细胞之间边界不清楚,细胞核大,核/质比高,增殖活跃,出现小的克隆约23 解放军医学院博击学位论文己-7ES,提示获得了样的细胞天后即可传代,并且细胞克隆具有持续増殖的能力,一一也开始准备进步的有关ips细胞功能的进步盜定。四、小结c-4--lf-4HFF本研究通过应用含有Ot、Sox2、cMyc、K基因的逆转录病毒,将细胞在体外诱导为iPS细胞。24 解放军接学院博±学位论文第二部分巧导性多能干细胞的多能性的鉴定引言与ES细胞类似s细胞也具有自我更新、增殖和分化的全能性,所W无论,ipES在形态学、表观遗传学、分子水平、细胞水平及动物实验上,都有类似细胞的特性一,却绕开了防细胞研究及应用与临床直不得不面对的伦理和法律等诸多障碍。ES细胞在体外培养时呈集落样生长,可W无限增巧,具有向多种组织细胞分化的能力。体外AP实验阳性,可W表达与体细胞不同的多种特异性的内源性基因,-----;^SEA4%EA3、Tra160如、、Nanog、Tra^81等。在体内动物实验中,可W在免疫缺陷小鼠中形成崎胎瘤。本实验中,人包皮成纤维细胞诱导为iPS细胞后,与诱导前的细胞特性明显一不同,发生了系列类似防细胞的变化,前述的实验中所获得的ips细胞可W在一ESAP染色、免疫体外无限传代,形态学上己经类似细胞,我们进步通过体外癸光染色,核型鉴定,、类化体形成、体内的晴胎瘤形成等实验验证了我们所诱导的iPS细胞具有类似ES细胞的全能性。一、材料和方法1.实验材料:I1.动物及细胞:SCID鼠来源于我院动物实验中必。IPS细胞来源于上述实验由人包皮成纤维细胞所诱导。1.2主要试剂:试剂名称生产商0.05%膜酶思赛因公司人iPS细胞完全培养基(含血清)思赛因公司ICR饲养层细胞思赛因公司人胚胎干细胞/iPS细胞冻存液思赛因公司碱性麟酸酶染色试剂盒斯丹赛公司人类ES/iPS细胞表面标记物鉴定抗体试剂盒斯丹赛公司0.1%明胶德国Sigma公司25 解放军医学院博+学位论文 ̄PBS美国G化eo公司青霉素-链霉素溶液赛施公司RXA反转录试剂盒TaKa化公司细胞总RNA提取试剂盒TaKa化公司1.3试剂配方:(0人iPS细胞完全培养基(无血清)100ml;含DMEM/F1276ml,KOSRlOml,L_--G(lOOX)1ml,NEAA(lOOX)1ml,目Mecaptoenthanol(lOOX)1ml,AntiAnti(lX)1ml,(u)lOOBFGFlOOg/ML4u。(2)人胜胎干细胞/iPS细胞冻存液100ml:含DMSOlOml,邱S70ml,人胚胎干细胞/iPS细胞培养基10ml,高糖DMEM1日ml14.主要器材:名称厂家细胞培养皿(3.5cm、6cm、10cm)丹麦Nunc公司细胞培养板(4孔、6孔、12孔、24孔)丹麦Nunc公司细胞培养瓶(T25,H5)美国康宁公司移液管(2ml,5ml,10ml,25ml)法国GILSON公司离如管(15ml,50ml)思赛因公司冻存管美国Axygen公司0515./.mlEP管美国Axygen公司0022um滤膜(.巧um,.)美国Millipore公司5%饼2培养箱上海力康设备有限公司超净工作台苏州净化设备厂倒置镜德国Leica公司体视镜德国Leica公司M-ifli6K微型离私机珠海黑马医学仪器公司—Sigma3K18台式高速低温冷冻离必机德国Si卵a公司PrTETMAN⑨移液器法国GILSON公司移液枪法国GILSON公司电热恒温水浴锅北京东方精瑞公司26 解放军医学院博+学位论文2.实验方法2.1IPS细胞的碱性磯酸酶A化alinehoshatasee,A(pp巧染色检测(1)复苏MEF细胞,将其接种到四孔板中,第二日将待测的iPS细胞接种到MEF饲养层细胞继续培养两天。弃培养液液,PBS洗兰遍。(2)200ul>/PFA,30min。固定细胞;加入〇多聚甲酸(室温放置)(3)4%PFA,PBS洗H遍15mm。弃掉,每遍在摇床上摇至(4)染色:用洗液稀释BCIP300巧,用洗液稀释NBT15(XX,然后将稀释(()后的BCIP和NBT混合,加入iPS细胞中。避光保存30min。(5)把染料弃掉,用PBS洗两遍,然后在显微镜下观察。iPS细胞克隆被AP染成深紫色为阳性,MEF饲养层细胞和其它杂细胞被AP染成粉红色或不着色。2.2免疫巧光染色鉴定IPS细胞特异性标记,应用人类ES/iPS细胞表面标记物-----^842EA4EA11鉴定抗体试剂盒,检测0CT,S0X、SS、%3、Tm60、化nog、Tra等基因。(),24,1复苏M即细胞将其接种到孔板中第二円将待测的巧S细胞接种到MEF饲养层细胞继续培养两天,PBS。弃培养液液洗H遍。(2)固定IPS细胞:加入200山4%PFA,室温放置20min,弃掉4%PFA,PBS洗H遍(3)通透:加入200ul0.05%triton,室温放置30min,弃掉triton,PBS洗H遍(4)封闭:加入2%BSA,室温放置比。弃掉2%BSA,加新鲜2%BSA200ul’一一(5)染色:Wl:200比例在各孔中加入抗,4C过夜。第二天弃掉抗,PB一S洗H遍,5mn2%BSA,每遍放在摇床上i。最后次清洗去除PBS后加入200山■lu—抗,室温避光放置化l。(6)染核:RNA酶1:1000,0.5mlPBS0.5ulPI,室温放賈lOmin,(7)封片:把圆形玻片放置载玻片上,用透明指甲油固定住。)(8在倒置巧光显微镜下观察染色结果。2.3Ips细胞的多能基因检测2.3.1细胞的RNA提取:实验选择所诱导的ips细跑,人盼细胞及分化前的人包皮成纤维细胞,利用Trizol分别提化细胞RNA,步骤如下;(1)分别将is细胞,人ES细胞及分化前的人包皮成纤维细胞消化富集,p27 解放军医学院博+学位论文用阳S洗两次;(2)弃去PBS,加入1mL町izol,充分混匀后,置于冰上裂解日min;?(3)200iLmn加入l氯仿,剧烈振荡15s,冰上放置23i,使其自然分层;°44、121i()在C离屯机,应用000rpm离必5mn;一(5)小也吸取上清移入另个EP管中(约日50uL),并保证不要吸到中间蛋白质层;(6)排管中加入等体(550iL1在新积的异丙醇l)后震荡混匀,室温放置0min使核酸沉淀完全;°(7)在4。12000巧111离必10〇1111,弃去上清液,管底的沉淀为3難;(8)加入无RNA酶水配制的75%乙醇ImL清洗沉淀,反复颠倒几次,使沉淀°悬起,然后4C7500rpm,离也5min;(9)尽量弃干净上清,冰上自然瞭干巧min左右,使沉淀透明。--(10)视沉淀倩况用2050ULDEPC水溶解RNA,冰上溶解2030min后,测RNA浓度。2.3.2反转录(1)为防止DNA对后续实验的干扰1DNA消化酶对提取的,在反转录前用峭组织总RNA进行DNA消化处理,反应体系如下:RegentVolume(yL)=-TotalRNA(Ug1.08.0)Rna-freet-sedisilledwater0.〇7.0RQlDnaselOXRTBuffer1.0RQlDnase1.0TotalVolume10.0(2)在冰上加入体系内需要的试剂,37r反应30min,再加入1uLStop°"Solution65C反应10min,终止反应。(3)使用反转录试剂盒,切提取的总RNA为模板,[:URandom化imer为引物进行反转录。反应如下:28 解放军控学院博+学位论文ReagentVolume(uL)TotalRNAILORandomPrimer1.0Rnase-freedistilledwater1.0°70C日min,立即放置冰上M-MLV5XRTBufferiTo2.5XdNTPMixture1.0RnaseInhibitor1.0M-MLV1.0TotalVolyme20.0WV60min°70ClOmin2.3.3PCR检测基因表化PCR反应体系如下:ReagentVolume(L)cDKALO-FPrimer(10uM)0.5R-Primer(lOyM)0.52XTaqPCRMix10.0Rna-sefreedistilledwater8.0TotalVolpme20.0〇LPCR,PCR,将W上反应成分加入.2m反应管中放入仪进行反应反应条件如下:°94C变性3min°94C变性30sec^’55C退火30sec扩増30个循环—°72C延伸30sec°72C延伸lOmin-°4ClOminW上29 解放军医学院博±学位论文引物名称引物序歹Ij产物大小 ̄hOc-t4FGGTTGAGTAGTCCCTTCGCA39化p ̄-CCATCGGAGTTGCTCTCCAChOct4R ̄hNanog-FGAAGACAAGGTCCCGGTCAA273bp ̄hNano-RGTAAAGGCTGGGGTAGGTAGGg'hSox2-FaACCAGCGCATGGACAGTTA27化p^hSox2-RGACTTGACCACCGAACCCAT-hRexlFCTCCTCATTCATGGTCCCCG22化p-hRexlRTGTTGCAGCCTTGAAAGGGA ̄hK-lf4FTTGGACCCGGTGTACATTCC488bp'hK-Rlf4GGCATGAGCTCTTGGTAATGG28A-FAGCAGCTTCTTCTCCGAACC27化in:化p'化-RtCATGGACAGGAAGCCGAACin28A ̄-FGCACATTAGACCATGCGAGC30化in28B化p化-in28BRTATCCAAGGGGCTTCCCTCT-FCATGAGAAGTATGACAACAGCCTGapdhll^pGadh-RAGTCCTTCCACGATACCAAAGTp2-.3.4应用2.5%琼脂糖凝胶电泳鉴定RTPCR产物:(1)制备凝胶液:取2.5g琼脂糖放入锥形瓶中,加人100ml0.5X的TBE缓‘冲液,,,应用微波炉加热至完全溶化取出摇匀室温下冷却至60C,加入郎50mg,混匀。(2)制备胶板:将胶版的有机玻璃内槽洗干净,嗦干。封好有机玻璃内槽边缘,不能留缝隙,槽内适当位貴放置样品梳子。当制备好的凝胶液缓慢将凝胶液倒入内槽胶厚度0-8c.50.m左右,待凝胶冷却凝固后拔出样品梳子入电,凝,放泳槽中,电泳缓冲液应完全没过凝胶。(3)加样和电泳;DL2000作为DNA分子Marker,用1XTAE电极缓冲液,取扩5ilyL上样缓冲液增产物溶液lL,加入,混匀,然后再用移液枪入加样孔中。接通电泳槽的电源巧始电泳,。并拍照记录结果在紫外凝胶成像仪上观察结果。2.4核型鉴定(123.5cm皿)准备的iPS细胞量,个,选择长势最好的时候做核型此时中期细胞较多,基本是在传代后2天。(2)准备的试剂;demicoin(秋水仙素)°choc液:12mlmirnQ+2mlFBS+14山EDTA(0.5mM)37C预热()30 解放军腔学院博+学位论文fixative:15ml甲醇巧抽冰醋酸(冰上预冷)32-3h-化()将生长中期的细胞加中期处理药物demicoin(1:2000),处理。2之后用族酶将细胞消化成单个细胞,用成纤维细胞培养基终止,收集,吹打,离也1000rpm,10min。’°逐滴加入(4)弃上清,逐滴加入37C预热好的油OC液体1ml,然后再choc‘8ml37C脾育15min。液,(5)逐滴加入提前预冷好的fixactivelml,混匀,室温温育5min,lOOOrpm,°lOmin。弃上清,逐滴加6ml的fixactive。4C解育20min后离必lOOOrpm,lOmin.(6)重复上述两步。一(7)此时要准备雾化的载玻片,直接把载玻片放在冰上,未接触冰的面准备滴细化。(8)化5-lacte最后离也后的细胞加ml的fixiv,把200山的枪头的枪尖剪下,吸取15山细胞悬液,滴片。一(9)自然干燥玻片,用Giemsa液体染色7min后,用流水冲洗未有细胞的A+B,ml染液。面,之后M干emsa液体:45ml5。Gi(10)风干后,观察照相。2.5类化体形成(邸)(1)选择状态较好的巧S来做EB一(2)把miPS培养液弃掉,用PBS洗下,加入适量0.05%膜酶,放入培养l-2m箱in。(3)镜下观察细胞变圆,克隆分散,变成单个细胞后,加入等量成纤维培养基进斤终止消化。(4)吹打,收集,离lOOOrpm,3min。(5)弃上清,直接用不加f的小鼠诱导多能干细胞完全培养基悬浮,集中在li培养皿中(6)放置在培养箱培养,第二天换液。培养四天左右。--2.6崎胎瘤形成及应用苏木精伊红染色法matoxyiineosinstaininHE)(胎g,镜下观察崎胎瘤结构(1)准备3个六孔板的巧S细胞量。培养两天。31 解放军医学院博±学位论文p一(2)把mis培养液弃掉,用PBS洗下,加入适量化05%膀酶,放入培养-2m箱lin。(3)镜下观,察细胞变圆,克隆分散变成单个细胞后,加入等量成纤维培养基进行终止消化。(4)吹打,收集,离也,lOOOrpm,3min。(5)每个6孔板用300ulPBS悬浮。(6)然后去打SCID鼠,选择小鼠大腿皮下注射,每只鼠打300ul细胞,大概^有106个细胞量。(7)饲养SC瓜鼠,大概4周左右就形成崎胎瘤,切除小鼠崎胎瘤组织。(8)鲜肿瘤组织块浸泡4%多聚甲醇溶液固定24小时后行脱水处理。(9)脱水后应用石蜡包埋,切片(厚度5um),切片先后应用二甲苯溶液及酒精溶液脱蜡后加3%H202甲醇溶液,室温下放置lOmin,应用蒸馈水漂洗H次,每次2min。(10)组织切片应用苏木素染色5min,自来水冲洗后应用0.5%盐酸酒精分色30秒,再应用伊红染色5min、自来水冲洗。按顺序在80%、95%、100%、100%的乙醇中浸入30秒、Imin、Imin、5min序转入100%二甲苯I3min,二;然后顺甲苯II5min,二甲苯III8min。应用中性树胶封片,思微镜下观察细胞形态。二、结果1.AP染色不同的AP表达水平可W反映ES细胞的不同状态,未分化的ES细胞表达高水平的AP。