神经干细胞向少突胶质前体细胞的定向分化诱导

本研究采用神经胶质瘤细胞株(B104 neuroblatoma cells,B104 cells)培养上清(B104CM)和碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor,bFGF),将冷冻复苏的大鼠胚胎脊髓神经干细胞(neural stem cells,NSCs)定向诱导为少突胶质前体细胞(oligodendrocyte precusor cells,OPCs)。形态学和免疫组化的结果显示,诱导后95％以上的细胞具有双极或多极突起的典型OPCs形态,并表达A285和血小板源生长因子受体-α(platelet derived growth factor receptor-α,PDGFR-α等0PCs标志,所有PDGFR-α阳性的OPCs均不表达β-Tublin Ⅲ,其中仅少量细胞表达胶质原纤维酸性蛋白(glia fibrillary acidic protein,GFAP)。在B104CM和bFGF共存的培养条件下,悬浮培养的OPCs可大量增殖形成少突胶质细胞球,该细胞球可通过传代继续扩增,且扩增的OPCs仍能维持其特有的形态和自我增殖的特性。撤去bFGF和B104CM后,OPCs能进一步分化为成熟的少突胶质细胞(oligodendrocytes,OLs)或Ⅱ型星形胶质细胞。实验表明,诱导NSCs产生的OPCs在形态、增殖以及分化格局等方面均与已报道的存在于胚胎脑区的O-2A前体细胞相类似。该培养系统可为实验性细胞移植的研究提供丰富的细胞来源。     

人胚胎干细胞定向分化为神经前体细胞

采用单层贴壁分化的方法在无血清条件下诱导同源饲养层培养的人胚胎干细胞定向分化,得到了高比例的神经前体细胞(97.5±0.83)%(P<0.05)。这些神经前体细胞具有分化为神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞的能力。在长期的传代培养中发现,随着培养时间的延长,nestin阳性的神经前体细胞比例下降,同时发育能力也发生了变化。在传代培养的早期,神经前体细胞发育为神经元的比例很高,几乎没有胶质细胞分化出来。随着培养时间的延长,胶质细胞的比例逐渐上升。这与体内神经系统的发育过程非常相似。进一步研究发现具有bHLH(basic helix-loop-helix)结构域的转录因子neurogenein2(Ngn2)和Olig2可能在这一变化中起重要作用。因此,人胚胎干细胞来源的神经前体细胞能够模拟体内神经发育的模式,为在体外研究人的神经发育和再生医学奠定了基础。     

人胚胎干细胞定向分化为神经前体细胞

采用单层贴壁分化的方法在无血清条件下诱导同源饲养层培养的人胚胎干细胞定向分化，得到了高比例的神经前体细胞（97.5±0.83)%（P＜0.05)。这些神经前体细胞具有分化为神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞的能力。在长期的传代培养中发现，随着培养时间的延长，nestin阳性的神经前体细胞比例下降，同时发育能力也发生了变化。在传代培养的早期，神经前体细胞发育为神经元的比例很高，几乎没有胶质细胞分化出来。随着培养时间的延长，胶质细胞的比例逐渐上升。这与体内神经系统的发育过程非常相似。进一步研究发现具有bHLH (basic helix-loop-helix) 结构域的转录因子neurogenein2(Ngn2) 和Olig2可能在这一变化中起重要作用。因此，人胚胎干细胞来源的神经前体细胞能够模拟体内神经发育的模式，为在体外研究人的神经发育和再生医学奠定了基础。     

从人胚胎干细胞畸胎瘤中有效获取间充质干细胞和神经前体细胞

通过人胚胎干细胞(human embryonic stem cells,hESC)体外分化方法和畸胎瘤形成可以分化获得多种成体细胞．但目前尚不清楚是否可以从hESCs畸胎瘤中分离某些特异性细胞．通过体外筛选方法,有效地从hESCs畸胎瘤中分离出神经前体细胞(neural progenitor cells,NPCs)和间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)．这种hESCs畸胎瘤来源的NPCs和MSCs与体内神经前体细胞和间充质干细胞有着相似的分子标记和特性,并具有进一步的分化潜能——分别可以诱导成为神经元、神经胶质细胞、脂肪细胞和骨骼细胞等．根据人胚胎干细胞畸胎瘤中含有不同分化阶段的外胚层、中胚层和内胚层的组织或细胞,认为人胚胎干细胞畸胎瘤可以作为另一个细胞来源以获取多种(包括人胚胎干细胞体外分化难以得到的)各种前体/干细胞和终末分化细胞．     

