脑源性神经营养因子促进海马神经干细胞的存活、增殖及向神经元分化

探讨脑源性神经营养因子(brain derived neurotrophic factor, BDNF)对海马神经干细胞(neural progenitor/stem cells, NPCs)的存活、增殖及分化的影响.采用无血清培养基体外分离、纯化、扩增胎鼠海马NPCs.通过细胞形态观察、nestin免疫荧光染色及血清促分化检测NPCs的干细胞特性; 采用神经球计数及神经球直径测定观察BDNF对NPCs的促增殖作用, 筛选出在适当细胞密度下, 促进NPCs增殖的有效浓度; 采用Tunel染色及全自动生化分析仪测定细胞培养上清液乳酸脱氢酶(lactic dehydrogenase, LDH)的含量探讨BDNF对海马NPCs存活的影响; 采用抗-b-微管蛋白(tubulin) III (Tuj-1)染色检测NPCs分化成神经元的百分率, 同时测定分化神经元突起的长度.分离的海马NPCs表现为nestin 免疫染色阳性, 具有自我增殖能力、且能分化为神经元和星形胶质细胞; 当细胞密度为5×105个/ ml 时, 10～200 ng/ml BDNF能显著促进NPCs的增殖, 其中40 ng/ml BDNF促增殖作用最强, 40 ng/ml BDNF能显著增大神经球直径; 40 ng/ml BDNF 显著减少NPCs的凋亡率(Tunel /DAPI ), 抑制LDH漏出; 40 ng/ml BDNF能显著促进NPCs分化为Tuj-1免疫染色阳性神经元, 且分化后神经元的突起长度显著大于对照组.上述结果提示: BDNF促进海马NPCs的存活、增殖及向神经元方向分化.     

维甲酸和EGF对大鼠脑胚胎神经干细胞增殖和分化的影响

目的 观察全反式维甲酸(RA)和表皮生长因子(EGF)对大鼠胚胎神经干细胞增殖和分化的影响。方法 从大鼠胚胎脑中分离神经干细胞,经RA和EGF处理后,用台盼蓝确定细胞数量,BrdU标记分析细胞生长能力,采用免疫细胞化学法鉴定神经干细胞和分化的神经细胞。结果 20ng／ml EGF和1μmol／LRA处理的培养细胞均显示增殖效应,但EGF处理组增殖速度明显高于RA组,悬浮细胞中有大量nestin和BrdU阳性细胞。用EGF和EGE／RA诱导的神经元分化率分别为17％和31％,而RA处理的神经元分化率显升高至89％。由EGF、EGF／RA和RA诱导的星形胶质细胞分化率分别为83％、69％和11％。结论 EGF主要促进神经干细胞增殖并主要诱导星形胶质细胞的生成,RA主要诱导神经干细胞向神经元分化,二无明显协同效应。     

胎鼠脊髓神经干细胞分离方法的比较

目的：比较机械法和胰酶消化法对胎鼠脊髓源神经干细胞增殖分化的影响。方法：分别用机械法和胰酶消化法分离胎鼠脊髓组织获得神经干细胞,应用台盼蓝检测细胞成活率,用无血清培养技术培养神经干细胞,应用MTT法检测细胞分裂增殖能力．采用免疫细胞化学法鉴定神经干细胞和分化细胞。结果：机械法获得的细胞数量多于胰酶消化法。细胞经过培养其增殖能力机械法略强于胰酶消化法,但无统计学意义。培养形成的细胞球Nestin阳性,诱导分化后可见NSE和GFAP阳性细胞。结论：运用机械法比胰酶消化法分离胎鼠脊髓组织获得神经干细胞方法简单,容易操作,经过培养细胞增殖能力较强。并可提供健康的细胞来源。     

