摘要: |
目的采用不同培养基和饲养层培养人胚胎干细胞系H1,探讨适合细胞增殖的最佳条件并分析其基本生物学特性,同时探讨提高细胞复苏存活率方法,并探讨H1是否具有分化为生殖细胞的潜能。方法以人胚胎干细胞系H1为研究对象,分别采用小鼠胚胎成纤维细胞MEF(Mouse embryonic fibroblast,MEF)和人胚胎来源的成纤维细胞系HFF-1(Human fetal fibroblast,HFF-1)作为饲养层,培养基分别以DMEM/F12和Knock-out<'TM> DMEM作为基础培养基配制H1培养基。实验共分为四组:Ⅰ MEF+DMEM/F12,Ⅱ MEF4-K-DMEM,ⅢHFF4-DMEM/F12,ⅣHFF+K-DMEM。细胞复苏采用H1培养基中添加存活因子BDNF、NT3和NT4(统称NTs),成为复苏条件培养基。H1基本生物学特性检测采用免疫荧光、RT-PCR、碱性磷酸酶和核型分析,同时检测未分化H1的生殖细胞分化相关基因的基本表达模式,分别以人正常睾丸组织和人胚胎成纤维细胞株HFF-l作为阳性和阴性对照组织。结果Ⅰ组中H1克隆形态规则,不发生分化,增殖速度快;而Ⅱ组细胞克隆传代后第四天发生分化:Ⅲ组和Ⅳ组细胞传代后第三关就显示出分化趋势,克隆变扁。采用复苏条件培养液复苏细胞后,与常规复苏方法相比,克隆存活率明显提高。Ⅰ组中H1细胞保持正常核型和基本生物学特性。未分化H1表达减数分裂前生殖细胞标志基因STELLAR,DAZL,FRAGILISPUM1,PUM2和GDF3;不表达原始生殖细胞标志BLIMP-1、减数分裂特异标志SCP1、减数分裂启动标志STRA8以及生殖细胞分化后期标志VASA。结论不同的hES细胞系最佳培养条件是不同的;Ⅰ组培养条件适合H1细胞增殖,而HFF-1不能有效维持H1细胞生长;复苏细胞可添加存活因子以提高克隆存活率。未分化H1细胞表达生殖细胞减数分裂前标志基因,但不表达分化后期标志基因,提示人胚胎干细胞本质上是一种异质性细胞群,与原始生殖细胞PGCs(Primordialgerm cells)共享一些基因,自身就具备生殖细胞分化程序,但不启动减数分裂程序。BLIMP-1在H1的阴性表达可能使其成为区分未分化hES与PGCs的特异性标志基因,为鉴定ES来源的生殖细胞提供一个重要标志。
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