胶质细胞干细胞/前体细胞特性的研究进展

胶质细胞是脑内数量最多的神经细胞,包括星形胶质细胞、少突胶质前体细胞、NG2胶质细胞等多种类型,具有维持神经系统内环境稳态、支持和营养神经元、调控神经信号传导等多种重要功能。近年来,随着研究的深入,越来越多的证据表明某些特定的胶质细胞在一定条件下表现出干细胞的特性,发挥干细胞的功能。例如,在病理损伤条件下,星形胶质细胞和少突胶质前体细胞均会被活化而出现增殖、分化,体外分离培养可自我更新形成神经球。这些活化的星形胶质细胞和少突胶质前体细胞形成的神经球能够被诱导分化为星形胶质细胞、少突胶质细胞和神经元。此外,通过强制性表达外源基因能将星形胶质细胞和NG2胶质细胞转分化为神经元,这可能也是其干细胞特性的一种体现。本文在已有研究的基础上,总结了放射状胶质细胞、少突胶质前体细胞、星形胶质细胞、NG2胶质细胞与其它类型胶质细胞的干细胞特性、干细胞特性形成的条件、它们可能产生的子代细胞以及涉及的分子信号调控通路。深入探讨胶质细胞的干细胞特性及生理功能,有利于促进其在神经系统损伤修复领域的临床应用。     

少突胶质前体细胞治疗脊髓损伤的研究进展

脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)是一种严重危害人类生命健康的疾病,其发病率呈现逐年上升的趋势,并且治疗较为困难。研究发现脊髓损伤后少突胶质细胞大量死亡,引发脱髓鞘病变,这可能是其难以治疗的原因之一。少突胶质前体细胞(OPCs)为少突胶质细胞的祖细胞,后者是中枢神经系统的成髓鞘细胞。OPCs来源于胚胎发育早期神经管腹侧神经上皮细胞,随着神经管的发育,OPCs逐渐增殖、迁移并分化为成熟OL,参与中枢神经系统轴突髓鞘的形成。随着对OPCs的不断深入研究,发现OPCs移植对SCI有较好的疗效,这可能为SCI患者开辟一条新的治疗途径。本文就OPCs治疗SCI的动物实验研究结果做一综述。     

ROCK特异性抑制剂Y27632对缺氧后少突胶质前体细胞分化的影响

目的观察ROCK特异性抑制剂Y27632对缺氧损伤(Oxygen-glucose deprivation,OGD)后少突胶质前体细胞分化的影响。方法培养SD大鼠大脑皮层少突胶质前体细胞,实验分为对照组、对照+Y27632组、OGD组、OGD+Y27632组四组;对细胞进行OGD处理2h,取4d后时间点,进行免疫荧光组化染色和Western blot实验,检测细胞A2B5、NG2、O4及MBP蛋白表达情况。结果与对照组相比,OGD组表达少突胶质细胞特异性蛋白MBP量明显增多(P0.01);OGD+Y27632组比单纯OGD组表达少突胶质细胞特异性蛋白MBP的量显著增加(P0.01)。结论 OGD损伤可促进OPCs的分化,Y27632特异性抑制ROCK可以进一步促进OGD损伤后OPCs的分化,提示ROCK信号通路在缺氧诱导OPCs分化的过程中有重要的调控作用。     

大鼠少突胶质前体细胞(OPCs)纯化培养及糖氧剥夺(OGD)模型的建立

目的建立大鼠脑少突胶质前体细胞(oligodendrocyte precursor cells,OPCs)分离纯化培养及糖氧剥夺(oxygen glucose deprivation,OGD)模型。方法出生3d内的SD大鼠乳鼠取脑,经胰蛋白酶消化法培养混合胶质细胞,混合培养10d后,震摇及差速贴壁法分离纯化OPCs,纯化培养3d后鉴定、诱导分化OPCs为少突胶质细胞(oligodendrocyte,OL)及进一步OGD干预。免疫荧光法鉴定OPCs纯度及分化为OL的能力;MTT法检测OGD(37℃,1%O2,5%CO2)干预0.5h、1h、2h及4h时细胞活力改变,Edu染色检测细胞增殖情况。结果免疫荧光显示纯化培养的OPCs 95%以上表达NG2+A2B5,且可分化为MBP阳性的OL。OGD 2h时,MTT显示细胞活力明显下降,Ed U染色阳性率明显降低。结论震摇及差速贴壁法可获得高纯度的OPCs,且细胞具有分化为OL的能力。2h可作为OPCs OGD模型缺血缺氧损伤合适时间。     

生酮饮食激活脂肪酸氧化促进ME区的少突胶质细胞前体细胞增殖

下丘脑正中隆起(mdian eminence,ME)是神经元和少突胶质细胞的可能生态位，营养因素可能通过诱导ME区细胞变化而调控下丘脑功能。为了确定生理条件下休眠的下丘脑干细胞是否存在饮食诱导的可塑性，本研究使用正常饲料、高脂饮食和生酮饮食(一种低碳水、高脂肪的饮食)等不同喂养方式，比较了不同饮食条件下小鼠ME区伸展细胞(tanycytes,TCs)和少突胶质细胞前体细胞(oligodendrocyte precursor cells,OPCs)的增殖情况，首次发现生酮饮食可诱导促进ME区OPCs增殖，阻断脂肪酸氧化通路可抑制生酮饮食诱导的OPCs增殖。本研究初步揭示了饮食诱导对ME区OPCs的影响，为进一步研究ME区OPCs的功能提供了启示。     

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.     

