Nogo-P4对神经干细胞分化成神经元样细胞的影响

目的观察Nogo-P4对神经干细胞分化成神经元样细胞是否存在抑制作用。方法体外培养大鼠脊髓来源神经干细胞,分为A、B、C和D组,在神经干细胞分化过程中分别加入0μmol/L、2μmol/L、4μmol/L和6μmol/L的Nogo-P4,免疫荧光标记神经元样细胞,计数神经元样细胞分化比率,使用Image-ProPlus5.0软件测量神经元样细胞神经突长度。结果神经干细胞分化第3d,A-D各组神经元样细胞平均神经突长度分别为97.80±6.97μm、88.25±5.83μm、80.54±6.75μm和79.31±6.57μm;神经元样细胞比率分别为(35.82±6.53)%、(35.31±6.11)%、(38.97±5.79)%和(34.75±5.61)%。A-C组神经突长度随着Nogo-P4浓度的升高而下降,P<0.05;C、D组神经元样细胞神经突长度较A组缩短约17%;各组神经元样细胞分化比率无显著差异。结论Nogo-P4对神经干细胞分化过程中形成的神经元样细胞具有神经突生长抑制作用,对神经元样细胞分化比率无影响。     

RCMV感染星形胶质细胞对神经干细胞分化的影响

探讨大鼠巨细胞病毒（rat cytomegalovirus,RCMV）感染大鼠星形胶质细胞后,对神经干细胞分化的影响。原代分离培养新生大鼠星形胶质细胞和胚胎海马神经干细胞,将星形胶质细胞感染RCMV后和神经干细胞在Transwell24孔共培养体系下进行共培养,同时设对照组;用免疫荧光染色等方法检测神经干细胞与感染RCMV的星形胶质细胞共培养后,其分化细胞中神经元微管相关蛋白（microtubule-associated protein 2,MAP2）和星形胶质细胞胶质纤维酸性蛋白（glial fibril—lary acidic protein,GFAP）的表达。结果发现,感染RCMV的星形胶质细胞与神经干细胞共培养时,神经干细胞分化减慢,分化成的神经元和星形胶质细胞比率低于对照组,提示星形胶质细胞感染RCMV后可抑制神经干细胞的分化,可能与RCMV影响星形胶质细胞合成和分泌各种营养因子,干扰了神经干细胞的分化进程有关。     

人酸性成纤维细胞生长因子神经营养作用的初步研究

本实验研究了人酸性成纤维细胞生长因子(haFGF)的体外神经营养作用。结果表明,haFGF在体外能明显促进鸡胚(E-8)脊髓组织神经突起的生长,并能明显改变新生大鼠脑星形胶质细胞的形态,使扁平、多角形紧密联接的细胞转化为具有纤维样突起的胶质细胞,同时对胶质细胞DNA合成也有一定促进作用。实验还证明,haFGF可增加体外培养新生大鼠海马神经元的存活,且大大增加神经元胞体体积及突起长度。     

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。     

模拟衰老大鼠星形胶质细胞条件培养基对神经干细胞增殖能力的影响

目的建立大鼠星形胶质细胞衰老模型,模拟老年大鼠体内星形胶质细胞衰老,探讨衰老的星形胶质细胞条件培养基对神经干细胞增殖能力的影响。方法采用胰酶消化法分离新生1 d大鼠皮层星形胶质细胞和15 d胎鼠端脑神经干细胞,200μmol/L H_2O_2诱导星型胶质细胞4 h建立衰老模型;收取培养3 d和7 d衰老细胞上清作为条件培养基,以1∶3或1∶2的比例加入神经干细胞增殖培养基中,通过神经干细胞及神经球计数观察对增殖功能的影响,以正常星型胶质细胞条件培养基作为对照。结果 3 d正常条件培养基对神经干细胞短期增殖无影响,对长期增殖有抑制作用; 3 d衰老条件培养基抑制神经干细胞的增殖; 7 d正常条件培养基促进神经干细胞短期增殖,对长期增殖有抑制作用; 7 d衰老条件培养基抑制神经干细胞的增殖,抑制作用大于正常条件培养基。结论 H_2O_2诱导衰老的星形胶质细胞抑制神经干细胞的增殖,对长期增殖的抑制作用大于正常星形胶质细胞。     