IPS与ES细胞有相似的特性,所W可W采用AP染色的方式来验证ipsES细胞是否具有类似细胞的全能性。本实验中,通过AP染色,可W发现iPS细胞显示较高的碱性磯酸酶活性,与周围滋养层分界清晰,滋养层细胞无着色(图6),提示所诱导的ips细胞具有类似ES细胞的特性。——?^‘,I".-.'JUPmm^:.'。":?^,?'yCflr.賴.;"令難昌sell!繫瑪雜喔嚇喔圈6.IPs细胞的AP染色a00X)32 解放军医学院博女学位论文2.免疫巧光染色与ES细胞类似is,p细胞也存在体细胞所不存在的特异性蛋白,如膜蛋白記EA-3-4TRA----、%EAL60、TRA181,o,T4、,质蛋白核蛋白Nang转录因子0CS0X2等。本实验应用免疫炎光技术,在巧光显微镜下可见到所诱导的ips细胞表4-----达0CT、S0X2、Nano、%EA3T、SSEA4、TRA^60、TRA181均为阳性(图7)。g提示ips细胞具有类似ES细胞的多能性。3-.RTPCR检测ips细胞的多能基因应用Trizol分别提取所诱导的ips细胞,人ES细胞及分化前的人包皮成纤T-PCR0CT4维细胞的总RNA,应用R的方法检测各种细胞中、Sox2、KLF4、Nanog、1?6义1、1283、1^286、639化等基因表达量^,结果经2.5%琼脂糖凝胶电泳分析(结果如图8)。可见在hES和hips细胞中,上述基因均有表达,而在H即细胞中,除化F4和Gap加基因外,其他基因均不表达。特异标记分子细胞核merreghEShisHFFp〇ct4BEBiSox2Klf4-emLin28aLin2SbGadh■PI0□-8IPsTPCR电泳图B图.细胞的多能基因检测R7(lX)图.IPs细胞的免疫巧光染色OO33 解放军医学院博±学位论文4.核型分析iGiemsa本实验中,选择长势最好的ps细胞,经秋水仙素等处理,滴片,液体染色风干后,在倒置显微镜下观察,采用Leica分析处理后的染色体核型,发现具有正常的二倍体核型,46条染色体、XY。(图9)。提示HFF细胞诱导为ips细胞后,细胞核型保持正常。^H^12345HUIIctIfUG709101112IIIt詹着IIM141713巧化18I????iIM{21XV19巧泣图9.IPs细胞的核型分析图:46条染色体,XY型5.类化体形成。巧S细胞去掉饲养层后在体外悬浮培养2天后,镜下可见到细胞聚集成球形、。边缘清晰,0),并且球形的体积随培养时间的延长而増大即形成了类胚体球(图1提示所诱导的ips细胞有多能分化潜能。图1化IPs细胞体外分化为简单的类脏体口OOX)34 解放军医学院博±学位论文6.畴胎瘤形成。体内分化畴胎瘤实验是判断所诱导的ips细胞具有多能性的重要证据。本实验中06的is300ul)SC瓜鼠大腿皮下注射。1个月左右皮,取大约1p细胞(约,在下注射部位形成包块,切除小鼠崎胎瘤组织,经石蜡包埋、切片,册染色后在倒置显微镜下观察,外,可见内胚层的肠上皮、腺体组织,中巧层的平滑肌组织胚层的神经管组织等(图11,A,B),证明所诱导的iPS细胞具有分化为王胚层组织细胞的潜能。曲感图11.IPs细胞来源的崎胎瘤的HE染色组织切片(200X)H、讨论,S诱导方法t4在本实验中我们应用经典的iP,W逆转录病毒为载体将化,¥0x2K-clf4和cMy,hES,,因子导入人包皮成纤维细胞中应用细胞专用培养体系PS一培养病毒感染后体细胞,促使其诱导为i细胞。在第部分的实验中,我们获iPS得了可W集落性生长,可W无限增殖的类似ES的细胞克隆。为了验证所诱导的细胞是否具有类似ES细胞的全能性,我们采用了AP染色、免疫炎光染色,核型鉴定、类胚体形成、巧胎瘤形成等实验。AP是一种碱性磯酸酶,其表达,在正常的体细胞中不能表达或表达水平很低,4口水平可1^1反映65细胞的不同状态未分化的目5细胞表达高水平的,而4?表达t?PS水平低或不表达提示盼已分化。I与ES细胞有相似的特性,所W可W采用AP染色的方式来验证ips细胞是否具有类似ES细胞的全能性。在我们的实验中,ips细胞的AP染色显示为阳性,而附近的饲养细胞显示AP染色为阴性。提示所诱35 解放军医学院博±学位论文导的ips细胞有类似ES细胞的AP阳性的特性。不同细胞可表达特异性的蛋白,ES细胞可W表达特异性的蛋白,如膜蛋白沾EA--^60-1-1、SSEA3、%EA4,核蛋白化nog、质蛋白TRA、TRA81等,人ES细胞与鼠ES细胞不同,可W表达SSEA3、SSEA4,是人ES细胞的特异性标志蛋白。ips细胞和ES细胞类似,也可W表达上述蛋白。人的化t4蛋白是维持胚胎干细胞多潜能性最重要的关键基因,它在不同种系之间具有高度保守性即使重编程中U"不可缺少的核也转录因子,也对维持细胞的全能性具有重要作用。Sox2的功能包括:1.参与巧胎的早期发育2.维持中枢神经系统干细胞的活性3.调节胃肠;;uwn道基因的表达;同时在未分化的肿瘤中也发现有商度表达。在早期胚胎发育过—程中,Sox2的所具有的主要作用是与0CT4起构成0CT4/S0X2复合物,送种复合物可W协同或措抗0CT4的表达,在诱导IPS过程中,S0X2的协同作用还表现与0C—-CT4-T4起,可W协同激活0CT4S0X2増强子,0S0X2増强子可W调节多能性相关基因NAN0G、0CT4和S0X2的表达,从而使胚胎干细胞保持在未分化状态。因此S0X2也可W作为胚胎干细胞具有全能性标志物。我们通过相应蛋白特异性的抗体,应用免疫萊光染色技术,在所诱导的ips中发现0CT4、S0X2、SSEA3、SSEA4、TRA----160、TRA181等巧光染色呈阳性反应,,而周围的饲养层细胞染色阴性提-示所诱导的ips细胞也可W表达上述特异性蛋白,同时应用RTPCR的方法发现在4X2--4---1-ES细胞和所诱导的ips细胞中0CT、S0、SSEA3、SSEA、TRA1S0、TRA81及化nog等基因均有表达,而在HFF细胞中,除KLF4和Gap化基因外,其他基因均不表达。提示所诱导的ips细胞具有类似ES细胞的特性。成熟的分化细胞重编程为ips细胞,需要长期在体外培养,并且需要整合外,由于在体外长期培养及涉及加入多种转录因子源基因,要警惕起遗传特性会发生改变一,运就涉及到个生物安全性问题。核型分析是判断细胞在体外培养条件下是否已发生转化的可靠指标一。通过研究分裂中期染色体,按照定的特征排列细胞染色体的核型图象通过对所分析的染色体的特征,如染色体的数目、大小、,。长度及着丝点位置等进行分析,来判断染色体是否存在异常我们在实验中对所诱导的ips细胞进行了核型分析,结果显示所诱导的ips细胞具有46条染色体,XY型,核型正常,提示有人包皮成纤维细胞所诱导的ips细胞核型正常。除了在分子水平对ips细胞的多能性进行了验证之外,我们还研究了ips的36 解放军區学院博+学位论文多能分化潜能,送里主要采用的是类胚体实验和崎胎瘤实验,iPS细胞去掉饲养层后在体外悬浮培养2天后,镜下可见到细胞聚集成球形、边缘清晰,并且球形的i体积随培养时间的延长而增大,即形成了类胚体球,提示所诱导的ps细胞有多能分化潜能。在动物体内实验中,许多研究发现在免疫缺陷小鼠皮下植入iPS细胞,其可W继续存活,并可在注射部位形成由胚胎发育的H个胚层组织细胞构成zwitl的崎胎瘤。有些研究还发现不同克隆的ips细胞注射入组织后还有不同的分tw化倾向,如有的倾向于分化为神经组织,有的倾向于分化为原始肠组织等。本6实验中,取大约1〇的ips细胞(约300u0,在SCID鼠大腿皮下注射。1个月左右皮下注射部位形成包块,,肥,切除小鼠崎胎瘤姐织经石蜡包埋、切片染色后在倒置显微镜下观察,,可见内胚层的肠上皮、腺体组织,中胚层的平滑肌組织外化层的神经管组织等,证明所诱导的iPS细胞具有分化为H化层组织细胞的潜能。通过上述实验,我们验证了所诱导的iPS细胞具有类似ES细胞的全能性,为进一巧通过iPS细胞诱导肝细胞的形成提供实验物质基础。四、小结对应用HFF细胞所诱导的iPS细胞进行了生物学鉴定,证实了其在形态学上ESES类似细胞,碱性稱酸酶活性为阳性,免疫英光染色可表达类似细胞的特异RT-PCR性蛋白质,检测可表达与ES类似的基因,,体外实验提示可分化为类化体注射SC阻鼠可形成崎胎瘤,提示已经成功诱导出了具有类似ES细胞作用的ips细胞,并且核型分析正常。37 解放军隆学院博+学位论文第H部分IPS细胞诱导为肝细胞样细胞引言。肝功能衰竭严重威胁着人类的健康,病死率高巧移植治疗是目前最理想的治疗肝衰竭的手段,但由于供体的短缺,无法进行普遍推广。人工肝支持系统可W暂时替代肝脏功能,帮助病人度过肝衰竭危险期等待肝细胞再生,或维持病人生存至得到合适的供体进行肝移植。B化是目前认为最理想的人工肝,但其发展受限于肝细胞来源问题。IPS细胞研究的发展及其在细胞替代治疗中的临床应用前景?为BAL提供了可能的折细胞来源2009,SonActivin。年g等首次报道通过先后加入A4f化roblastth扣ctor4.FGF4A2bone,成纤维细胞生长因子(grow)和骨形成蛋(111〇1〇61161:1〇rotein2s巧吕p。BMP2)等因子通过四个阶段从ip细胞中诱导出了类似""""肝细胞样的细胞Takata2011入高剂量。等年报道通过两巧法,首先通过加的ActionA培养3d,诱导iPS细胞向内化层的发生转化,在得到的内胚层细胞中再加入肝细胞生长因子(HGF),再培养5山通过两步法也可W获得肝细胞样细胞。"5""20一12年,Chen等艰道应用H步法来诱导iPS细胞生成巧细胞样细胞,第步在培养的is细胞培养基中加入ActivinA、Wnt3a和HGF;第二步,应用肝定型培p一养基进步培养细胞第三步,在IMDM培养基中培养,同时加入含有制瘤素M、地;塞米松及通用型培养基的混合培养基,实现了体外将iPS细胞诱导为肝细胞样细"",H步法,PS胞并且诱导效率明显提高。本实验中,我们采用从i细胞成功诱一导出肝细胞样细胞,并经进步的检测,所诱导的肝细胞样细胞具有成熟肝细胞的功能。材料和方法1.实验材料:I1.实验细胞:IPS细胞来源于上化实验由人包皮成纤维细胞所诱导。1.2主要试剂:_试剂名称生产商?-?TeSRE8培养基加拿大stemcell公司D-PBS+M+(无Ca2,g2离子)美国G化co公司38 解放军医学院博+学位论文DMEM-F12美国G化0公司CMatrigel基质胶美国BD公司RPMI1640美国G化C0公司ActivinA英国abeam公司、化t3a美国ABCLONAL公司胶原酶IV美国sigma公司血清替代物化OSR)美国G化C0公司非必需氨基酸州EAA;C0)美国G化公司谷氨醜胺:kGlu化MAX美国G化CO公司目琉基乙醇美国s-imaAldrich公司g-二甲基亚讽(DMS0)美国sigmaAldrich公司IMDM培养基美国G化CO公司Mtat抑癌蛋白;OncosinM美国R&DSystems公司肝细胞生长因子-(HGF)美国sigmaAldrich公司Soxl7s-抗体美国igmaAldrich公司HNF4a美国Elpitomics公司AFP单克隆抗体美国s-imaAldrich公司gDonk巧antigoat/cy5美国Jackson公司Rabbt-itanimouse/FITC美国sigmaAldrich公司PASma-A试剂盒美国sigldrich公司1.3试剂配方;(IRPM+(终浓度为nm+Wt3a1)内胚层分化培养基;I1640ActivinA100g/l)n(终浓度为50ng/ml)。(2)内胜层分化培养基II:RPMI1640+B27(IX)+ActivinA(终浓度为lOOng/ml)(3)肝分化培养基:DMEM/F12+20%血清替代物+非必需氨基酸(lx)+谷氨醜++胺(lx)目琉基乙醇(终浓度0.ImM)DMS0(1%)(4)肝成熟分化培养基:IMDM培养基+巧癌蛋白M(终浓度30n/ml)+肝细胞g生长因子(终浓度50ng/ml)+地塞米松(终浓度lOuM)。39 解放军医学院博±学位论文14.主要器材:名称厂家(3l)unc细胞培养皿.5cm、6cm、Ocm丹麦N公司细胞培养板(日孔、12孔、24孔、48孔)丹麦Nunc公司细胞培养瓶(H5)美国康宁公司离必管(2ml,5ml,10ml,巧ml,50ml)法国GILSON公司"0.5/l.5m化P管美国Axygen公司滤膜(0.4日um)美国MilHpore公司5%C02培养箱上海为康设备有限公司超净工作台苏州净化设备厂倒置镜德国Leica公司-Mifli6K微型离也机珠海黑马医学仪器公司sigma3K18台式高速低温冷冻离也机德国sigma公司’PnETMAN⑨移液器法国GILSON公司移液枪法国GILSON公司2.实验:强2.1hiPS向巧细胞的分化2.1.1MPS细胞准备一(1)提前天准各饲养层细胞。’一(2)从液氮中取管冻存细胞,立即放于37C水浴锅中,摇晃,直至冰晶刚一一l刚完全融化,5m,。立即拿到超净台将冻存液移到1离也管中再滴滴的加入5m-lIPS细胞培养基。离也,lOOOrpm,3min。弃上清,按照冻存比例lX6wellplate接种,[。隔日换液并每天观察细胞状态。待细胞长到可^传代的状态(3)加入1ml浓度为Img/mL的胶原酶IV,放入37度的培养箱中腊育5min,待克隆的边缘与饲养层分开并发亮并稍微卷起后可W进行中止;4一()弃掉胶原酶IV后加入DMEM/F12洗緣次,再加入DMEM/F12,用枪头或者移液管将大克隆划成小克隆,收集到15mL离也管中,8(K)r/min离也2min;(5)弃掉上清,用E8培养基重悬,小必吹匀细胞悬液,并接种到提前铺有°Matrigel基质(至少在37C条件下30min)培养皿中;40 解放军轻学院博+学位论文(6)待第二天细胞长至孔板的约80%时开始分化,这是注意的是细胞克隆要一小,W避免分化不均。21iP..2hS细胞分化为内胚层细胞(1)吸掉hiPS细胞上清,用DMEM/F12洗细胞后,换成内化层分化培养基I。