肌动蛋白与纽蛋白在神经干细胞定向分化为神经元过程中的表达

目的研究新生大鼠大脑皮层神经干细胞定向分化为神经元过程中肌动蛋白(actin)的时空表达变化及其与纽蛋白(vinculin)的关系.方法采用神经干细胞培养、免疫细胞化学技术对神经干细胞定向分化为神经元的过程中actin的时空表达进行研究;采用免疫荧光双标术及共聚焦激光扫描显微术对定向分化神经元过程中,actin与vinculin关系进行探讨.结果在神经干细胞向神经元定向分化过程中, actin在胞体与突起中有表达,且与日渐增,核周表达逐渐增强,分化成熟时胞体与突起中可见丝状细胞骨架随着突起伸展而延伸.免疫荧光双标actin、vinculin在CLSM下观察,分化早期,胞体和突起内均有分布,actin明显强于vinculin,而vinculin于核周及一侧突起较强.分化近成熟期,vinculin反应增强,随着细胞突起生长,在突起中两蛋白共存处可见节段状分布的黄色融合光,直达突起的末端.结论本研究揭示在大脑皮层神经干细胞定向分化为神经元过程中,actin表达变化与神经元发育成熟呈正相关,且actin与vinculin共存.     

人嗅黏膜神经干细胞体外培养及氟西汀对其增殖和神经发生的影响

人嗅黏膜神经干细胞是新近发现的可用于神经精神疾病研究的良好材料,同时,抗抑郁治疗促进脑部神经干细胞增殖及向神经细胞转化。然而,嗅黏膜神经干细胞体外培养方法及抗抑郁药对其增殖及神经发生的影响尚不清楚。该研究采用组织块培养获取嗅细胞,神经球培养法纯化神经干细胞,Nestin免疫荧光验证神经干细胞特异性。加入促神经分化培养基诱导神经干细胞向神经细胞分化,MAP2(microtubule associated protein 2)、TUJ1(β3-tubulin)免疫荧光验证神经细胞特异性。采用CCK-8和蛋白质分子印记技术分别检测抗抑郁药对嗅黏膜神经干细胞增殖及分化的影响。结果显示,体外培养嗅黏膜神经干细胞呈球状聚集;Nestin、MAP2、TUJ1免疫荧光阳性;抗抑郁药促进嗅黏膜神经干细胞增殖、促进其向神经细胞转化,TUJ1表达上升。综上所述,抗郁药能够促进神经干细胞增殖及神经发生,可能为其抗抑郁治疗的机制之一。     

人类胚胎干细胞体外诱导分化为神经干细胞

人类胚胎干细胞是替代治疗充满希望的细胞来源. 描述了从人胚胎干细胞诱导分化出神经干细胞的方法. 将人胚胎干细胞系PKU1, PKU2在细菌培养皿中悬浮培养, 分化形成囊性拟胚体. 拟胚体接种至组织培养皿, 加入N2培养液和生长因子bFGF培养2周, 拟胚体贴壁、展开,中心出现灶状增生, 有突起的小细胞. 用机械方法取下此种细胞, 重新接种, 则细胞团悬浮生长,形成神经球. 培养10天后, 将神经球打散成单细胞接种, 该细胞贴壁生长旺盛. 免疫荧光检测显示为几乎100% 纯净的nestin阳性细胞. 将培养液中的生长因子撤除, 继续培养7~10天, 细胞分化为神经元, 该细胞呈现β-tubulin isotype_Ⅲ 阳性、GABA阳性、serotonin阳性、synaptophysin阳性. 在生长因子PDGF-AA诱导下, 细胞分化为星形胶质细胞, 其GFAP阳性; 或少突胶质细胞, 其O4阳性. 可见, 人类胚胎干细胞经上述方法培养可分化为典型神经干细胞, 表达神经干细胞特异的标志分子nestin、能自我更新、具有分化为神经系统三类主要细胞的能力.     