老年大鼠神经组织星形胶质细胞的分选培养与炎性特征分析*

目的: 建立优化的年轻与老年大鼠神经组织星形胶质细胞的分离纯化方法,比较年轻大鼠与老年大鼠星形胶质细胞的形态、功能差异,探讨老化后星形胶质细胞的功能改变及其在衰老过程中发挥的可能机制。方法: 采用50%-35%的percoll密度梯度离心法分选年轻(2月龄)和老年(20月龄)SD大鼠的大脑与脊髓星形胶质细胞;每组细胞设置3个复孔,培养72 h后,采用免疫荧光检测星形胶质细胞特异性标志物胶质纤维酸性蛋白(GFAP),观察不同年龄阶段星形胶质细胞的形态特征;qPCR检测衰老标志(p16、p21)的表达,β-半乳糖苷酶染色检测星形胶质细胞的衰老情况;qPCR检测促炎因子(IL-1β、TNF-α)与抗炎因子(IL-10)的表达水平。结果: 采用50%-35%的percoll梯度分选得到的星形胶质细胞的数量多、活性好、纯度高达95%以上,可用于后续实验。与年轻大鼠神经组织的星形胶质细胞相比,分选自老年大鼠神经组织的星形胶质细胞在细胞形态上偏向激活态,突起较少;星形胶质细胞β-半乳糖苷酶染色阳性率升高,p16、p21表达也明显增多(P<0.01);老年大鼠神经组织的星形胶质细胞的促炎因子(IL-1β、TNF-α)表达升高(P<0.05),抗炎因子(IL-10)表达有所降低(P<0.05)。结论: 50%-35%的percoll梯度可以作为大鼠神经组织星形胶质细胞的分选纯化、原代培养的方法;随着年龄的增加,星形胶质细胞发生细胞老化,表现出促炎症表型,促进神经系统的炎性衰老,可能是神经系统老化及神经退行性疾病的机制之一。     

新生大鼠脊髓神经干细胞的分离培养及鉴定

目的　从新生大鼠的脊髓中分离培养神经干细胞并观察其增殖和分化能力。方法　采用细胞培养技术结合间接免疫荧光细胞化学法。结果　分离的细胞生长旺盛 ,单克隆化生成的细胞团 ,BrdU掺入呈强阳性。分离培养获得的细胞团呈Nestin强阳性 ,至今已在体外连续传代 8个月。培养的细胞团经 1%小牛血清诱导可分化为神经元和星形胶质细胞。结论　成功分离培养了新生大鼠脊髓神经干细胞     

人胎儿脊髓神经干细胞的分离培养

本文旨在探讨是否能够从低温保存的流产儿分离培养出脊髓神经干细胞。将14周流产儿在4℃下保存,2、6和12h后取脊髓,将颈段、胸段、腰骶段分别进行无血清培养,并用胎牛血清诱导分化。用克隆培养的方法验证培养细胞的干细胞特性;用免疫荧光细胞化学的方法检测神经干细胞标志nestin及干细胞诱导分化后神经元标志MAP2、星形胶质细胞标志GFAP、胆碱能标志ChAT,并比较不同时间点以及不同部位分离的神经T细胞的差异。在各个时间点,从颈段、胸段、腰骶段脊髓均分离培养出具有连续增殖能力的神经球,其中腰骶段分离出的神经球数量最多,12h组各段分离出的神经球较2、6h组显著减少。各段培养中的神经球均为nestin阳性,诱导分化后均能够产生GFAP阳性星形胶质细胞、MAP2阳性神经元以及ChAT阳性胆碱能神经元。各段培养中的神经干细胞的克隆形成能力相似。以上结果表明,从低温保存的人胎儿能够分离培养出脊髓神经干细胞,这为基础研究以及未来治疗应用提供了新的细胞来源。     