一2一()分化天后,能够看到克隆周边的细胞会分散开,并有定数量的细胞死t:。(3)第二天,更换内化层分化培养基II,并照相记录(4)第四天,内化层分化完成,采用核蛋白SOX^作为marker,应用免疫巧光检测分化的效率;’①固定:取待检测的内胚层细胞,用4%多聚甲醒(PFA)在4C固定过夜;-1in②通透:用0.5%TritonX00在室溫渗透30m;-BSA:2%PBS在室温封闭1个小时③封闭;°一-1%PBSBSASoxl71:200)中,4C④抗解育:将囊化放入用稀释的抗体(一脾育过夜,同时设不加抗的阴性对照;X一日PBS215min将未结合的抗洗掉⑤次,将化胎用洗,;-200二1%PBSBSA:),⑥抗將育:将囊化放入用稀释的二抗(1中室温解育1小时(避光);用PBS洗去未结合的二抗,室温放置2X巧min(避光);⑦核染色:用PI(Propidiumlodide(10帖/ml)染核内DM,室温脾巧20min(避光)ZeissMeta510型激光共聚焦显微镜观察染色结果。;用(5)采用核蛋白S0X17作为marker,应用流式染色检测分化的效率阳S洗两次〇.巧%①消化。化出要进行染色的细胞,弃去培养液,用,并用膀蛋白酶消化2min,待消化成单个细胞后用膀蛋白酶中止液中止消化。收集细胞、i、悬液至15mL离屯管,1000r/mn离屯3min,弃上清。一r/m、②洗洛PBS液遍,1000in离屯3min,弃上清。。用洗-275m③固定CTC预冷的70%酒精.mL,冰浴30in(可W过夜,第。缓慢加入二)天染色。DPBS1、li,,(OOOr/min3mn)弃上清液。④洗涂:用液洗遍室温离屯,⑤封闭:加入封闭液,室温艇育30min。一一抗反应:200比⑥:按照1例用抗体稀释液稀释抗并加入适量的抗体。同41 解放军睦学院博+学位论文一时准备管不加抗体的细胞作为对照。室温解育1h。DPBS洗恣3次,1000r/min'。5m离in。二抗:二抗。加入稀⑦反应:按照1200比例用抗体稀释液稀释英光标记的释i日i后的二抗,室湿脾育30mn。DPBS洗涂3次,室温lOOOr/min离也每次mn。,用流式细胞仪分析细胞亚群⑨上机检测。先测对照管,调节电压确定阴性区,再测实验管。能与巧光标记抗体结合的细胞会发出相应的巧光,据此分选出阳性区间的细胞。2.1.3分化为巧前体细胞(1)前述的hiPS细胞培养第四天,更换为肝向分化培养基。细胞开始逐渐出一,并且数量有所增加现形态变化。每两天更换次培养基。(2)第十天,肝前体细胞分化完成,可W采用HNF4a作为marker应用免疫,巧光检测分化的效率。‘,4%FAC固定过夜①固定:取待检测的肝前体细胞用多聚甲酵(P)在4;T-i1②通透:用0.5%rtonX00在室温渗透30min;2%PBS-BSA1⑨封闭:在室温封闭个小时;’一-1PBSBSAHNF4a4④抗脾育:将肝前体放入用%稀释的和抗体中,C脾育过夜一,同时设不加抗的阴性对照;PBS2X一日15min,⑤次,将肝前体细胞用洗将未结合的抗洗掉;-⑧二抗赔育1%PBSBSA,:将肝前体细胞放入用稀释的二抗中室温赔育1小时(避光);用阳S沈去未结合的二抗,室溫放置2X巧min(避光);門(ProidiumIodide10lHoechst(lug/ml)⑦核染色:用p(惦/m)或染核内DNA,室温脾育20min(避光);用ZeissMeta日10型激光共聚焦显微镜观察染色结果。(3)采用核蛋白HNF4a作为marker,应用流式染色检测分化的效率,,用PBS洗两次①消化,并用0.巧%。取出要进行染色的细胞弃去培养液2min膜蛋白酶消化,待消化成单个细胞后用族蛋白酶中止液中止消化。收集细胞悬液至15mL离必管,1000r/min离必3min,弃上清。一i②洗涂。用PBS液洗遍,1000r/min离也3mn,弃上清。’-7020C预冷的%酒精7,③固定。缓慢加入.5mL冰浴30min(可W过夜,第42 解放军医学院博+学化论文二天染色)。④洗涂:用DPBS液洗1遍,室温离私(10(K)r/min,3min),弃上清液。⑤封闭:加入封闭液,室温解育30min。一一一抗反应:参考抗的说明书⑧,按照适当比例用抗体稀释液稀释抗并加一入适量的抗体。同时准备管不加抗体的细胞作为对照。室温解育Ih。D阳S洗冻3次,1000r/min离也5min。⑦二抗反应:参考二抗的说明书,按照适当比例用抗体稀释液稀释巧光标记30mDPBS3的二抗。加入稀释后的二抗,室温赔育in。洗洛次,室溫lOOOr/min、每次n离屯5mi。,用流式细胞仪分析细胞亚群,,⑨上机检测。先测对照管调节电压确定阴性区再测实验管,。能与巧光标记抗体结合的细胞会发出相应的巧光据此分选出阳性区间的细胞。2.1.4肝前体细胞的成熟(1)前述的hiPS细胞第十天,将培养基更换为肝成熟培养基一-21819()每两天更换次培养基,细胞开始逐渐变为典型的原代肝细胞形态。(3)采用AFP作为marker,应用免疫巧光检测肝组细胞AFP的合成情况。’①固定:取待检测的细胞,用4%多聚甲醒(PFA)在4C固定过夜;5t-1②通透:用0.%TrionX00在室温渗透30min;-:2%PBSBSA在室温封闭1个小时③封闭;°一-(1:,4C④抗解育:将检测细胞放入用WPBSBSA稀释的AFP抗体500)中一脾育过夜,同时设不加抗的阴性对照;一⑤次円,将检测细胞用P胎洗2X15min,将未结合的抗洗掉;-BSA1200二Rabb⑥二抗解育:将细胞放入用1%PBS:稀释的抗itantimouseTC()二X1mn/門中,室温脾育1小时避光PBS25i;用洗去未结合的抗,室温放置(避光);⑦核染色:用PI(PropidiumlodidedO/ml染核内DNA,室溫解育20min雌)(避光);用ZeissMeta510型激光共聚焦显微镜观察染色结果。22s.Ip细胞诱导肝细胞样细胞的验证43 解放军輕学院博+学位论文2.2.1应用流式染色检测成熟肝细胞表达ALB1()消化。取出要进行染色的细胞,弃去培养液,用PBS洗两次,并用0.巧%族蛋白酶消化2min,待消化成单个细胞后用膜蛋白酶中止液中止消化。收集细胞5mL离也管,1000r/min离必3min,弃上清悬液至1。一(2)洗涂。用阳S液洗遍,1000r/min离私3min,弃上清。’-(3)固定。缓慢加入20C预冷的70%酒精7.5mU冰浴30min(可W过夜,第二天染色)。(4)洗擦;用DPBS液洗1遍,室温离也(lOOOr/min3min),。,弃上清液巧)封闭:加入封闭液,室温赔育30min。—一一(6)抗反应:参考抗的说明书,按照适当比例用抗体稀释液稀释抗并一h加入适量的抗体。DPBS。同时准备替不加抗体的细胞作为对照。室温脾巧1洗涂3次1000r/min也5min。,离(7)二抗反应:参考二抗的说明书,按照适当比例用抗体稀释液稀释巧光标记的二抗,30min。DPBS3,OOOr/min。加入稀释后的二抗室温解育洗冻次室温l离也每次5min。(8)上机检,测,用流式细胞仪分析细胞亚群。先测对照管调节电压确定阴性区,再测实验管。能与巧光标记抗体结合的细胞会发出相应的巧光,据此分选出阳性区间的细胞。2.2.2Whips为对照,Elisa方法检测分化后成熟肝细胞的ALB分泌量(1)将抗体标准品按下述表格稀释成所需要的浓度。Stand祉dnm-0_ig/lRSIO114(22mg/mlA化umn)SampleDilu州t ̄Initial10,0005|411ml1400100山frominitial2.4ml-1fromstd1500^12200500M135-1td2500P-110000Mfroms450己00Mlfromstd3日00Ml52已己00J-Ilfromstd4500M1"61^5500Wfromstd5500W76-.25500Wfromstd6500P110Blank500W44 解放军医学院博+学位论文-巧t(2)将96孔板中的每个孔中加入10041经过稀释的抗体,在室温(20)腊育1个小时后清洗立次。(3)每孔中加入200ul的封闭液在室温下赔巧30min后清洗五次。(4)加入100ul样品在在室温下赔育1个小时后清沈五次。巧)每孔中加入100经稀释的辣根过氧化物酶检测抗体在在室温下脾育1个小时后清洗五次。(6)每孔中加入10日ulTMB底物溶液在室温下避光解育ISmin。(7)每孔中加入100ul终止液终止反应。(8)读取450nm处吸光光度度值。-2sea-me.2.3W未诱导的ip细胞、正常肝细胞为对照,应用RTPCR及RltiPC民检测成熟肝细胞标志物的表达(1)细胞的RNA提取:实验选择所诱导的肝细胞样细胞,正常的肝细胞,未诱导的ips细胞,利用Trizol分别提取细胞RNA,步骤如下;①分别将所诱导的肝细胞样细胞,正常的肝细胞,未诱导的ips细胞消化富集,用阳S洗两次;②弃去PBS,加入1mLTrizol,充分混匀后,置于冰上裂解5min;?③加入200uL氯仿,剧烈振荡巧S,冰上放置23min,使其自然分层;④在4C离必机,应用12000rpm离也15min;一⑤小如吸取上清移入另个EP管中(约550UL),并保证不要吸到中间蛋白质层;⑥在新EP管中加入等体积的异丙醇巧日日yL)后震荡混匀,室温放置10min使核酸沉淀完全;。@在4(:,1200化口11离也10〇1:1山弃去上清液,管底的沉淀为1^歴;⑨加入无RNA酶水配制的75%乙醇ImL清洗沉淀,反复颠倒几次,使沉淀悬‘4C巧in起,然后00rpm,离也5m;1mn⑨尽量弃干净上清,冰上自然瞭干日i左右,使沉淀透明。20-50LDEPCRNA20-⑩视沉淀情况用U水溶解,冰上溶解30min后,测RNA浓度。(2)反转录45 解放军隆学院博±学位论文DNA/①为防止对后续实验的干扰,在反转录前用RQ1DNV消化酶对提化的组织总RNA进行DNA消化处理,反应体系如下;ReagentVolumeuL()t=-ToalRNA(lng1.08.0)-Rnasefreedtedwater-isill0.〇7.0RQlDnaselOXRTBuffer1.0RQlDnase1.0TotalVolume10.0’,37C反应30min②在冰上加入体系內需要的试剂,再加入1uLStop°Solution65C反应10min,终止反应。RNARandomPr⑤使用反转录试剂含,hme,W提化的总为模板W为引物进行反转录。反应如下:ReagentVolume(uL)TotalRNAuToRandomPrimer1.0Rna-freetisedislled1.0w过ert’70C5min,立即放置冰上M-MLV5XRTBufferAA)2.閒dNTPMixture1.0RnaseInhibitor1.0M-MLV1.0TotalVolume20.03TV60min°70ClOmin(3)PCR检测基因表达,PCR反应体系如下:ReagentVolprae(uL)cm^46 解放军陰学院博+学位论文F-Primer(5mM)0.3R-Prraeri(5mM)0.3iTa0.2qdNTP(2.5mM)0.3lOxPCR缓沛液2.04灭菌水化.TotalVolume20.0将W上反应成分加入0.2mLPCR反应管中,放入PCR仪进行反应,反应条件如下:°94C变性3min’94C变性30sec^’55C退火30sec扩增30个循环—°72C延伸30sec°72C延伸lOm-in°4ClOmin社 ̄ ̄^基因引物序列HNF4a上游引物:CTGCTCGGAGCCACCAAGAGATCCATG下游引物:ATCATCTGCCAGGTGATGCTCTGCAW上游引物AGAACCTGTCACAAGCTGTG:下游引物;GACAGCAAGCTGAGGATGTCm上游引物CCTTTGGCACAATGAAGTGGGTAACC;AGCAGTCAGCCATTTCACCATAGG下游引物:C?上游引物:TCGCAAATACTGTGGACAATGC下游引物:GCAGTCGTGTGATATTGGTGTTTR上游引物:TGGGAGCCATTTGCCTCTG下游引物:AGCCGTGGTGGAATAGGAGTAm上游引物:GCATCCTATGTCGCACCCTCAGCAACTAACCGCTCC下游引物:Dm上游引物:AGGATTCAGAACTATTCGGTC下游引物;TTAGAGCTTCTATCCCGATGLDLR上游引物:CAGAACAGGCTTCGGACACTTAGAGATTGGTGG下游引物:TGGI1(4)25-PCR.%琼脂糖凝胶电泳鉴定RT产物:①制备凝胶液:取2.5g琼脂糖放入锥形瓶中,加人100ml0.5X的TBE缓冲液,47 解放军睦学院博±学位论文’应用微波炉加热至完全溶化,,EB取出摇匀,室溫下冷却至60C加入50mg,混匀。。②制备胶板:将胶版的有机玻璃内槽洗干净,瞭干封好有机玻璃内槽边缘,不能留缝隙,槽内适当位置放置样品梳子。当制备好的凝胶液缓慢将凝胶液倒入-内槽,凝胶厚度化5化8cm左右,,待凝胶冷却凝固后拔出样品梳子放入电泳槽中,电泳缓冲液应完全没过凝胶。③加样和电泳:化2000作为DNA分子Marker,用1XTAE电极缓冲液,化扩増产物溶液日uU加入luL上样缓冲液,混匀,然后再用移液枪入加样孔中。接通电泳槽的电源开始电泳,在紫外凝胶成像仪上观察结果。并拍照记录结果。巧---)RealtimePCRBReenRealtimePCRMasterMixPus;应用SY虹l试剂盒,巧1反应体系ReagentVolume(uL)cmiTo-FPrimer巧uM)1.0-巧RPrimeruM)1.0PCRMasterMix(2x)12.5d册〇2民己TotalVolyme巧.0’’°°l72反应条件设置为:95Cmin95C30s,55C30sC30s(标准H步法扩增;,40个循环),最后进行融解曲线的扩增。4PASi-.