乳鼠海马神经干细胞的体外分离、扩增和分化研究

探讨海马神经干细胞（neuralstemcells,NSCs）在体外分离扩增和诱导分化的可行性。无菌条件下分离新生（24h）SD大鼠海马神经干细胞,采用无血清培养和胎牛血清诱导分化。免疫荧光染色技术分别检测诱导前细胞巢蛋白（Nestin）的表达,以及分化细胞的神经元特异性烯醇化酶（neuron specific enolase,NSE）、胶质纤维酸性蛋白（glialfibrillaryacidicprotein,GFAP）的表达,以鉴定细胞类型。流式细胞仪检测神经干细胞分化前后增殖能力的变化。结果显示：从乳鼠海马分离培养的细胞生长状态良好,具有克隆增殖能力,并呈Nestin表达阳性,分化后可出现NSE及GFAP表达阳性的细胞。流式细胞仪检测显示：诱导前,细胞增殖活跃,S＋G2／M期细胞为（36．27±1．99）％,而分化各阶段（3,7,10d）S＋G2／M期细胞比例与诱导前（Ctrl）相比则明显下降（尸〈0．05）,分别为（26．39±1．10）％、（26．33±1．33）％和（24．54±1．12）％。这些结果表明乳鼠海马存在神经干细胞,并具有自我更新和多向分化的潜能,可用于基础和临床的相关研究。     

Nogo—p4与NgR结合抑制神经干细胞分化为双极形星形胶质细胞的突起生长

目的观察Nogo—p4是否通过与NgR结合的途径对大鼠脊髓来源神经干细胞分化形成双极形星形胶质细胞突起长度产生抑制。方法取4只出生24h内的Wistar大鼠,悬浮培养法培养大鼠脊髓来源的神经干细胞。把神经干细胞分为A、B、C、D四组,A组加入血清,B组加入血清和Nogo—p4,C组神经干细胞经RNA干扰沉默NgR基因后加入血清分化,D组神经干细胞经RNA干扰沉默NgR基因后加入血清和Nogo—p4。分化第7d,GFAP抗体标记星形胶质细胞,使用Image—ProPlus5．0软件测量双极形星形胶质细胞突起长度。结果神经干细胞分化第7d,四组均可形成双极形星形胶质细胞。B组中双极形星形胶质细胞的突起长度明显短于其它各组。A、C、D组中双极形星形胶质细胞的突起长度没有显著差异。结论Nogo—p4经与NgR结合途径显著抑制脊髓来源神经干细胞分化成的双极形星形胶质细胞的突起生长。     

脊髓源性神经干细胞分化过程的免疫组织化学研究

目的探讨脊髓源性神经干细胞在分化过程中的生长特点及意义.方法采用细胞培养和免疫组织化学技术,观察了β-catenin和GAP-43在神经干细胞分化过程中,不同时间段的表达.结果分化1d时,β-catenin主要在细胞质和细胞核上有表达.到分化第4d时,β-catenin的表达变弱,到第7d时,β-catenin表达阴性.GAP-43在分化1d时,在细胞浆内有广泛的表达,到4d时反应增强,且在突起中的表达很明显.到第7d时GAP-43反应消失.结论在神经干细胞分化为神经细胞的过程中,β-catenin联合 GAP-43引导早期的突起生长,到分化第7d时这种突起生长停止,神经干细胞分化为成熟的神经细胞.     

不同浓度的添加剂 N2和 B27对神经干细胞增殖的影响

目的：通过比较添加不同浓度的无血清培养添加剂N2、B27对神经干细胞增殖的影响,探讨一种最优的体外培养大鼠胚胎神经干细胞的方法。方法：分离培养胚胎13．5dSD大鼠的神经干细胞,采用CCK-8细胞计数、BrdU掺入、测量神经球直径的方法,比较不同浓度N2、B27对神经干细胞增殖的影响。结果：N2与B27合用对神经干细胞增殖和成球的作用最为明显,单独添加2％B27的作用优于1％B27和N2组。结论：1％N2和1％B27同时添加更有利于神经干细胞的增殖和自我更新,此方法为神经干细胞的应用提供了实验依据。     