大鼠脊髓胸段平面少突胶质细胞分布和形态学差异的研究

目的：观察大鼠脊髓胸段（T8-T10）平面中少突胶质细胞在白质和灰质中分布和形态学差异。方法：应用免疫荧光组织化学方法,利用少突胶质细胞特异性标志物一抗大鼠Nogo-A分子单克隆抗体,观察大鼠脊髓胸段平面白质和灰质中少突胶质细胞分布和形态学差异。结果：Nogo—A免疫阳性标记主要集中在少突胶质细胞的胞体、突起及其形成的髓鞘。在冠状切面中,白质中的少突胶质细胞广泛分布,而灰质中少突胶质细胞主要分布于神经元的周围;白质中少突胶质细胞胞体较灰质中少突胶质细胞的胞体大,且白质中少突胶质细胞突起及形成的髓鞘结构较灰质中明显。在矢状切面中,白质中少突胶质细胞多成”串珠状”排列,而灰质中少突胶质细胞则紧贴神经元。在脊髓近端背根结结构中,可以观察到少突胶质细胞形成的轴突呈”蜂窝状”结构。结论：应用抗大鼠Nogo—A分子单克隆抗体的免疫荧光组织化学染色方法能够较好展示少突胶质细胞分布特点和形态学差异,与少突胶质细胞类别（束内细胞,卫星细胞）和功能特点相适应,为进一步研究生理和病理条件下,少突胶质细胞的机能奠定基础。     

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.     

胚胎神经干细胞移植及胶质细胞源性神经营养因子对大鼠脊髓损伤的修复作用

将胚胎神经干细胞(neural stem cells,NSCs)移植至成年大鼠损伤的脊髓,观察移植后NSCs的存活、迁移以及损伤后的功能恢复。实验结果显示：动物NSCs移植4周后,斜板实验平均角度和运动评分结果比对照组均有明显增高(P＜0．05),而脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)处的空洞面积显著减小(P＜0．05);在NSCs中加入胶质细胞源性的神经营养因子(glial cell line-derived neurotrophic factor,GDNF)后,上述改变更加显著。移植后的NSCs不仅能存活,而且向损伤的头端和尾端迁移达3mm之远。这些结果表明,移植的NSCs不仅可以存活、迁移,还可减小SCI空洞面积,促进动物神经功能的恢复;此外,我们的结果还表明GDNF对SCI功能恢复有促进作用。     

Neural Stem Cells Grafts Decrease Neural Apoptosis Associated with Caspase-7 Downregulation and BDNF Upregulation in Rats Following Spinal Cord Hemisection

Transplantation of neural stem cells (NSCs) into lesioned spinal cord demonstrated a beneficial effect for neural repair, the underlying mechanism, however, remains to be elusive. Here, we showed that NSCs, possessing the capacity to differentiate toward into neurons and astrocytes, exhibit a neuroprotective effect by anti-apoptosis mechanism in spinal cord hemi-transected rats despite it did not improve behavior. Intravenous NSCs injection substantially upregulated the level of BDNF mRNA but not its receptor TrkB in hemisected spinal cord, while caspase-7, a downstream apoptosis gene of caspase-3, has been largely down-regulated. TUNEL staining showed that the number of apoptosis cells in injured spinal cord decreased significantly, compared with seen in rats with no NSCs administration. The present finding therefore provided crucial evidence to explain neuroprotective effect of NSCs grafts in hemisected spinal cord, which is associated with BDNF upregulation and caspase-7 downregulation.     