染色检测诱导的肝细胞的糖原贬藏(应用化rodicAcidSchiff(PA巧Staining试剂盒)。-(1)乙醇溶液在室温固定细胞in应用福尔马林Im;一(2)应用阳S清洗遍固定后的细胞上清液,弃PAS5-(3)加入(391)溶液室温艇巧5min画用PBS清洗,弃上清;;’-(4)加入SchiffS(3952)试剂,室温僻育15minPBS日min;应用清洗,弃上清。tox-巧)加入Hemaylin(GHS3)溶液染色90s,应用PBS清洗染色后的细胞48 解放军医学院博±学位论文-30s巧,显微镜下观察染色结果。—、结果1、Ips细胞诱导为肝细胞样细胞流程简图诱导性多能干细胞诱导为细胞样细胞進冊肝分画肝麵坛__…‘‘,W的》2[〇帮.Ips细胞诱导为巧细胞样细胞的不同阶段的表现:在生长状态良好的ips细胞中-act(图12)应inAnt3a内胚层培养基11用含有AUi和W,天后换用仅含有Act1-ivinA的内胚层培养基II2b,第四天后,内胚层可分化形成(图),这时更换为巧向分化培养基,细胞数量増加,并开始逐渐出现形态变化,约分化第十天左一2-C培养基右逐渐分化为肝前体细胞(图1),细胞进,,此后换用肝成熟步分化-1形态类似正常肝细胞,为成熟的肝细胞样细胞(图2d)。巧导咨化巧干巧腹內胚层细胞圓圓巧前巧细化巧巧巧巧化图12人诱导能性干细胞向巧成熟细胞分化不同分化阶段细跑形态a分化前的诱导多能性干细胞b分化第6-7天的内胜层细胞C分化到第1-口天的巧前体细胞d分化到第19-200120天的肝成熟细胞(标尺um)49 解放军医学院博±学位论文3.Ips细胞诱导为肝细胞样细胞的不同阶段的免疫炎光检测。在ips细胞诱导为肝细胞样细胞的过程中,为保证各阶段诱导的正确性,应用特定的标记物来验证细胞诱导的阶段ox-。在内胚层培养阶段,选用了Sl7作为内胚层细胞(D45)4a9-的标志物,HNF作为肝前体细胞的(D10)标志物和和AFP作为成熟的肝祖细胞8-(D119)的标志物。结果显示均可见到特异表达的绿色巧光,提示诱导过程正确(图13)。特异标记分子细胞核merregWBKM画国国HHHH图12人诱导能性干细胞向肝成熟细胞分化的不同阶段细胞特异的标志标记免疫巧光染色的结果:A.SOX17,B.HNF4a,C.AFP4.Ips细胞诱导为肝细胞样细胞的不同阶段的流式染色实验检测细胞分化效率。在ips细胞诱导为肝细胞样细胞的过程中,m用流式细胞染色检测各阶段分化的效率〇x-。在内胚层培养阶段,选用了Sl7作为内胚层细胞(D45)的标志物,HNF4a作为肝D9--前体细胞的10)ALBD1819)(标志物和和作为成熟的肝祖细胞(的标志物。结果显示各阶段均可见到较高的分化效率(图13)。50 解放军医学院博±学位论文5.lisaB分泌ALB是E方法检测分化后成熟肝细胞的AL量:分泌成熟肝细胞Elisa特有的功能,通过方法检测诱导后的肝细胞样细胞的ALB分泌量,并与诱导前的ips细胞进行比较,发现诱导后的肝细胞样细胞的ALB分泌量明显增离,提示己成功诱导出有功能性的肝细胞14)。(图兄111INKNC换WWPSson;HNN.图13不同时期流式的数据图14人诱导能性干细胞向巧成熟细胞分泌的ALB的测定6-Rea-tPCR.肝细胞特异表达的基因的RTPCR及lime检测:成熟的肝细胞可一、W表达些特定的标志物,4a、LDLR,是成熟巧细胞的标志本试验中选择了HNFALB、CK18、TTR、TAT、DPP4、A印作为特异性的标志物,!^成熟肝细胞、未诱导s-P-tmePCR检的ip细胞为对照,提取细胞的总RNA行RTCR及Reali测,结果发现所诱导的巧细胞样细胞和成熟巧细胞类似,均可W表达上述基因,而未诱导的ips细胞无上述基因的表达,提示成功的诱导出了肝细胞样细胞(图巧)。SS]LraiPS5S.^2000^H护S-IIIAIdervtocte.H巧iedhepayi-iRnmAHIniiflHIfliH1000QQhepatocyteIIIII11IIIIIIIIIIIjjjjyijjll-图15肝细胞特异表达的基因的RealtimePCR检测结果.PAS染色检测诱导的肝细胞的糖原胆藏s7:为验证ip细胞所诱导的肝细胞样51 解放军医学院博女学位论文细胞是否具有糖原胆存功能,通过对分化成熟的肝细胞样细胞行PAS染色,结果可见PAS染色阳性,提示所诱导的肝细胞样细胞具有糖原贬存功能(图化)。'茲贼管曲辨來确wmM图16PAS染色检测诱导的斤细胞的搪原胆藏结果左100X,右200X王、讨论。肝功能衰竭严重威胁着人类的健康,病死率高肝移植治疗是目前最理想的治疗肝衰竭的手段,但由于供体的短缺,无法进行普遍推广。人工肝支持系统可J^,<暂时,或维持病人t替代肝脏功能帮助病人度过肝衰竭危险期等侍肝细胞再生.生存至得到合适的供体进行肝移植AL。B是目前认为最理想的人工肝,但其发展受限于肝细胞来源问题。关于人类化胎干细胞化ESCs)的研究曾是使人们对ES细胞应用于细胞治疗产生极大的兴趣。然而,由于ES细胞的巨大的増殖和分化潜能和ES可能的致癌性很难控制,尤其是所涉及到伦理问题,所W细胞的临床应用受到很大的限制。IPS细胞由于具有类似ES细胞的多潜能性,同时又避免了伦理方面的ML提供了可能的肝细胞。争议,其在细胞替代治疗中的临床应用前景,为来源7"6’33近年来,多项在人和动物的实验中己经证实iPSCs可W分化为肝细胞。iPS细胞直接分化为肝细胞的策略为序贯联合应用一些参与哺現动物的肝脏胚胎发育BW的细胞因子和生长因子。从iPS细胞诱导肝细胞产生的培养方法是在无血清培养基中添加必要的生长因子和刺激因子模拟原始巧细胞生长的环境,进而促进巧细nw胞生成,最后加入地塞米松和ITS可W维持体外巧细胞的功能。从之前的实验中我们己经发现,is细胞有转化为多种胚层细胞的潜能性p。由于肝脏是有胚胎发育过程中的内胚层细胞发育而来的,所W在IPS细胞诱导为肝细胞样细胞过程中,首52 解放军医学院博+学位论文先ips细胞要诱导为内胚层细胞ActivinAT排e超家族的成员,是细。为化长因子,在哺现动物内化殿诱导方晒起重要作用胞表面跨膜受体的激动剂。目前有关从ips诱导为肝细胞的研究中,多数都选用ActivinA作为内胚层的诱导剂。有研究"W发现,Wnt家族,尤其是其成员Wnt3a直接参与内胚层形成的调节,并且在肝脏发育的各个阶段都有Wnt3a的表达,肝细胞再生的过程中也会诱导Wnt3a的表达因此,Sullivan等在诱导肝细胞的首阶段合用ActivinA与Wn口a,快速有效地将ips细胞诱导分化为肝细胞样细胞。肝细胞生长因子(册巧对肝脏的发生非常重要。既往研究发现HGF缺失小鼠不能生长出完整的肝脏结构,在小鼠模型的肝脏结w"一-,构的松散和实质细胞解离?HGF和它的受体CMET也参与些与细胞増殖,生存"",运动,侵袭,和形态相关的重要功能。除了它的病理生理功能肝细胞生长因一子已被证明通过上调Snail的表达诱导上皮细胞播散作为个WE巧粘蛋白为"W"51加en等HGF,有效的提高的i视向的转录抑制蛋白。通过在诱导过程中多加ps细胞诱导巧细胞的效率。。在肝脏胚胎发育的不同阶段,肝细胞可W表达不同的特异性标志物为监测is细胞是否成功的定向分化为肝细胞样细胞,就需要监测不同阶段细胞所表达的p,特定的标志物。但是,如何鉴定ire细胞衍生的类似肝细胞样细胞系目前并没有一、RNA、统的标准。通常,类似肝细胞样细胞可W通过其形态肝脏特异的m蛋白W一标志物、分化的每阶段特异性的标志物的功能性的表现来识别。通常应用HNF3bAFP和转甲状腺素蛋白打TR的表达来鉴定衍生的原代肝细胞。肝细胞生成,)的中间阶段用肝细胞核因子la化NFla4aHNF4a),白蛋白和),肝细胞核因子(细胞角蛋白18CK18),最后,成熟肝细胞通过色氨酸氧化酶(TO),酪氨酸(来鉴定TATCCAAT/aC/EBPa特异的细胞色素P450氨基转移酶t(),增强子结合蛋白(),""’W超家族(CYPs无唾液酸糖蛋白受体1(AGPR1)等标志物。),和来鉴定,s在本实验中,为将ips细胞诱导为肝细胞样细胞首先应诱导ip细胞向内胚一AcWnt3a层分化,在送过程中,我们首先应用含有tivinA和的内化层培养基,当培养4天后,细胞出现了内化层细胞的形态学改变。我们选用了S0X17作为脏测一内化层分化的标志物Soxl7是内,。胜层分化早期的个重要的转录因子在内胚层PWloxl7的分化中具有重要作用,Sox7基因的缺失可W中断胚胎的发育,通过对S,发现s。斤免疫巧光染色及流式细胞染色检验ip细胞已向内胚层分化然后换用肝53 解放军医学院博±学位论丈向分化培养基,发现细胞数量增加,并开始逐渐出现形态变化,约分化第十天左a右逐渐分化为肝前体细胞,这时选用HNF4作为标志物行免疫巧光染色及流式细胞染色检验。免疫巧光染色得到了明显的绿色炎光,流式细胞染色检验提示阳性一率为44,,A昨.4%。此后换用肝成熟培养基,细胞进步分化形态类似正常肝细胞一免疫巧光染色阳性。进步应用Elisa方法检测化B的分泌量,PAS染色检测糖原胆-存功能-ltmePCR检,RTPCR及Reai测特异性基因的表达,均获得了阳性的结果,提示所诱导的肝细胞样细胞具有成熟肝细胞的功能一。为进步实现所诱导的肝细胞应用与生物人工肝,进而临床应用与肝衰竭病人提供了实验基础。四、小结前述实验中所获得的is细胞经诱导成功分化为了肝细胞样细胞p。诱导过程中各阶段的标志物经免疫巧光染色及流式染色验证正确,分化效率高。获得的肝细EPAS-胞样细胞经lisa方法检测ALB的分泌量,染色检测糖原胆存功能,RTPCRRea-及ltimePCR检测特异性基因的表达,提示成功诱导出了具有成熟肝细胞的功能的肝细胞样细胞。54 解放军控学院博+学位论文第四部分Ips细胞对小鼠肝损伤恢复的巧响的初步研究引言各种原因引起的急性肝功能损伤及巧功能衰竭严重危害我国人民的健康,常常危及病人的生命,,。对于终末期肝病肝脏移植是最有效的治疗手段但由于供体的缺乏,无法获得广泛的应用。近年来,国内外的多项研究发现,干细胞治疗,包括化胎干细胞、骨髓间充质干细胞、化带血干细胞等可用于急性肝损伤及肝衰一竭病人,并取得了定的疗效,可W作为细胞替代治疗的来源。这些干细胞的共同特点是可W自我更新,在体内具有向肝细胞分化的潜能。Ips细胞具有类似化胎干细胞的特性,可W自我更新,自主增殖、自我分化的多能性,同时也可W避免脏胎干细胞临床应用所必须面对的伦理问题,理论上也可W应用于肝功能损伤及肝功能衰竭的治疗。基于此,我们选择C57小鼠,制造小鼠肝损伤模型,通过在C57小鼠尾静脉注射ips细胞,了解ips细胞对肝细胞损伤是巧具有治疗作用。一、材料和方法1实验材料1.1实验动物和细胞C57小鼠来源于斯贝福实验动物公司,ips细胞来源于前述实验。1.2主要试剂:试剂名称生产商0.05%族酶思赛因公司注射用氨基半現糖美国inalco公词巧光染料CFSER本DOjinDO公司人iPS细胞完全培养基(含血清)思赛因公司0.9%生理盐水石家庄第四制药厂PBS美国G化eo公司1.3主要器材;55 解放军医学院博+学位论文名称^离也管(lOml)思赛因公司0.5/1.5mlEP管美国Axygen公司5%C02培养箱上海力康设备有限公司超净工作台苏州净化设备厂倒置镜德国Leica公司体视镜德国Leica公司Mf-ili6K微型离必机珠海黑马医学仪器公司’PnETMAN⑨移液器法国GILSON公司移液枪法国GILSON公司2.实验2.1Ips细胞复苏扩增:一(1)提前天准备饲养层细胞。°一(2)从液氮中取管冻存细胞,立即放于37C水浴锅中,摇晃,直至冰晶刚^一、,11刚完令融化。立即拿到超净台将冻存液移到5111离屯管中,再滴滴的加入IPS-5ml细胞培养基1000巧1113min。6welllate。离心,弃上清,按照冻存比例1Xp接种。隔日换液,并每天观察细胞状态。待细胞长到可W传代的状态(3)加入1ml浓度为Img/mL的胶原酶IV,放入37度的培养箱中赔育日min,待克隆的边缘与饲养层分开并发亮并稍微卷起后可W进行中止;(4)吹打,收集,离必,1000巧m,3min。弃上清,按照1:3左右密度接种在已经换好液的饲养层上。2.2C57小鼠扣损伤模型:(1)预实验:77i取只巧小鼠,腹腔内分别注射氨基半乳糖(nalco)生理盐水注射液500mkl1500mkg2000mmkmk;500mkg/g、OOOmg/kg、g/、g/kg、巧OOg/g、3000g/g、3g/g。1天后取眼眶血行生化检查,取肝脏行肝脏石蜡切片,肥染色行病理检查。(2)动物实验分組:雄性C57小鼠24化分H组,1组:6只,健康对照。2组:8,3组10只实验组:只实验对照。一(3)造模:根据上步实验,腹腔内注射巧OOmg/kg氨基半乳糖可获得良好的56 解放军医学院博±学位论文(肝损伤模型。取巧只小鼠,腹腔内注射氨基半乳糖巧OOmg/咕氨基半乳糖工作液浓度为lOOmml巧0山左右),并随机分为2姐:实验组巧只)g/,腹腔注射约,实验对照组(10只)。剩余6只小鼠腹腔注射生理盐水作为健康对照。2.3Ips细胞注射肝损伤C57小鼠:2.3.lips细胞CF沈英光染k:7PBS-(1)准备ips细胞悬液,用()等合适的培养基,调整细胞浓度至约1〇个/ml。(2)取1ml细胞悬液至试管中,加入适量CFSE工作液(终浓度日uM),轻轻揽拌混匀。’337C培养箱中培养-()在1530min。一、(4)离也后去上清,加入2mlPBS溶液,再离屯后去上清,重复此操作次。(5)加入0.9%氯化钢溶液制成细胞悬液。72.3.2造模2天后在实验组小鼠尾静脉注射CF沈英光标记后的ips细胞(l〇/ml)200ul。实验对照组尾静脉注射生理盐水。健康组、实验对照组各取两只老鼠,取巧脏标本,分别行石蜡切片行肥染色,取血行生化检查。义3.3注射细胞5天左右,实验组、实验对照组各取两只老鼠,取肝脏标本,分别行冰冻切片显微镜观察巧光,石蜡切片行肥染色,取血行生化检查(ALT、AS。。