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目的探究用于诱导尿液来源的诱导多潜能干细胞(induced pluripotent stem cells from urine,UiPSCs)的尿液细胞是否为尿液源性干细胞(urine-derived stem cells,USCs),以及在无饲养层、无病毒的条件下通过电转转染非整合附着体质粒载体将USCs重编程为诱导多潜能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPSCs),并由此分化为神经嵴细胞的可能,从而建立人尿液源性干细胞—诱导多潜能干细胞来源的神经嵴细胞模型。方法按照UiPS技术中提取尿液细胞的方法,即用LONZA肾上皮细胞生长培养基提取并培养人的尿液细胞。扩增后进行多能性鉴定:流式细胞术鉴定USCs常见标志物(CD34、CD45、CD29、CD73、CD146)的表达,以及分化为脂肪细胞、骨以及平滑肌细胞的能力。通过NucleofectorR II细胞核转染仪将质粒pCXLE-EGF导入尿液细胞,观察电转后第1周至第4周绿色荧光表达量的变化。同样的方法转入质粒pCXLE-h OCT3/4-shp53-F、pCXLE-EGFP、pCXLE-hSK以及pCXLE–hΜL,将尿液细胞在无饲养层以及无病毒的条件下重编程为iPSCs,并进行iPSCs多能性鉴定。最后,将iPSCs向神经嵴方向分化并通过定量PCR对神经嵴标志物(AP2、p75、HNK1、FoxD3)进行鉴定。结果流式细胞术检测LONZA肾上皮细胞生长培养基提取并培养出的尿液细胞USCs标志物的表达,结果显示阳性标志物CD29、CD73、CD146均为阳性,其中CD29、CD73的表达率均>95%,阴性标志物CD34、CD45均为阴性,表达率均<3%,符合尿液源性干细胞的标准。成脂诱导分化结束后通过油红O染色可见细胞内含有大量红染的脂滴。成骨诱导分化结束后,普通光学显微镜下即可见钙化结节,茜素红染色后呈红色。成平滑肌细胞诱导分化结束后,定量PCR比较诱导前后平滑肌细胞特异性标志物(SM-22α、SMMHC、SM-α-actin和calopnin)表达量的变化,结果证实SM-22α、SM-α-actin和calopnin的表达量较诱导前显著提高,且差异具有统计学意义(P<0.05)。电转转染pCXLE-EGFP一天后即可观察到荧光表达,且荧光的表达量随培养时间的延长逐渐减低。在无饲养层的条件下,本实验从4.8×105细胞中获得37个克隆,重编程效率约为0.008%(出现的克隆数量/电转的细胞数)。多能性鉴定显示:碱性磷酸酶染色、免疫荧光(OCT4、SOX2、NANOG、SSEA4)、流式细胞术(SSEA4、TRA-1-60)鉴定均为阳性。拟胚体实验可见消化后悬浮培养的iPS细胞团自行聚集成球形,且随着时间的增长,拟胚体球的体积越来越大,颜色越来越深,贴壁培养后可见有不同形态的细胞爬出。定量PCR鉴定各胚层标志物基因表达量的变化,结果显示与未分化的人iPSCs相比,SOX17(内胚层标志物)、MSX1(中胚层标志物)以及MAP2(外胚层标志物)的表达量均有显著地提高(P<0.05)。畸胎瘤实验证实此细胞具有在体内环境下分化为三个胚层不同细胞的能力,如腺体(内胚层)、肌肉(中胚层)、神经管(外胚层)。向神经嵴方向诱导分化后可观察到细胞形态发生变化,随着培养时间的延长,细胞形态多改变为三角形或者多角形,有多个细而长的突起,并相互连接形成网状。以未分化的人iPSCs为对照组,定量PCR鉴定神经嵴细胞特异性标志物(AP2、p75、HNK1、FoxD3)表达量的变化,结果显示诱导后特异性标志物的表达较未分化的iPSCs有显著地提高(P<0.05),并且标志物的表达随着诱导时间的延长而提高(P<0.05)。结论采用LONZA肾上皮细胞生长培养基提取的尿液细胞,不仅表达USCs常见的表面标志物,而且具有与USCs相似的体外分化能力,也就是说这种尿液细胞即为USCs。在无饲养层、无病毒的条件下,利用电转转染USCs可以获得人的iPSCs,而且经过小分子诱导可以分化为神经嵴细胞,从而成功建立USCs来源的iPSCs分化而成的神经嵴细胞模型,为今后神经嵴病以及与神经嵴分化而来的细胞相关的疾病,如周围神经系统性疾病、颈动脉疾病等的研究提供了一种良好的研究手段。