成体神经干(前体)细胞在中枢神经系统退行性病变中的修复作用

尽管传统概念长期认为成体哺乳动物中枢神经系统缺乏再生增殖能力,但近年来发现,在成体若干脑区内确实存在具有再生与分化能力的神经干或神经前体细胞。这些干细胞在正常倩况下仅表现较低的再生分化活动。不过,在神经退行性病变中,病灶区内的干细胞可被动员、激活,并以较高的速率分裂分化以及取代坏死的神经元或胶质细胞,达到自身原位修复的作用。许多神经生长和营养因子具有增强或抑制干细胞分裂秋或分化的能力,在神经退行性病变中,病灶区内外成熟或新生细胞即可通过表达这些因子,有效调节干细胞的活动和干细胞主导的修复过程。总之,成体神经干细胞可以积极参与急性或慢性神经组织损伤的修复,通过再生来提供新的神经元以及其他必需的细胞,以促进功能的恢复。     

细胞外信号调节激酶在小鼠神经干细胞增殖中的作用

本文旨在探讨细胞外信号调节激酶(extracellular signal-regulated kinase 1/2, ERK1/2)对小鼠神经干细胞增殖的影响.分离E14.5小鼠皮层神经干细胞,通过Western blot检测神经干细胞增殖过程中磷酸化ERK1/2的表达情况,以及不同浓度PD98059处理对神经干细胞ERK1/2磷酸化及神经球形成的影响,并用CCK-8法检测PD98059对神经干细胞增殖的影响.结果显示:ERK1/2在体外培养的神经下细胞增殖过程中被激活;PD98059显著抑制ERK1/2磷酸化及神经干细胞的成球率,且存在剂量效应依赖关系;加入PD98059后神经干细胞的生长被抑制.以上结果表明,ERK1/2在小鼠神经干细胞增殖中具有重要的作用,阻断ERK1/2信号通路后可抑制神经干细胞的增殖.     

脐血间充质干细胞诱导向神经元样细胞分化的实验研究

目的:研究脐血间充质干细胞生物学特性及向神经元样细胞分化的潜能。方法:采用密度梯度离心结合贴壁培养法自脐血中分离间充质干细胞,观察细胞生长情况,描绘生长曲线,流式细胞仪检测细胞表面标志物,分别向成骨细胞、脂肪细胞、神经元样细胞进行诱导分化,通过茜素红染色、油红O染色检测脐血间充质干细胞成骨、成脂肪细胞诱导分化能力,而以免疫组织化学检测诱导后细胞表面神经标志物的表达。结果:纯化的脐血间充质干细胞贴壁生长,呈均一梭形,生长曲线呈S型,并以P3代增殖能力最强,细胞表面不表达或弱表达CD34、CD35、CD106,高表达CD29、CD44、CD105。成骨诱导2周后,可检测到钙化基质的形成,成脂肪诱导3周后,可检测到脂滴的形成。向神经元样细胞诱导分化后,可观察到典型的神经元样形态改变,且NSE、NF、GFAP阳性表达。结论:分离纯化的脐血间充质干细胞具有较强的增殖能力与分化潜能,并在体外诱导条件下可以向神经元样细胞定向分化。     

脐血间充质干细胞诱导向神经元样细胞分化的实验研究

目的：研究脐血间充质干细胞生物学特性及向神经元样细胞分化的潜能。方法：采用密度梯度离心结合贴壁培养法自脐血中分离间充质干细胞,观察细胞生长情况,描绘生长曲线,流式细胞仪检测细胞表面标志物,分别向成骨细胞、脂肪细胞、神经元样细胞进行诱导分化,通过茜素红染色、油红O染色检测脐血间充质干细胞成骨、成脂肪细胞诱导分化能力,而以免疫组织化学检测诱导后细胞表面神经标志物的表达。结果：纯化的脐血间充质干细胞贴壁生长,呈均一梭形,生长曲线呈S型,并以P3代增殖能力最强,细胞表面不表达或弱表达CD34、CD35、CD106,高表达CD29、CD44、CD105。成骨诱导2周后,可检测到钙化基质的形成,成脂肪诱导3周后,可检测到脂滴的形成。向神经元样细胞诱导分化后,可观察到典型的神经元样形态改变,且NSE、NF、GFAP阳性表达。结论：分离纯化的脐血间充质干细胞具有较强的增殖能力与分化潜能,并在体外诱导条件下可以向神经元样细胞定向分化。     