241(ALT、.3.注射细胞0天左右,实验组、实验对照组各取两只老鼠取血行生化检查AST、TBIL、DBIL),取巧脏标本分别行冰冻切片显微镜观察巧光,石蜡切片行肥染色。2.3.5巧天左右,实验组、实验对照组各取两只老鼠取血行生化检查(ALT'AST),取肝脏标本分别行冰冻切片显微镜观察巧光,石蜡切片行肥染色LTAST2.3.620巧右,实验组、实验对照组各取两只老鼠取血行生化检查(A、),取肝脏标本分别行冰冻切片虽微镜观察巧光,石蜡切片行皿染色。二、结果11.腹腔内注射氨基半乳糖后的C57小鼠肝脏大体标本,如图6所示,1为正常2-8OmK小鼠肝脏,为分别注射氨基半乳糖則g/g、lOOOmg/kg、巧OOmg/kg、2000m/kg、2500mk、3000m/k、3500mkg,1天后的取小鼠肝脏观察肝脏的gg/gggg/大体表现。可见随着应用半现糖的量的增加,肝脏的形态及颜色均有明显改变。应用>^00mg/Kg氨基酸半乳糖注射C57小鼠1天后,肝脏大体标本颜色较正常肝57 解放军医学院博±学位论文脏己明显改变,颜色已失去鲜红色,转为灰白色,并可见肝脏表面有大量点状坏死灶,提示肝脏损害明显。取小鼠血清在自动生化仪行肝功能分析,可见氨基半乳糖用量在>^〇〇mg/Kg时,小鼠血清的ALT、AST明显升高,与大体组织病理所一见的标本表现致,选择C57小鼠腹腔内注射巧OOmg/Kg氨基半郭糖作为肝损伤模型(图17)。每急嗦A參側#7.^.i乐'..1襄.j带r巧.竭喊驛:職图16,小鼠肝脏及渡腔内注射気基半乳籍后的肝脏大体标本。1?,2.500mK、3.lOOOmk、4?巧OOmk日.2000mk正常g/gg/gg/g、g/g、6.2500mg/kg、7.3000mg/kg、8.3500mg/k呂01I…1■■巧0m"1■^p0—300+巧—00.誦网^50011000。-.5。‘I睡度词化這沼段进^租七古:姐礙012345678图口一,不同浓度的氨基酸半乳糖注射小鼠腹腔天后小扇血清肝功指标。1..?正常,2500mg/Kg、3lOOOmg/kg、4.1500mg/kg5.2000mg/k、g、6.2500m、7m;ing/kg.3000g/kg、8.3500g/kg58 解放军医学院博±学位论文2.Ips细胞的CF沈巧光染色;巧光染料CFSE可W结合细胞内的蛋白质,显示为、。绿色巧光,进入细胞后定位于细胞膜细胞质和细胞核,在细胞核的巧光最强本实验中,ips消化后,呈悬浮细胞状态,经印ES染色,在炎光显微镜下可见到绿色巧光(如图18)。髮纖謂—齡著抱.品篇詞图18ips细胞经CFSE染色巧光显微镜观察结果(X100)AB:白光:绿色5巧光3.冰冻切片观察注射ips细胞后在小鼠肝脏的定植情况。应用CF沈巧光染色的一isC57日,,p细胞经尾静脉注射巧损伤的小鼠天后,小鼠仍存活般情况良好取肝脏行冰冻切片检查is,可见小鼠巧脏内可见散在的绿色巧光,提示有标记的p,细胞定植,随着细胞的分裂,CFSE巧光会减弱镜下可见部分细胞的巧光较弱,提示可能存在ips细胞在小鼠肝脏内分化(如图19)。10天后小鼠肝脏标本冰冻切片炎光显微镜观察未见明显的巧光,可能随着细胞的分裂増殖,子代的巧光逐渐减弱,已不能被观察到。图19肝损伤C57小鼠注射ips细胞5天后肝脏冰冻切片染色巧光显微镜观察结果(X200)59 解放军医学院博±学位论文4.小鼠肝脏生化功能改变情况。肝损伤模型的C57小鼠在注射ips细胞治疗后,血清ALT、A巧指标均逐渐恢复is与未注射细胞的小鼠比较,,但注射p细胞的小ALT、AST20)鼠指标恢复明显(如图。1400I120011岭HI腸"z;;;;岭'}侧 ̄^vV1\1\I-—^邸iaj ̄ ̄\ ̄\B呼r柳一 ̄"^h.L_Z:i_.^01234512345图20,不同时间肝损伤C57小鼠血清ALT、AST指标图。1..造模后2天,2注射is细胞5、3.注射is细胞104.p天p天,注射ips细胞巧天,5.注射ips细胞20天5.肝损伤小鼠注射ips细胞后不同阶段的组织病理学改变。与正常肝组织对照,C57小鼠腹腔注射巧OOmg/Kg氨基半乳糖2天后,组织病理可见较多肝细胞水肿呈,21气球样变,汇管区可见炎细胞浸润,并可见少数点状坏死灶、调亡小体等(图)。Ips细胞注射肝损伤小鼠20天后,与未注射ips细胞小鼠比较,两者肝脏病理损害都有所改善,但注射ips细胞的小鼠肝脏病变改善明显,己接近正常小鼠肝脏。未注射ips细胞的小鼠肝脏仍可见炎症及巧细胞水肿,但未见明显坏死灶(图22)。除變謁防普霸捂汽魏劍懿银纖瑪熟?師滯鱗肖棘;齡敏I纖.亦镜?杉冷巧論说:终巧《壤隊攤教输鱗痴岡隊鑛鑛窠縣麵61^辨調图21,正常小鼠斤脏与肝损伤模型小鼠巧赃病理图(皿,200X)左:正常肝组织,右肝损伤模型小鼠60 解放军医学院博+学位论文覇圆錢*1B讓瞧图22,Ips细胞注射肝损伤小鼠20天后(皿,200X)左,;未注射ips细胞小鼠右:注姑ips细胞小鼠兰、讨论干细胞在细胞替代治疗的重要性主要体现在其可W分化为特定的体细胞,可。移植到体内,起到细胞替代的作用于此同时,干细胞移植还可W促进宿主细胞内特定的细胞的再生。众所周知,异体细胞的移植可能会带来移植后的排斥反。应,干机体的免疫排,但从目前的研究来看细胞的移植所产生的排斥反应很少一斥反应的启动,,需要系列细胞表面分子的共同参与如协同共刺激分子、细胞表面黏附分子、主要组织相容性复合体(MHC)等。国外研究发现,某些干细胞,HLAP2-如人骄带干细胞或骨髓间充质干细胞,所表达的I类分子和微球蛋白的水一CD86-平很低,而些共刺激分子如、CD80和CD40,W及HLA抓在干细胞中几乎不W表达,这就提示这些干细胞可能具有低免疫原性。另外,也有研究发现,干细一胞移植后可W影响到免疫性细胞的増殖和成熟,还存在着定的免疫抑制作用。W一Kitazawa等研究发现,多能干细胞可抑制些异型抗原所诱导的特异性的T细W胞的増殖。Tobin等研究发现,骨髓间充质干细胞通过抑制骨髓供体的CD4巧细胞。也有研究发现,多能干细胞,如骨髓间充,可W治疗移植后的急性排斥反应一质干细胞可W抑制促炎细胞因子的释放,进步改变细胞因子在免疫细胞分泌水平。。这些结果表明干细胞在细胞替代治疗方面具有不可替代的优势目前有许多研究关注于干细胞应用于肝细胞衰竭的治疗。1999年,Peterson一次报道将骨髓干细胞植入体内等第,可在受体的肝脏内分化为肝细胞样细胞,提示肝损伤疾病W及遗传性巧病有希望通过骨髓干细胞移植来治疗。后来的研究61 解放军医学院博±学位论文发现,骨髓干细胞可W促进肝细胞的再生,抑制细胞的炎症反应、细胞调亡和肝星状细胞的活化一些细胞因子和生长因子来改善肝脏的纤维化。通过分泌Tsai等研究发现,在肝纤维化大鼠模型体内移植入人巧带间充质干细胞,桂入的细胞可促进大鼠肝脏细胞的修复与再生,进而改善肝脏的纤维化进展。Doan等一研究发现通过在肝细胞微环境下培养厮血干细胞,可W在这些干细胞中检测些巧细胞特异的表面标志的表达,并且通过与骨髓干细胞比较,巧血干细胞有移植比例更高,更具有临床应用前景。Is,p细胞与其他干细胞类似,也具有自我更新,自我繁殖的能力体外实验也。提示其具有多潜能性,在体外特定的培养条件下可W诱导为巧细胞样细胞与其一一样,他干细胞,直接注射入体内也可能在肝脏定植,通过释放些生长因子和一抗调亡因子刺激内源性肝细胞的再生,甚至有可能进步在肝脏的微环境下,分一7。,化为肝细胞样细胞,对肝损伤起到修复作用为验证送猜想,我们选择巧小鼠应用氨基半乳糖制造巧损伤模型,氨基半孔糖可W通过干扰巧脏的磯酸尿唾巧核昔的代谢一,进而导致肝细胞的变性、坏死,仅通过注射次药物,就可W获得良好的肝损伤模型。关于氨基半乳糖引起肝损伤的剂量,目前国内外的报道有很大i的差异,由于本实验要求观察ps细胞在小鼠体内的定植、代谢情况,观察时间较长,应该在,,故小鼠的肝损伤不宜过重肝脏形态及生化指标上可观察到明显改变但有不会影响小鼠的存活。通过预实验,发现小鼠腹腔内注射化OOmg/Kg的氨基半乳糖可获得理想的肝损伤模型。在实验中选用了CFSE对ips进行巧光染色作为细胞的体内示踪剂。CFSE是可W固定在细胞内,结合细胞内的蛋白质,不会漏出细胞外,在细胞核的巧光最强。在细胞分裂增殖过程中,标记巧光可平均分配到子代s细胞中,随着细胞的分裂细胞经尾静脉注,可W观察到巧光的强度逐渐减弱。ip,5天后应用冰冻切片可发现细胞在小鼠肝脏内定植射小鼠体内,生化检查提示注射ips细胞的小鼠的肝功能较未注射ips细胞的小鼠恢复较快。组织病理切片结果提示注射ips细胞后,小鼠肝脏病理损伤恢复情况较未注射ips细胞的小鼠有所改k善,色巧光颜色逐渐变浅,但数量。随着时间延长小鼠肝脏冰冻切片观察到的绿有所増多。肝脏病理损伤方面在20天时,小鼠肝脏炎症均获得改善,考虑小鼠对氨基半乳糖造成的肝损伤本身也有自愈作用。但发现注射ips细胞后,小鼠肝炎症损伤恢复较未注射ips细胞的小鼠明显,结合生化指标方面,注射ips细胞后小鼠62 解放军医学院博±学位论文ALT、AST下降速度较未注射ips细胞时要快,提示ips细胞注射入肝损伤动物体内,一一一可能对肝功能损害有定的修复作用,但是否进步在肝脏的微环境下进步分一一化为巧细胞样细胞,仍需进步的研究来证实。本实验仅为对ips细胞的这功能一一的初步研究,还需要进步的实验来明确is这功能的具体的发生机制p。’四、小结1.C57肝损伤小鼠成功建模。2.Is细胞注射入肝损伤的小鼠细胞体内,可在小鼠肝脏细胞内定植,临床上p有助于肝功能的恢复,组织病理学上可看到有助于肝脏炎症的恢复。63 解放军医学院博±学位论文总结-1.通过应用含有化t4、Sox2、cMyc、Klf4基因的逆转录病毒,将人包皮成纤维细胞在体外诱导为iPS细胞。2.对所诱导的iPS细胞进行了生物学鉴定,证实了其在形态学上类似ES细胞,ES,,碱性磯酸酶活性为阳性免疫英光染色可表达类似细胞的特异性蛋白质RT-PCRESSCID检测可表达与类似的基因,体外实验提示可分化为类胚体,注射鼠可形成崎胎瘤,。提示所诱导的is细胞具有类似防细胞的多潜核型分析.巿常p能性。3.对前述实验中所获得的ips细胞经诱导成功分化为了肝细胞样细胞。诱导过程中各阶段的标志物经免疫萊光染色及流式染色验证正确,分化效率高。获得的肝细胞样细胞经Elisa方法检测ALB的分泌量,PAS染色检测糖原化存功能,-RT-PCRReamePCR检及lti测特异性基因的表达,提示通过诱导获得了成熟肝细胞的功能的肝细胞样细胞。4.诱导的ips细胞经萊光标记后经尾静脉注射入急性肝损伤的C57小鼠体内,可在小鼠体内増殖,改善肝损伤小鼠的肝脏炎症改变。5.通过上述实验结果,为生物人工肝治疗提供了新的肝细胞来源,为肝损伤的治疗提供了新的思路。64 解放军睦学院樽+学位论文参考文献1.Chamuleau民ADeurholtTHodcstra艮.Whichare化erihtcellstobeusedina,,gb-ioardficialliver?MetabolicBrainDisease2005204:327335.,,()2民民Kumt.AnandACBhondeSetal.Bioartificialliverfromculturedhumanfeal,,,pttiil-heaocesits.TrGtt20012112227:feasbtandrosecoasroenol:.pyyppp,,()E--3.UcayamTAmitaSharutSDvirGinzberetal.EnhancintheDru,yp,gM,ggtAtvit_—MeaboiesofC3AAHumanHeaocteCLneBissuelismciptyelliyTEngineeringWUhinAlginateScaffolds.TissueEngineering,2006,12(5):13573-1368.4Stt.TakahashiKYamanaka.Inductionoflurioenstemcellsfrommouse,ppembronicandadult打broblastculturesbdefinedyy*acors-ft.Ce:.ll20061264663676,,()5.TakahashiKTanabeKOhmikiMetal.Inductio打ofluriotentstemcellsfrom’,,pp-aduft1120071315.lthumanibroblassbdefined化幻〇[3.