人胚胎干細胞和原始生殖細胞向肌細胞的分化.pdf

1、人胚胎干細胞（human embryonic stem cells, hES 細胞）和人原始生殖細胞（primordial germ cell， PGC）是兩類能向多種細胞類型分化的全（多）能性干細胞，如何將這兩類細胞誘導分化成骨骼肌細胞，為治療肌肉退行性疾病，如杜氏肌營養(yǎng)不良癥（Duchenn’s Muscular Dystrophy，DMD），提供足夠數(shù)量的細胞來源，一直是干細胞分化研究領(lǐng)域的熱點。本研究針對這一問題進行了研究，成功

2、地將hES細胞及PGC來源的前體細胞在體外誘導成了骨骼肌細胞；將這些前體細胞移植入小鼠肌肉后，能進一步整合分化為骨骼肌細胞和肌肉組織干細胞－衛(wèi)星細胞。 本研究發(fā)現(xiàn)：不同誘導因子對促進這兩類細胞向骨骼肌細胞分化的作用存在一定的差異,這些因子能改變肌肉調(diào)節(jié)因子（muscle regulatory factors,MRFs）的表達而誘導這些前體細胞向肌細胞分化。免疫組化結(jié)果顯示：5－azacytidine能暫時增加MRFs的表達，處理

3、后2周的hES細胞來源的前體細胞的MyoD的表達率達到15％左右，但5－azacytidne并不能有效地促進其在體外形成肌管，也不能促使這些細胞表成熟的骨骼肌細胞標志，如desmin、MHC和dystrophin等基因。而在用galectin-1處理2周后，約1％左右的hES細胞來源的以及約10％左右的PGC來源的前體細胞能相互融合形成多核肌管，并表達骨骼肌細胞的相關(guān)標志desmin和MHC，PGC來源的細胞同時表達dystrophin

4、基因。 由于外源性細胞只有在合適的環(huán)境中才能高效地整合參入受損的小鼠肌肉組織中，因而在進行細胞移植前，我們使用心肌毒素（cardiotoxin）和X-射線局部照射的聯(lián)合方案對小鼠脛骨前肌進行了處理，病理檢查的結(jié)果證實：心肌毒素能在注射部位對肌肉的造成嚴重的破壞，大部分骨骼肌細胞變性壞死；而X-射線局部照射能明顯地抑制肌細胞損傷后內(nèi)源性細胞的增生，為外源性細胞的整合參入創(chuàng)造了良好的誘導環(huán)境。將hES細胞來源的及PGC來源的前體細胞

5、植入NOD-SCID小鼠脛骨前肌后，約10％－20％的細胞能整合分化成骨骼肌細胞，并表達人特異性的dystrophin基因，部分細胞還能分化成為衛(wèi)星細胞，并表達衛(wèi)星細胞的相關(guān)標志pax7等。將這些細胞移植入免疫缺陷的杜氏肌營養(yǎng)不良癥的動物模型－scid/mdx小鼠肌肉后，也能整合分化成骨骼肌細胞并表達dytrophin基因。這些結(jié)果表明，這兩種干細胞都能在合適的條件下，被誘導分化為骨骼肌細胞和衛(wèi)星細胞。他們都有潛力成為治療杜氏肌營養(yǎng)不良