中枢神经系统少突胶质细胞前体细胞产生的研究进展

少突胶质细胞(oligodendrocytes,OLs)在脊椎动物中枢神经系统(central nervous system,CNS)中负责形成包裹神经元轴突的髓鞘,保证神经冲动沿轴突的快速传导,并为其提供营养支持。OLs发育异常及损伤会导致严重的神经系统疾病,比如脑白质营养不良(leukodystrophy)、多发性硬化症(multiple sclerosis,MS)等。少突胶质细胞前体细胞(oligodendrocyte progenitor cells,OPCs)在胚胎期由神经前体细胞(neural progenitor cells,NPCs)产生,该过程受到一系列细胞内外因素的调控,对这一问题的研究也是神经系统研究的重要内容。现主要基于遗传学结果,简述关于OPCs产生的调控机制的最新研究进展。     

山羊胚胎大脑皮层神经干细胞分离、培养与鉴定

目的 :从山羊胚胎大脑皮层中分离培养并鉴定神经干细胞。方法 :利用NBS培养和单细胞克隆技术在山羊胚胎大脑皮层中分离出具有单细胞克隆能力的细胞 ,并进行培养、传代、分化观察 ,采用免疫组化检测克隆细胞的神经巢蛋白 (Nestin)抗原和分化后特异性成熟神经细胞抗原的表达。结果 :从胚龄 2 4～ 30d的新鲜山羊胚胎大脑皮层中成功分离出神经干细胞 ,该细胞具有连续克隆能力 ,可传代培养 ,表达神经巢蛋白抗原。分化后的细胞表达神经元细胞、胶质细胞和少突胶质细胞的特异性抗原。结论 :山羊胚胎大脑皮层中存在具有自我更新能力和多分化潜能的神经干细胞。     

介导诱导性少突胶质细胞祖细胞生成的重编程因子的研究进展

少突胶质细胞(oligodendrocytes, OLs)是中枢神经系统(central nervous system, CNS)中主要的成髓鞘细胞,其功能障碍会引发一系列的神经性疾病,例如:多发性硬化症(multiple sclerosis,MS)和脑白质营养不良。少突胶质细胞祖细胞(oligodendrocyte precursor cells, OPCs)的移植是治疗髓鞘相关疾病的一种潜在方法。在脑损伤后, OPCs可向OLs方向分化并对损伤部位的轴突进行髓鞘化,但是, OPCs在大脑中仅占5%～8%,这种髓鞘修复作用十分有限。通过体外重编程技术生成诱导性少突胶质细胞祖细胞(induced oligodendrocyte precursor cells, iOPCs)的策略可为髓鞘损伤疾病的治疗提供大量的细胞资源。但是该方法仍存在一系列亟待解决的问题,包括i OPCs生成效率较低、体外培养周期较长等。因此,该文从限定性转录因子、miRNA以及小分子物质等方面阐述了iOPCs的生成方法,并分析了iOPCs的现存问题和应用前景,旨在为其在疾病模型构建、药物开发和再生医学等方面的应用提供理论和技术参考。     

神经干细胞分离培养方法的介绍

在成体的许多组织中发现了多能干细胞,这些干细胞可以进行自我复制,参与组织的正常修复。神经干细胞在体外能分化为神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞,并具有多向分化潜能。成体神经干细胞和胚胎干细胞都能分化成成体神经系统中的各种神经细胞。神经干细胞具有自我更新能力,因此神经干细胞可以应用于神经损伤或者神经疾病的修复。本文概述了神经干细胞体外分离培养的方法及其生长影响因子。     

神经干细胞在神经系统疾病中的研究应用进展

随着神经干细胞理论的提出,为神经系统疾病的治疗带来了很大的希望。神经干细胞(NSCs)是指自我更新、且具有分化为神经元、星形胶质细胞、少突胶质细胞等多向分化潜能的细胞。当中枢神经系统受到损伤或退行性变时,内源性神经干细胞开始启动神经修复,但受到数量及微环境的影响,作用非常有限。近年,人们采用各种体外培养方法,可以获得一定数量的外源性神经干细胞,在神经干细胞移植治疗各种神经系统疾病,包括缺血性脑卒中、帕金森病、阿尔茨海默病和脊髓损伤等方面做了很多动物及临床前研究。本文综述神经干细胞移植在神经系统疾病治疗中的应用。     

