摘要背景:在胚胎干细胞向肝细胞诱导分化的培养条件基础上增加向胆管上皮细胞分化的培养条件,使其向胆管上皮细胞方向分化在理论上是可行的.目的:验证在细胞生长因子胚胎干细胞体外定向分化为胆管上皮细胞的可行性.设计:单一样本观察.单位:中山大学附属第一医院.材料:选用BALB/c系小鼠胚胎干细胞(BALB/c-ES)由中山大学实验动物中心建系和保存.分化生长因子、酸性成纤维细胞生长因子、肝细胞生长因子、上皮生长因子、角化细胞生长因子均为美国Sigma公司产品,实验用抗小鼠细胞角蛋白7(CK7)和细胞角蛋白19(CK19)购自丹麦DAKO公司,间接免疫荧光试剂盒为美国Biodesign产品,IX70-S8F2倒置相差荧光显微镜为日本OLYMPUS产品.方法:实验于2004-10/2005-06在中山大学附属第一医院中心实验室完成.①将小鼠胚胎干细胞进行拟胚体分化,在培养系统中按不同时间段分别添加分化生长因子、酸性成纤维细胞生长因子、肝细胞生长因子、上皮生长因子、角化细胞生长因子,使胚胎干细胞向胆管上皮细胞方向分化.以培养液中不添加上述细胞生长因子为对照组,使胚胎干细胞自然分化.②采用倒置相差荧光显微镜动态观察细胞生长及三维的环状结构形成情况.③于细胞分化第10天开始采用免疫细胞化学方法检测胆管上皮细胞标记物CK7、CK19,γ-谷胺酰转肽酶(GGT)表达变化,同时观察γ-谷胺酰转肽酶阳性细胞的形态学特点.主要观察指标:①细胞生长及三维环状结构形成情况.②胆管上皮细胞标记蛋白CK7、CK19的表达.③胆管上皮细胞标记酶GGT表达及其阳性细胞形态学情况.结果:①细胞生长及三维的环状结构形成情况:胚胎干细胞悬浮培养10 h后即可见小的拟胚体形成并悬浮在培养液中.分化第10天在拟胚体细胞分化群落中出现一种三维的环状结构,细胞呈同心圆层状排列,内层细胞排列紧密,继续培养.内层细胞逐渐排列疏松,分化20 d左右时细胞活力达到最好,其后活力开始下降,分化36 d时三维结构裂解并呈条索状悬浮于培养液中.对照组环状结构于第13天出现,细胞结构于27d裂解.②CK7,CK19表达:胆管上皮细胞环状结构形成当日即有CK7表达,分化第13天时CK19表达,其后两者同时表达于三维结构细胞中并随培养时间增加而表达逐渐增强.对照组细胞在分化第13,15天开始出现CK7,CK19表达.③胆管上皮细胞标记酶GGT表达及其阳性细胞形态学变化:加入生长因子后,细胞环状结构形成初始即表达GGT,说明此结构中含有胆管上皮细胞.在环状结构形成初始,细胞间连接紧密,不能分清单个细胞结构,随着培养时间增长,单细胞结构逐渐清晰.GGT阳性细胞呈多角型或方形排列,核位于中央,细胞器较少,胞质染色较浅,符合立方上皮细胞特点,体现出胆管上皮细胞的形态学特点.结论:胚胎干细胞在细胞生长因子的作用下可定向分化为胆管上皮细胞并可以形成类胆管样结构.