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诱导性多潜能干细胞(induced pluripotent stem cells, iPSCs)是干细胞领域的重大发现,它具有胚胎干细胞(embryonic stem cells, ESCs)的特性并且完全避免了ESCs研究应用所面临的伦理及技术上的双重困境。本实验体外培养了人胎儿成纤维细胞(human fetus fibroblast cells, hFFCs),对其培养体系进行了优化;对逆转录病毒载体pEYK·E4进行了鉴定,优化了其转染条件以包装出高滴度的逆转录病毒颗粒;体外培养了小鼠胚胎成纤维细胞(mouse embryonal fibroblasts, MEFs)并摸索由其制备饲养层的最佳条件;使用逆转录病毒感染 hFFCs后观察其因目的基因的作用而发生的变化。本实验对人iPSCs的诱导体系进行了整体性的优化,具体研究内容及结果如下: 使用单细胞培养法和组织块培养法原代培养了 hFFCs,并对其体外培养体系(培养基类型、胎牛血清浓度、碱性成纤细细胞生长因子)进行了优化。结果表明,由组织块培法原代培养的细胞形态更好,传代后极少出现未贴壁的死细胞;DMEM(高糖)培养基、8% FBS、10 ng/mL bFGF为hFFCs培养的最佳条件,此条件下培养由组织块培养法原代获取的hFFCs细胞形态良好、增殖能力强,群体倍增时间短(19.3 h左右),冷冻后仍能保持很好生物学特性,适合作为目的细胞以诱导成为iPSCs。 采用限制酶酶切、PCR、测序等方法对重组逆转录病毒载体 pEYK·E4进行鉴定。结果表明,pEYK·E4基于逆转录病毒载体 pEYK3.1构建,包含 c-myc、Klf4、Sox2、Oct4四个转录因子,大小为8228 bp。随后采用脂质体介导和磷酸钙介导的方法于293T细胞中对 pEYK·E4进行病毒包装并测定滴度,并以影响磷酸钙介导转染质粒的三个因素(293T细胞的接种密度、质粒DNA的量、细胞培养环境CO2浓度)设计正交试验摸索最优转染条件。结果表明,磷酸钙介导的质粒DNA转染时,最佳条件为293T细胞的接种密度为5×105个/mL、细胞培养环境CO2浓度为3%、质粒DNA的量为30μg,获得的病毒滴度为1.9×104 CFU/mL;脂质体法所获得的病毒滴度为4×104 CFU/mL。 使用单细胞培养法和组织块培养法培养MEFs,对丝裂霉素C处理MEFs制备饲养层细胞的浓度和处理时间进行摸索。结果表明,制备饲养层时最佳条件为10μg/mL的丝裂霉素C处理MEFs2 h。 将逆转录病毒颗粒感染两次的hFFCs接种饲养层上,以培养 iPSCs的方式培养,观察其变化。结果表明,含目的基因的逆转录病毒颗粒感染后的hFFCs与空白对照相比,细胞形态从典型的长梭形变成圆形、半椭圆、三角形或不规则形态,说明目的基因以逆转录病毒为载体导入hFFCs后,能引起hFFCs发生变化。