〇6:861872y,,()6MA-I.YuJVodan化SmuaOttoKetal.nducedluriotents化mcelllinesderived,y,g,pptil ̄fromhumansomaccels.Science2007318585819171920:.,,()7ZhaoXYLiWLvZetalPScesroiablemcethrouhtetraloid.,.illducevi,,pgpcom-IementationJ.Nature20094617260:%90.p[],,()8.KangL,WangJ,ZhangY,幻al.iPScellsca打supportflUltermdevelopmentofttl化^JC200952-eraoidbiascscomlementede:1138tnbros.ellStemCell35.pypy[],,()9.BolandMJHazenJLNazorKLetal.Adultmiceeneratedfrominduced,,,g-ttstemcellsJ.Natu20094617260:9194.lurioenrepp[,],()-flst10KaiKNorrbKPacaAetalVimsfreeinductio打ouriote打candubseuen.,.j,y,ppyq-exct.N20094587239771.isionofrerorammingfacorsature:775pg,,()11.WoltenKMohseniPeta.BtmsMichaelIPliactransosiionreroraj,,,pggyppgr-lui.Nature20094587239:766770加roblasts化inducedpo化ntstemcells.,,p(),12o-ldnerFHockemeerDBeardCeta.Parkinsonsdiseaseatientderived.Syl,,,p*nducedurobntst;emcelseeofiareroramminipliplfrvilpggU)rsCe-facll20091365:%977.4.,,()13.Lt.iittllfrtiuHZhuFYo打JealGeneratonofinducedluroentsemcesomadul,,,gpp-巧0rhesusmonkeft..2008.yibroblassCellStemCell36:587;()14LJChSttocenesom.iaoCuiCeneal.Generaio打ofinducedluritentstemlllifr,,,ppttlJStemCe2009411-15adu.lracels.Cellll1:_,[],()65 解放军輕学院博+学位论文15.EstebanMAXuJYa打Jetal.Generatio打ofucedro打tmcesindluitestellline,,g,ppJJBi-fromtibetanmlChem200928426:1763417i打iatureio640.pg,,[]()6ZChJJtlGe打etcedttllit1.Wuen民enea.raionofiinduluriotensemceswha,,,pgpp-tJ_dru.JMCllB2〇〇9ll:4654induc化lesemoleio.g巧[],,()17.LiuHSZhuFFYonJetal.Generationofinducedhiriotentstemcdlsfrom,,g,pp-adu.:.ltrhesusmonkefibroblastsCellStemCell200836587590y,,()18DHJLiuMt.mEs.ZhanianWealHihleficientdifferentiatio打ofhuanScellg,g,,gy-andltttiCiPScelsinomaurepancreaicinsulnproducingcells.ellRes2009194:429^38.,,()19-.SonZHCaiJLiuYXetal.Eienteneratttilficionofheaocelkecelsfromg,,,gpyttt-humanllC民2009191112331242inducedlurioensemces.elles:.pp,,()20.LiWI^,WeiW,ZhuSY,etal.Generationofratandhumaninducedp山ripotentstemcellsbycombininggeneticrerogramminga打dchemicalinhibi化rs.CellStemp-Ce:1ll200941619.,,()21.WuZChenJJ民enJTetal.Generationofinducedurosemceswtaili化nttllih’,,pgpp-iteMlC2009ll-drunducmJ:4654iblessoellBiol.gy,,()22BCAYMA?CJtaLAttii.rennerWolndlei民艮ohen.elernaveslicnof化e,,,ypgteomerasecata.lticsubunitinhumanooctesandembros.MolHum民erod巧lyyyp]199959-:845850.,()23.MorrisonGBrickmanJMCo打servedrolesforOct4homolouesinM.,gmaintainingmultipotencyduringearlyvertebra化development.Development.-200613310:20112022.;()24HKumMFDt.Ilttttt.YuarSanealsoaio打ofanoveloulaionofmulioen,,g,ppptt-adulstemcellsfromhuman.hairfollicles.AmJPahol.20061686:18791888;()25tJKLt.MutSOX2I.Fan:es民aeNnchSAealationsincauseanohl:hamia,gg,y,pt2003461-46[J].NatGene,,334;3.()26SYYKOhMeta.HUtltt.anadaoshidaaralis)aholoicevauaionofsewise,,,pgpprogressionofancreaticcarcinomawithimmunohistochemicalanalsisofastricpygepkhelialtranscriptionfadorSOX2乂omparisonofexpressio打patternsbetweennvasvecomonensanrousornonneoascaducacomonensiiptdcancepltiin化tlpt-.ancreas.[J]P,2006,322:164170()27民odriuez-PnaSarroDoreno-Buenoeta.Sox2:aosseverof.giillSMiMlibldri,,Qpebasal-lModPa化ol-ikehenoteinsoradicb代astcancer2007204:47481化pypp...;()66 解放军医学院瞎十学位论文28SNYYl.Masuiakatakeoookaeta.Pluriote打covernedbSox2via,,Ty,pygyreulationofOct3/4exressio打inmouseembronicstemcellsJ.NatCellgpy[]B-io:625635l,2007,96.()29t.TakahashiKYamanakaS.Inductionofluriotoitsemcellsfrommouse’ppembronicandadult做roblastc山turesbdefinedfac1:ors*J.Cellyy[,]2006264-:663676.,()30YuJVoMASmu-OttoKt.Intttcl.dan化aealducedlurioensemellines,y,g,pp-derivedfromhumansomaticcellsJSc2007318585819171920..ience:[,,]()31.ZhanJWilsonGFSoerensAGetalFunctionacardomocesdervedfromg.liti,,,yyhuman-inducedluriotentstemcellsJ.CircRes20091044:e3041.pp[],,()32tt-tt.OkiaKIchisakaTamanakaS.Generaionofermli打ecomeeninduced,,YgpltttJ-urieensemce.N2007448151313317.llsature7:pp[],,()33-.SonZCaiJLYta.Ettfttfriuelfficiene打eraionoheaocelikecellsomhumang,,,gpycedluotensemcesCel-l.20019:1231242induprittll.民es9Nov13.p;(7)34.TakataAOtsukaMKoisoTetal.Directdifferentiationofheaticcellsfrom,,g,phumaninducedpluripotentstemcellsusingalimkednumberofcytokinesJ.Hepa[]Ite890—n,2011,54898.:()*35W—.ChenYFTsenCYanHWetal民tttt.aideneraionofmaureheaoeelike,g,g,pgpycelhumttt—tlsfromaninducedpluripoentsemcellsbyanefficienthreesepC〇aoo-roU.,1)lJHq)tl,2012554;1193203.p[]gy()-36.TaebKNotoFKNaaokaMetaliSi.Hhlefficientenerationofhumany,,g,gyg-tlhea..01051t;octel化ecellsfrominducedluriokntsemcelsHeatolo2pypppgy;-l297.:305()37.LiW,WangD,QinJ,etal.Generationofftmctionalhepat;ocytesfrommouseinducedpluripotents化mcells.JournalofCellularPhysiology.20—102223:492501;()38.ChistiakovDAandChistiakovPA:S化ategiestoproducehepatocytesandheatocte-Hkett-cellsfromlurioentstemcells.Heaol民es42:1111192012.pyppp,-39.TomMTItCt.HttizawaoamaYoealeaoblaslikecellsenrichedfrommouse,y,,pembryonicstemcellsinmediumwi化outglucose,pyruvate,arginine,andtyrosine.Ce民3337-272008llTissuees:1.,40—f.SulzbacherSSchroederISTruonTTetal.ActivinAinduceddifferentiationo,,g,67 解放军度学院博+学位论文embroncs—ttemcellsintoe打dodermanda打creaticroe打horsheinfluenceofyippgdifferentiationfkctorsandcultureconditions^.StemCell民ev,2009,52:]()—159173.—41.BoulterL^GovaereOBirdTGeta.MhetooNotchlacmaderivedWnses,,,pgppsignalingtospecifyhepaticprogenitorcellfateinchronicliverdiseaseJ.Nat[]Med—,2012,184572579:.()42.SullivanGJHaDCParkIHetal.Generationofflmctionalhumanheatic,y,,prmfromhaninduced.endodeumluriotentstemceIlsJHeatolo,2010,511:pp[]pgy()329—335.43.SchmidtCBladtFGoedeckeSetaLScatterfactor/heatocterow化factor,,pg,y^ssenardevelomen-isetilfbrlivet.Natuie.1995373:699702.p;-44iewonScherle.loinca化wainh化itorsforcance.LuXNt民CPADeveMETr,,pgpyera1 ̄化:roressandchallenges.TrendsMolMed.20016:3745.pypg;45.GroteutSvonSchweinitzDChristoforiGetal.Heatocterowt:hfactorg,,,pygincescescatterMAPK/巨--duinthrour1mediatedureulationofSnaillgghgpgl.EM巨OJ200625^:35343545..;P-MMIt46l.Thttt.CanoAerezorenoA民odrioeaeranscriionfkcorsnail,,g,p-ma-controlsepithelialmesenchyltransitionsbyreressincadheri打exression.p呂Ep-NatCellBio.l.20002:7683;47.S打kersSDeKockJ民oiers乂etal.Invitrodiffewntiatio打ofembronicandy,,gyad山tstemcellsintoheatoctes:s1:a化of也eart.StemCells200927:577e605.py;48.ChiangCH,Cha打gCC,HuangHC,etal.Investigationofhepak)pro化ctiveactivityofi打ducedpluripot:entstemcellsi打themousemodelofliveri打ur.J艮iomedjyBiotechnol20112011:219060.;49LYt.民erorammtt.iHYChienChenYJealininducedluriol:ensemcellsin,,pggpp,eabsenceof-cerent-Miaonnoheatoceeces.omaas1;hcyIbrdifftiitpytlikllBi化ril201132:巧94e6005.;50KtIan-KarsentiDSnirMetaKenlHumaronicstemcelscan.ehai.nembl,yg,,ydiferentiateintomyocyteswit:hstructuralandfunctionalroertiesofppt-cardiomyoces.JClinInvest2001103:407414..8y;()51M-.DeuseTSUTK.Immunotibbendorffanuanetaleniciand,,,gQgyimmunomodulatoryroertiesofumbilicalcordlini打mese打chmalstemcells.ppgy68 解放军輕学院博+学侦论文CellTranslant-p.2011苗05:655667.