IL-1β和胎牛血清对大鼠神经干细胞分化的影响

在成年大鼠纹状体区分离神经干细胞,使用白介素－1β、神经生长因子、全反维甲酸和不同含量的胎牛血清作为诱导因子,通过免疫荧光化学方法和流式细胞仪检测细胞分化。结果表明胎牛血清有助于神经干细胞向星形胶质细胞和少突胶质细胞分化,IL－1β虽然对神经元数目没有明显影响,但对神经干细胞向多巴胺能神经元的分化却有明显促进作用。神经生长因子和全反维甲酸对神经干细胞向神经元、星形胶质细胞、少突胶质细胞和多巴胺能神经元的分化数量无明显影响。     

干细胞因子和受体在神经系统中的表达及其生物学效应

干细胞因子（stem cell factor,SCF)是一种多功能细胞因子,其受体由原癌基因c-kit编码,称为c-kit受体（c-kitR)。SCF－c-kitR不论在胚胎发育期还是成年期的神经系统,均有广泛的表达。体内外大量研究提示：SCF/c0kitR信号系统在神经系统生长、分化过程中具有多种生物学效应,表现对神经嵴4细胞体外分化的影响,对神经胶质细胞（小胶质细胞、星形胶质细胞和少突胶质细胞）的调控作用,并与神经内分泌功能相关。     

溶血磷脂酸对离体培养的大鼠胚胎神经干细胞向神经胶质细胞分化的影响

本研究用免疫细胞化学荧光双标技术观察了溶血磷脂酸（lysophosphatidic acid,LPA）对大鼠胚胎神经干细胞（neural stem cells,NSCs）分化为少突胶质细胞（galactocerebroside—positive,Gal-C阳性）和星形胶质细胞（grim fibrillary acidic protein-positive,GFAP阳性）的影响,并且用RT-PCR技术对NSCs可能表达的LPA受体进行分析。结果显示：（1）加入不同浓度（0．010．0μmol／L）LPA,第7天进行检测时,少突胶质细胞数量呈明显的剂量依赖性增加,峰值出现在1．0μmol／LLPA组,少突胶质细胞所占百分比从对照组的8．5％增加到32．6％;（2）星形胶质细胞的分化几乎不受LPA的影响,第7天时各LPA处理组星形胶质细胞百分比与对照组相比均无显著性差异;（3）RT-PCR结果显示,大鼠胚胎NSCs的LPA1和LPA3受体表达明显,而LPA3受体表达很弱。以上结果表明,较低浓度的LPA可能作为细胞外信号,通过LPA1和LPA3受体促进大鼠胚胎NSCs向少突胶质细胞分化和生成,但对星形胶质细胞的分化过程无明显影响。     

兔胚胎神经干细胞的分离、培养和鉴别

目的：研究兔胎脑神经干细胞体外生长特性,为探讨神经干细胞的临床应用及神经系统的发育奠定基础。方法：采用含碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）和表皮细胞生长因子（EGF）的N2无血清培养技术,取18天龄兔胚胎脑组织,分离神经干细胞,并观察分离的细胞体外培养、增殖、分化潜能,免疫组化鉴定。结果：从18天龄兔胎脑皮质和纹状体中成功分离出具有自我更新和多分化潜能的神经干细胞,在无血清培养时细胞呈半贴壁状态生长,形成神经球,可传代。细胞呈Nestin免疫反应阳性;在含血清培养基中培养时则分化,分化后的细胞表达神经元细胞、星形胶质细胞和少突胶质细胞的特异性抗原。结论：来自兔胎脑神经干细胞能在体外培养、增殖并保持传代能力。无血清N2EGF、bFGF培养基有利于兔胎脑神经干细胞的存活和增殖,含血清培养基能诱导兔胎脑神经干细胞分化。     

神经干细胞及其对脑缺血损伤的潜在治疗作用

新神经元在成年哺乳动物脑的特定区域出现,起源于海马齿状回和室下带的神经干细胞,神经干细胞可以分化成神经元,星形胶质细胞和少突胶质细胞,采用双标技术可以检测新神经元的发生,神经干细胞具有自我更新和多方向分化的潜能,受内在因素和外部环境的调控,证据显示成年人脑海马齿9状回的颗粒细胞产生新神经元,恒河猴的室下带产生新神经元,迁移到新皮质区分化为成熟神经元,人的神经干细胞已从胚胎前脑获得,缺血损伤可以激活齿状回的神经干细胞增殖,激活或移植神经干细胞对缺血损伤的脑组织具有潜在的治疗作用。