纽蛋白在神经干细胞定向分化为神经元过程中的表达及其与辅肌动蛋白的关系

目的探讨纽蛋白(vinculin)在新生大鼠大脑皮层神经干细胞定向分化神经元过程中的表达变化及其与辅肌动蛋白(α-actinin)的关系.方法将神经干细胞分离、培养、分化及鉴定后,采用免疫组化技术对新生大鼠皮层神经干细胞向神经元定向分化过程中,纽蛋白的时空表达进行研究,并采用免疫荧光双标技术及共聚焦激光扫描显微术对神经元定向分化过程中,纽蛋白与辅肌动蛋白关系进行探讨,利用图像分析技术对不同时段分化的神经元中vinculin平均积分光密度进行定量测定.结果在神经干细胞定向分化为神经元的过程中,vinculin由核周淡染分布逐渐至在胞体与突起中密集均匀分布,随着突起伸展而不断地延伸.图像分析结果表示,随神经元的分化成熟,vinculin的表达量呈逐渐增加趋势.在共聚焦激光扫描显微镜下观察免疫荧光双标vinculin/α-actinin在分化早期胞体和突起内均有分布,可见核周和突起两者融合两蛋白共存.近成熟期,随突起生长,两蛋白渐伸入突起,直至末端共存.结论本研究揭示大脑皮质神经干细胞定向分化为神经元过程中,vinculin表达变化与神经元发育成熟呈正相关,并且vinculin与α-actinin共存.     

大脑皮质神经干细胞定向分化为神经元过程中Tau蛋白表达的研究

目的探讨Tau蛋白在新生大鼠大脑皮质神经干细胞定向分化为神经元过程中的表达及意义.方法采用细胞培养、免疫细胞化学方法(SABC法)观察及计算机图像分析技术测定Tau蛋白在神经干细胞定向分化为神经元过程中不同时段的表达情况.结果在神经干细胞定向分化为神经元的过程中,Tau蛋白由核周淡染分布渐至在胞体与突起中密集均匀分布,随着突起伸展而不断地延伸,并且Tau蛋白的表达量逐渐增加.结论新生大鼠大脑皮质神经干细胞定向分化为神经元过程中,Tau蛋白的时空表达与神经干细胞定向分化的神经元形态变化有一定的相关性并在此过程中发挥着重要的作用.     

人胚不同脑区神经前体细胞的分离培养及分化特性的比较

目的研究人胚不同脑区神经前体细胞(neural progenitor cells,NPCs)培养及增殖分化特性。方法取14-17周人胚脑区组织,分为新皮质、纹状体、间脑、中脑、后脑和延髓组,悬浮培养。鉴定细胞球巢蛋白抗原的表达,分化及自我更新能力。观察各脑区培养细胞的生长、增殖状况。新皮质、纹状体及间脑来源的神经球分化后,运用免疫荧光细胞化学法比较神经元及星形胶质细胞的比例。结果各脑区培养出的悬浮细胞球巢蛋白抗原阳性,可分化为MAP2或GFAP阳性细胞,且BrdU掺入实验阳性。体外培养第3d,纹状体及间脑组均可见大量神经球,且纹状体组明显多于间脑组;新皮质组传代后可见较多神经球;其它组仅见个别神经球。新皮质、纹状体、间脑来源的NPCs诱导分化后,MAP2或GFAP阳性细胞率各组间比较差异无显著性。结论人胚不同脑区均可培养出NPCs,从易到难依次为纹状体、间脑、新皮质及其它脑区。新皮质、纹状体、间脑来源的NPCs体外分化比例一致。     