()-52.KitazawaYLiXKXieLetalttt.Bonemarrowderivedconvenionalbunocloned,,,,,mesenchymalstemcellssuppresslymphocyteroliferationandreventpp----raftversushostdisease.CTt.201223581.ginratsellranslan21:590p;()53.TobinLM,HealyME,EnglishK,etal.HumanmesenchymalstemcellssuppressdonorCD4+Tcellroeratonandreceatoloinahumanizedmouseplifiduphgy()modelof---acuteraftversushostdiseaselinExImmunol.20131722:333348.g.Cp;()54.AarwalSPittenerIVIF.Humanmese打chmalstemcellsmodularalloeneicgg,gyg054181-1822.immunecellresponses.Blood,20051:5;()55.PetersenBEBowenWCPatreneKDSuraseosMarsWMllivanAKMuNB,,,,,,ggSS,GreenbergerJS,GofJP.Bo打emarrowasaotentialsourceofhepaticovalpce-llscence95417:11681170.Si.199苗84.()56.LiuFLiuZDWuNetal.Translantede打do化dialroeni化rcellsameliorate,,,ppgtt-carbonerachiitLiT.lordenducedlivercirrhosisinras.verranspl20091591092-11:00.;()57.MuracaM.Evolvingconceptsincelltierapyofliverdiseaseandcurrentclinical-ersectivesDiLiverDs.201433:11.pp.gi18087;()tCJ-58.Atli.JM2000107:567574?民usGoresGoosisandverdiseaseAmed.8,pp;()59.TsaiPCFuTWChenYMetal.The化eraeutico化ntialofhumanumbilical,,,ppem'menmesenchymalstcellsfromWharto打sellin化eheattofratliver行brosis.jyL-iverTransl.2009155:484495p.;()60.DoanCC,LeTL,HoangNS,etal.Difere打tiationofumbilicalcordliningmembra打e-imat化li-esIranBiomeddervedmesenchylsemcellsinU)endoeal1化ecll.J-.2014182775:6.;()69 解放军医学院博+学位论文文献综述巧导性多能干细胞与肝脏疾病研究相关进展王建军万志红综述,辛绍杰、赵平审校摘要;通过导入特定的转录因子可将分化的体细胞重编程为诱导性多能干细胞(Inducedpluripotentstemcells,iPScells),目前的研究已经证实其可W成功的衍生出肝细胞,通过构建人肝脏代谢疾病的模型,在研究代谢性肝病的病理生理学,发现新的药物和制定再生组织的策略方面有巨大的应用潜能。同时,iPS分化的肝细胞在巧脏细胞替代治疗的研究应用中可能具有重要的意义。关键词:诱导性多能干细胞,代谢性肝病,细胞替代治疗。一些遗传代谢性肝病的病理生理机制的研究目前只能通过家族谱系或完全分化的细胞来观察。通过疾病的动物模型的建立来研究疾病的发生机制,筛选新的治疗药物或发现药物的新的治疗作用。诱导性多能干细胞(InducedPluripotentStemCellsiPSC)是指具有形成人和动物个体所有类型细胞的多向分化潜能、,可一1^不断自我更新的类细胞,可W很容易的从单个病人的体细胞获得,这就使得它成为一个强有力的工具,可W通过它来了解遗传性的疾病的发病机制和临床疾病表现的关系,利于筛选新的治疗药物和发现药物新的药理作用。同时,由于^其具有自我更新,、增殖和分化的全能性却绕开了胚胎干细胞研究直面临的伦理和法律等诸多障碍,已成为细胞替代治疗新的研究热点。1iPS细胞的发展历史2006Takahash'J年8月,i和Yamanaka通过在分化的胎鼠成纤维细胞中表达-Myc和K某些特定转录因子0ct4、Sox2、clf4(也称为Yamanaka因子),诱导体■'细胞的重编程而获得与ES细胞相似的细胞。这些细胞可不断自我更新和具有发育多潜能性,因此被命名为诱导多潜能性干细胞(iPS细胞)。2007年11月他们又,利用4种同样的转录因子将人的皮肤成纤维细胞诱导为iPS细胞气2007年12月一Yu一0ct4Sox2NanoLJ等筛选出了另外套用于诱导的基因组合、、g和in28建70 解放军睦学院博+学化论文立人iPS细胞,而不是常用的Yamanaka因子。随后,他们利用这4种因子使人类新化儿成纤维细胞重构为IPS细胞2009iPS年,多个科研小组先后报道了通过四倍体囊化注射细胞可W获得存i'ei活并具有繁殖能力的iPS小鼠。这证明通过表达Yamanaka因子可诱导分化细胞形成具有真正发育多潜能性的干细胞,尽管不同iPS细胞系之间有较大的差异。在建立小鼠iPS细胞后,应用相似的方法,也很快地建立了人iPS细胞。日本东京大学研究人员证明用iPS细胞培巧人类红细胞和白细胞都是可能的。化gy研究^^^Kaiv-free组和j小组采用转座子介导的方法高效率制备了irus鼠iPS细胞,iPS细胞后aenisch获得,又成功将先前导入的转录因子基因从iPS细胞中移除。J小组将移除外源基因的人iPS细胞成功诱导成多己胺神经元,且神经元细胞的基本功能不受影响。目前,除了小鼠和人的iPS细胞,猴、大鼠和猪的iPS细胞也己成功建立^|"w。我国干细胞研究发展迅速iPS2008,在研究的多个领域也取得了重大突破。"I年邓宏魁研究组首次报道建立了恒河猴iPS细胞系,第二年该小组成功地将人iPS细胞高效的分化成能分泌肤岛素的成熟膜岛细胞。又成功地将人iPS细胞W分化成肝细胞。2009年中国科学院生化细胞所肖磊研究员的实验室报道建立了11?大鼠iPS细胞系和猪iPS细胞系气裴端卿教授的实验室也报道建立了西藏小型猪的iPS细胞系。由于猪的许多生理指标更接近于人类,因此这两项研究具有极"大的应用前景,。中国科学院健康科学研究所金颖研究员的实验室发现利用人成纤维细胞作为滋养层细胞在不添加白血病抑制因子(Leukemiainhibitory,化ctor,lif)的情况下,可W诱导神经前体细胞重编程为iPS细胞。11月I该课题组一PS利用人羊水来源的细胞作为重编程的起始细胞报道了i细胞,种高效快速建立j系的方法。2009年9月,中国科学院北京生命科学研究所高绍荣研究员的实验室’’--成功建立了型地中海贫血病人的PiPS细胞系,为该病发病机制的研究、治疗药物的筛选及细胞移植治疗提供了有力的工具。同年,该小组和中国科学院动物研一究所周琪研究员的课题组同时报道获得了世界上第次获得完全由iPS细胞制备的活体小鼠,有力地证明了iPS细胞具有真正的全能性。71 解放军医学院博+学位论文2IPS细胞与肝脏疾病研究2.1i巧细胞分化为肝细胞的方法U5'26iPS细胞分化为肝细胞系已在鼠哺人细胞中通过应用类似作用于hESC-细胞的的方式得到实现。SiTayeb等发现,iPS细胞分化出的化胎与对照的包含一肝细胞、内皮细胞和窦间隙细胞的胎儿肝细胞相似,可W与对照的肝脏样表达同样水平的特定的基因和标志物。此外,他们发现人类的包皮成纤维细胞通过0CT3iP/4,S0X2,化nog和LN28的慢病毒转导所产生的S细胞具有向肝细胞分化的能力,,这些,可通过四个步骤在低氧的环境下实现。他们证明细胞移植体内在小tw鼠胎巧细胞可增殖7天。SongZ等报道人的iPS细胞向功能性肝细胞的分化可能为多阶段的过程,60%产生AFP和白蛋白,与hESC分化为巧细胞类似nSul1ivan-MH个人PS等通过逆转录病毒诱导的日CT4,S0X2,化F4和cyc获得了i细胞系。=,他们发现,所有这个细胞株可W分化为具有白蛋白和上皮细胞巧粘蛋白的产生"W-表达甲胎蛋白,肝细胞核因子4A和细胞色素P4507A1表达为特点的肝胚层。一进步的研究证明iPS细胞在体内有分化成有功能的肝细胞的能力Rashid。等从a1抗膜蛋白酶缺乏症1ATD、1A型GSDla、(A)糖原累积病()家族性高胆固-醇血症病人、1型criglernaar综合征、和遗传性高酪氨酸血症病人的成(即)jj纤维细胞中获得PS细胞,S细,并i然后iP胞系通过H个步骤分化为肝细胞表型且具有相应的疾病表型的具体属性。Espejel等将野生鼠的iPS细胞转染入延胡一索醜乙酌乙酸水解酶(FAH)缺陷鼠(种人酪氨酸血症1的模型),用来说明iPS细胞在体内具有发展为肝细胞的能力,并且可レッ保护FAH缺陷鼠使其免于发展为肝衰竭。为了这个目的他们通过表达0CT4,S0X2,化F4和Myc基因的质粒重复转染小鼠胚胎成纤维细胞而获得iPS细胞。由此产生的iPS细胞中没有外源DNA整合,消除了未来激活基因的表达可能导致肿瘤的形成或不正常的细胞功能的风险。一然后iPS细胞注入到FAH缺陷囊胚产生些嵌合子的后代。由于FAH缺陷鼠来源------二的肝细胞需要药物2口硝基4甲横醜苯甲醜)13(NTBC)才,环己丽能生存,NTBC去除后,少数来自野生iPS细胞的肝细胞可W取代这些动物的整个肝NTBCPS脏。,在去除后因此,所表现的嵌合子的后代和i衍生细胞发生近乎完全72 解放军睦学院博+学位论文的肝细胞的再生不是由于细胞融合的结果。具有iPS衍生嵌合子肝脏的动物可免于出现与NTBC缺乏引起的肝衰竭。重要的是,IPS源性肝细胞能够与原发性肝一样具有相同的效率来响应出生后的巧损伤细胞。如果多能干细胞可W应用于再PS生医学,这个发现是尤为重要前。这个研究清楚地阐明i细胞在体内可发生具有完全功能的体细胞。通过体外分化的人类iPS源性巧细胞转染实验动物,可W应用iPS细胞技术来研究人类疾病。2.2iPS细胞遗传代谢性疾病模型建立许多用来了解疾病的病理生理机制的动物模型是通过基因改造产生的,在人和动物的生物和生理上的差异限制了送些模型在临床上的应用,并且也可能至少"21PS是部分临床实验失败的原因。通过分化的病人的i细胞成为疾病的体细胞来复制人的疾病可W提供关于疾病的更全面的新的信息,使对疾病的病理生理机制的研究更有意义。已经从许多神经系统疾病和青少年糖尿病病人中获得iPS细胞"31iP。因为肝脏是许多代谢过程的起始器官,从遗传代谢性疾病病人中获得S细-胞,并且将其分化为肝细胞受到特别关注。通过移植iPS产生的人肝细胞形成人鼠肝脏嵌合体的动物模型可W被用于证明许多主要在肝脏代谢异常的遗传性疾病可能会导致肝脏和/或肝外疾病,。从长远来看从个别病人的体细胞产生肝细胞可能提供了不需要免疫抑制的体外基因治疗的平台。2.3IPS细胞在未来的肝细胞替代治疗中可能具有重要的意义。各种原因所致的巧脏功能不全与肝功能衰竭严重威胁着人类的健康,病死率高bioartificialliver,BAL,。目前认为最理想的人工肝为生物人工肝()它不,,仅具有解毒功能由于引入肝细胞,尚具有代谢和合成能力但目前全世界尚未一套成熟的生物人工肝装置上市发展受限的瓶颈问题就是肝细胞来源问题有。,其巧SC与胜胎干细胞同样具有自我更新、增殖和分化的全能性,却绕开了胚胎干细胞研究一直面临的伦理和法律等诸多障碍,可避免目前常用的异种及肿瘤肝细胞应用于生物人工肝的主要缺点,可能成为治疗终末期肝衰竭新的细胞来源。理一论上,可W从同个病人身上获得iPS细胞,并用于器官移植或基因治疗。尽管己知的发生信号是如何精确的调控肝细胞的机制尚不清楚,但在脏胎发育过程中73 解放军隆学院博+学位论文激活的信号途径和他们的交互作用的细节的研究是可行的。iPS分化为肝细胞的第一一A-步是应用激活蛋白诱导确定的内化层生成。进巧的应用BMP4和bFGF处理1^^可直接使细胞向肝细胞分化,PS。目前Wi为基础的细胞治疗已经建立了许多动物病理模型,并获得了令人鼓舞的结论,并且人源的iPS细胞己经证明可和ESCs一一样具有向肝细胞系分化的潜质。尽管仍存在些局限性(如形成崎胎瘤的风险),iPS分化的肝细胞应用于肝脏疾病的治疗仍是很有希望的。综上所述,iPS衍生的肝细胞在研究代谢性肝病的病理生理学,发现新的药物和制定再生组织的策略方面有巨大的应用潜能iPS。分化的肝细胞应用于肝脏疾病的治疗仍是很有希望的iPS。通过分化的细胞衍生的人肝细胞转染到实验动物中一是否可W表达类似水平的功能还需要进步的研究,。为了构建人类疾病模型就""需要具有人源细胞同样功能和分裂能力的人源化的与原代的肝细胞的嵌合体细胞。毫无疑问,,,严峻的挑战仍然存在然而,在不远的将来通过大量的创新iP研究者的努力,在S细胞技术研究方面的进展会提高我们对肝脏疾病的了解,开发新的治疗措施。