Wnt 3a在神经干细胞向多巴胺能神经元分化过程中作用的研究

Wnt信号在中枢神经系统发育过程中起重要的作用,控制着细胞的生长及分化.Wnt3a是Wnt家族的成员之一,对神经干细胞的增殖及分化有一定的调控作用.将重组Wnt3a腺病毒转入神经干细胞中,研究Wnt3a在定向诱导神经干细胞向多巴胺能神经元分化过程中的作用.将神经干细胞分为4组,对照组(不加任何诱导因子组)、抗坏血酸诱导组(AA组)、Wnt3a重组腺病毒诱导组(Wnt3a组)以及Wnt3a重组腺病毒加抗坏血酸诱导组(Wnt3a AA组).结果显示,Wnt3a组细胞中的多巴胺能神经元前体细胞特异性标志Nurr1表达量显著增多,Wnt3a AA组多巴胺能神经元明显多于AA组,酪氨酸羟化酶(TH)在mRNA水平上的表达是AA组的1.86倍.蛋白质印迹及免疫细胞化学染色显示,各诱导组均有TH的表达,Wnt3a组和AA组多巴胺能神经元阳性细胞数比例分别为(5.76±3.34)%和(37.42±2.54)%,与Wnt3a AA组(73.96±2.61)%比较,差异有统计学意义(P<0.05).利用高效液相色谱法检测到诱导后的细胞可分泌多巴胺.结果表明,Wnt3a可促进神经干细胞向多巴胺能神经元前体细胞分化,再通过抗坏血酸的诱导作用,在体外可获得大量的多巴胺能神经元,这些神经元有分泌多巴胺的功能.     

高压氧对急性CO 中毒大鼠脑内源性神经干细胞的影响

目的:探讨高压氧对急性CO中毒大鼠脑内源性神经干细胞的影响,分析HBO治疗急性CO中毒脑损伤的机制。方法:建立急性CO中毒大鼠模型,给予高压氧(HBO)治疗后,H-E染色观察大鼠脑组织病理学变化,免疫组织化学方法检测大鼠脑内神经干细胞(nestin)和星形胶质细胞(GFAP)的表达。结果:H-E染色标本上,对照组脑内神经元形态正常,染毒组脑皮质出现大量变性坏死细胞,海马锥体细胞层稀疏,HBO组坏死细胞明显减少。免疫组化结果显示对照组nestin和GFAP表达数量形态均正常,染毒组nestin表达增加,但无统计学意义,GFAP形态数量发生改变,HBO组nestin表达明显增加,且在大脑皮层可见部分nestin阳性细胞和nestin-GFAP双阳性细胞;GFAP表达趋于正常。结论:急性CO中毒作为脑损伤因素可轻度激活大鼠脑内源性神经干细胞,并使星形胶质细胞增生变形、神经元变性坏死,HBO治疗可减轻星形胶质细胞损伤,明显激活内源性神经干细胞,并促使其增殖、迁移和分化。提示HBO可能通过激活神经干细胞起治疗作用。     

APP5肽模拟物P165对体外培养大鼠海马神经干细胞增殖和分化的影响

目的研究一种小分子多肽─APP5肽的模拟物P165对体外培养的大鼠胚胎海马神经干细胞（neuralstem cells,NSCs）增殖和分化的影响,以期能找到一种可代替神经营养因子的小分子物质,能够促进NSCs的增殖或分化,为将来的临床应用提供理论依据。方法（1）原代培养SD大鼠胚胎脑海马NSCs;（2）利用5-溴脱氧尿嘧啶核苷（BrdU）和神经元、星型胶质细胞、少突胶质细胞的特异性标记物微管相关蛋白2（MAP2）、胶质纤维酸性蛋白（GFAP）、2,3-环核苷酸-3磷酸二酯酶（CNPase）对培养的NSCs进行鉴定;（3）将培养的NSCs分为对照组、血清组、APP5肽反序列组和P165组,观察各组细胞形态的变化;（4）将培养的NSCs分为对照组、APP5肽反序列组和P165组,利用细胞计数,测定干细胞克隆形成率、干细胞克隆形成大小的方法分析P165对海马NSCs增殖的影响。结果（1）海马神经干细胞呈神经球聚集生长,BrdU染色阳性;加入血清后神经球周围有细胞呈放射状向四周生长,并带有突起。染色呈MAP2、GFAP或CNPase阳性;（2）海马NSCs加入P165及其反序列后细胞形态上与对照组相比没有明显改变;（3）与对照组相比,加P165后海马NSCs数量明显增加,克隆形成率和克隆形成的直径均有明显的增加,并有统计学差异。结论P165能够促进海马NSCs的增殖,但并不促进其分化。