参考文献1.TakahashiKYamanakaS.Inductio打oflurio1:entstemcellsfrommouseembronic’ppy't-andadult加roblastculturesbdefinedfacors.Cell20061264:66676y,3.,()2TKTt.I.akahashianabeKOhnukiMealnductio打ofluriotentstemcelsom’’lfr,pp-adulthumanfibroblastsbdefinedfactors.Cell20071315861.:872y,,()MA-3.YuJVodanikSmuaOttoKetallnducedluriotentstemcelllinesderived,y,g,pp-.Science200731858581fromhumansomaticcells:9171920.,,()4ZhYLWLv文t.PS.aoXiealicellsroduceviablemice化rouhteraloid,,t,pgpcomlemenaionJNature2009461-tt:p.7260%90.,[],()5.KanWanJa打Yeta.iPcellscansuttmentgLlSorfbllermdeveloof,gZhg,,ppptetrat-tCt2009-loidblastocscomlemenedembros.ellSemCell52:1351pypy口,,38.]()6BMJHLt.At.olandazenJNazorKLealdultmiceeneraedfromnduced,,i,g-luriotentstemcellsJ.Nature20094617260:9194.pp,[],()74 解放军医学院博+学位论文KNKPaAe-fi化ncandsubseuent7.Kaiorrbcatal.Vimsfreeinductionoluroyqj,pp’y’771-775intorsNature20094587239.excisionof:rerorammgfac.pg,,()^trtoramstal.iBacansosiio打rer8.WoltenKMichael巧MohseniIegj,pggypp,766_770fobasts1:oinducedluritentstemcells.Nature20094587239:.ibrlppD,,()’t-DBCli<ucedtrkinsonsdiseaseaien:dervedini9.SoldnerFHockemeereardeal.Pa,,p,yluriotentstemcellsfreeofviralreprogrammingpp964-factors.Cell20091365:977.,,()o化nstemcellsfromadult10.LHZhuFYonJ巧al.nerationofinducedluritiuGe,,g,pp-erolasts.CellStemCell.200836:587590riiesusmonkyfibb.;()1CuiChe打Setalenerationofinducedluriotentstemcelllinesfrom1.LiaoJC.G,,,pp4111-15ttlJCellStemCe.adull2009:lracels.,,()[]MAtrotentstemcelllines12.EstebanXuJYanJetal.Generaionofinducedluip,g,p,28426-tJ1763417640.fromtibetanminiaurei.JBiolChem2009:g,,()p[]ChJ民enJetaGeneratidi化tstemcellswUha13.WuZenl.ionofinduceluron,,,pgpp--ssemJJMoCellBio2009ll4654dru:.inducibleytl,)g,([]YJetattstsfromadult14.LuHSZhuFFoiil.Generatio打ofinducedlurioenemcelli,,pp,g3587—590ktsClStemCel.rhesusmonefibroblasl2008:.el,y,(巧hJiaWLiuMtHihlefficientdi瓶rentiatio打ofhumanEScells15.ZanDHneal.g,g,,gyi-cncesand巧lteancreatcinsulinroduill.CellScelsinomaturppg民es2009194:429^38.,,()tte-HkeceLiuYenteneratio打ofheaocllsfrom16;Xl.E.SonZHCaiJeta饭dpyg’g,,233-1242ikntl.humaninduced.CRes200919l1:1lurostemcelsell,pp,()WLStGtirataninducedluriotentstem17.L^WeiWZhueal.eneraonofdhumani,乂pp,itindchemicalinhibitors.CellStemcellsbcombinnggeneicreprogrammngayC20094-ell1:1619.,,()rostemcellswi化a18.WuZChen化民enJTetal.Generationofiinducedluipknt,gp,p--essemll4654dru.!MoCellBiol2009:.induciblytl,g,()75 解放军医学院博+学位论文19.EstebanMAXuJYYa打JYetalenera打ofinducedsemce.Gtioluriotenttlllines,,g,pp-fromTibetanminature.Bi200928426:763417640.ii呂JolChem1,,p()-20iMatG-tbnttl.LCLYuHYeal.ermlinecometenmouseinducedluriosemcel,乂,pppneseneraedonanroswithoutexoenouseuemaorligthumfibblatsglkiinhibityfactor.PLoSOne200948724:e6.,,()21.Lt.PttdiniCLZhouJMShiGLeallurioenccanberaidlandefficienlinduce,,,pypyyanamnotcu-^34humiiflidderivedcells.HumMolGenet20091822:43409.,,()22WanYXJia打LuSetalGeneratio打olurote打ttemcellsm.ggYHi.finducedisfro,p,p-化-humanait.C民2009199112112lassema前roblascellselles:03P,,()23.ZhaoXYLiWLvZ,etaljPScellsroduceviablemice化rouhtetraloid,,pgpt—90com.lementatiorLNaure20094617260:%p,,()24-mentof.KangLWananetal.iPScellscansuortflilltermdevelo,gZhg乂pppt-—etraloidblastttt20095:ocscomlemenedembros.CellSemCell52:13138.ppy,y,()25.GaiH,NguyenDM,MoonYJ,etal.Generationofmurinehepaticlineagecells化ntt-fromin加cedluriosemce.Dtt.2010793171181.llsiffere打iaion:pp;()26.LiWWanDinJetal.Generationoffunctionalheaoctesfrommouse,t,g,Qpytttinducedluripoe打semcells.JournalofCellularPhysiology.p20102223-:492501.;()27-.SiTaebKNotoFKaaokaMetalHifitt.hlefcieneneraionofhumany,N,,ggygheatocte-cttylikeellsfrominducedlurioenstemcells.Hepatology,ppp-2010511:297305.;()28ZCaJLiuYeaEficenteneonofeatoc-s.Songitl.firatihtelikecellfromhuman,,,gpy-ttstemR.219ll1231242inducedlurioencells.Cellesearch009;3.pp;()29.SulJHDCPIHtGttlilivanGaarkeal.eneraio打offtincionahumanheatc,y,,pe打dodermaninduceduricttlHtfromhumplprtensemcels.epaology.-201051l:329335.;()30民uLL.StlldtiiCl..binemcesanddrugiscovery:hebegnnngofanewera?el76 解放军医学院博+学位论文2008132-:549552.;31-.KnEEK.Ptttiskiisanroressowardheclinicalalicaionofatientsecific,gggpppp-iJCiIt1205159plurpo化ntstemcells.lnnves.:.32.民ashidST,CorbineauS,HajinanNetal.Modelininherkedmetabolicdisordersof,g化eliverusinghumaninducedpluripo化ntstemcells.JClinInvest.201012-09:31273136.;()M-33.EseeS民oG民Laueta.Itttplilchli打KJlnducedlurioensemcellderivedj,,g,pphepatocyteshave化efunctionalandproliferativecapabilitiesneededforliveriJClIt201012093120-3126reneraton.inmice.innves.:巧;()34.ZaretKSGromeMGeneraionandreenerationofcellsoftheliverandancreas.t.,pgp-Science.20083225907:14901494.;()77 解放军医学院博+学位论文攻读学位期间发表文章情况1王建军,赵平,斬雪源,T宁,卿松,程勇前.老年急性和亚急性肝炎的病因-.中华实验和临床感染病杂志(电子版):及预后关系的研究,2012612426,()2王建军,荣义辉,斩雪源,程勇前,卿松,罔涛,T宁,赵平,辛绍杰.特发性口脉高压症207643-11例临床特点分析。人民军医,12巧():644,3王建军,斬雪源,赵平。靴向药物治疗在肝脏疾病中的应用。中国肝脏病杂志4-(电子版20123:5156),,()4王建军,赵平。老年HCV感染者抗病毒治疗研究进展。实用肝脏病杂志,201215,463-465(5):’’’5王建军万志红辛绍杰赵平。诱导性多能干细胞与肝脏疾病研究相关进展。中-华实验和临床感染病杂志,20137(2303305,):王建军-6,万志红tTATOCT4,赵平,斬雪源,谢国明,辛绍杰。Ta融合蛋白表达载体20-的克隆化及蛋白表达研究1334(8861864。解放军医学院学报。,):7-,斩雪源,谢国明,辛绍杰tTAT王建军,万志红,赵平。化融合蛋白表达载体S0X2-的克隆化及蛋白表达研究201428(5);352354。中华实验和临床病毒学杂志。,8-,,赵平,斬雪源tT王建军万志红,谢圉明,辛绍杰。化融合蛋白表达载体TAcmyc-的克隆化及蛋白表达研究20159(日):788792。中华临床医师杂志。,9王-建军,,赵平,斩雪源,at万志红谢国明,辛绍杰。T融合蛋白表达载体TATKLF4-的克隆化及蛋白表达研究2015292;180182。中华实验和临床病毒学杂志。,()78 解放军隆学院博+学位论文致谢博±的工作学习生活即将结束了,与所经历的硕±研究生阶段相比,再次的体验了科学研究的艰辛,也再次获得了不菲的收获,在这里,首先要感谢对我的这几年的研究和生活付出也血与辛勤汗水的导师辛绍杰教授、貌脉勇教授。导师严谨的治学态度,对科学的孜孜不倦的追求,,对学尘的无微不至的帮助使我在这几年的学习生活中对科学研究再次有所斩获,在科学的道路上可W继续前进。。。科学上没有平坦的大道在这几年的科学研究中,曾经也有过挫折在实验不一一顺利的时候,是导师和我起分析,寻求解决的办法,终于攻克了个个技术难题,使得我的论文得W完成。在生活中,导师既是良师,又是益友。他W其独特一的人格魅力,讫释出个科学家所应具有的科学的品质,正。可^说是由于导师一无私的帮助,句话,!才使我能得W顺利完成学业:导师衷也感谢您。总之感谢万志红副研究员对我的课题工作的设计、具体实施的指导。还要感谢国际肝病科的赵平主任,在科室人员紧工作任务重的情况下毅然同,意我的求学要求,并积极创造有利于学习的工作、生活条件,使我的学业可W顺利完成。也要感谢国际肝病科斩雪源主任医师、程勇前副主任医师、罔涛副主任医师及全科的医护人员在我学习期间对我的科研工作的大力支持。感谢李瑞生副研究员、吴怡琢博±在动物实验方面的支持。最后要感谢谢国明、王志杰及实验保障中必的各位同仁,谢谢他们在各项实验的准备工作中所付出的辛勤努力。一临近毕业之时!,我在送里祝所有关也、帮助我的人们,化平安79

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