Aquaporin 1 - a novel player in spinal cord injury

The role of water channel aquaporin 1 (AQP-1) in uninjured or injured spinal cords is unknown. AQP-1 is weakly expressed in neurons and gray matter astrocytes, and more so in white matter astrocytes in uninjured spinal cords, a novel finding. As reported before, AQP-1 is also present in ependymal cells, but most abundantly in small diameter sensory fibers of the dorsal horn. Rat contusion spinal cord injury (SCI) induced persistent and significant four- to eightfold increases in AQP-1 levels at the site of injury (T10) persisting up to 11 months post-contusion, a novel finding. Delayed AQP-1 increases were also found in cervical and lumbar segments, suggesting the spreading of AQP-1 changes over time after SCI. Given that the antioxidant melatonin significantly decreased SCI-induced AQP-1 increases and that hypoxia inducible factor-1α was increased in acutely and chronically injured spinal cords, we propose that chronic hypoxia contributes to persistent AQP-1 increases after SCI. Interestingly; AQP-1 levels were not affected by long-lasting hypertonicity that significantly increased astrocytic AQP-4, suggesting that the primary role of AQP-1 is not regulating isotonicity in spinal cords. Based on our results we propose possible novel roles for AQP-1 in the injured spinal cords: (i) in neuronal and astrocytic swelling, as AQP-1 was increased in all surviving neurons and reactive astrocytes after SCI and (ii) in the development of the neuropathic pain after SCI. We have shown that decreased AQP-1 in melatonin-treated SCI rats correlated with decreased AQP-1 immunolabeling in the dorsal horns sensory afferents, and with significantly decreased mechanical allodynia, suggesting a possible link between AQP-1 and chronic neuropathic pain after SCI.     

电针对脊髓损伤星形胶质细胞增生及其NGF表达的影响

目的研究脊髓损伤后电针治疗对星形胶质细胞增生及其内源性神经生长因子(nerve growth factor,NGF)表达的影响.方法选用成年雌性Wistar大鼠,随机分为3组.A组为正常对照组,B组、C组为下胸段脊髓不完全损伤.B组损伤后不治疗,C组损伤后给予督脉电针治疗.损伤后3 d、1 、2或4周应用免疫组化染色分别观察损伤脊髓胶质原纤维酸性蛋白(glial fibroblast acid protein,GFAP)和NGF表达的变化.结果 B组术后3 d,GFAP阳性细胞明显增多, 2周后开始减少,4周时仍有较多的阳性细胞;C组GFAP阳性细胞明显少于B组,1周时达高峰.脊髓损伤后NGF表达呈逐渐增加的趋势.C组NGF的表达明显高于B组,且一直保持在较高水平.NGF阳性细胞大部分与GFAP阳性细胞形态相似.结论电针治疗能减少星形胶质细胞增生,促进内源性NGF的合成,从而创造了有利于神经再生的微环境.     

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。     

bFGF通过抑制Nogo-A信号减少脊髓损伤后胶质瘢痕形成

脊髓损伤后胶质瘢痕的形成是阻碍神经恢复的关键原因之一。碱性成纤维细胞生长因子（basic fibroblast growth factor,bFGF）具有良好的神经保护及促进脊髓损伤的修复作用,然而其对于胶质瘢痕的影响及其机制仍不清楚。本研究通过采用血管动脉夹（30 g）夹闭雌性SD大鼠脊髓2 min造成急性脊髓损伤模型并予以每天皮下注射bFGF（80 μg/kg）,探讨bFGF促进脊髓损伤的恢复作用是否涉及到胶质瘢痕调控和Nogo-A/NgR信号的相关机制。通过检测损伤后28 d,各组BBB评分和斜板试验,发现bFGF显著促进脊髓损伤后大鼠运动功能的恢复。HE及尼氏染色显示,bFGF处理组相对于生理盐水处理组,其神经元明显增多,空洞面积减少。同时,星形胶质细胞标记物GFAP免疫荧光结果表明,bFGF减少胶质瘢痕形成,抑制星形胶质细胞过度激活。同样,通过Western 印迹检测发现,bFGF处理后,胶质瘢痕相关蛋白（如GFAP, neurocan）以及神经突生长抑制蛋白（Nogo-A）信号通路相关蛋白质表达量下降。上述结果表明,bFGF可能通过抑制Nogo-A信号蛋白的表达,从而抑制胶质瘢痕的形成,促进脊髓损伤的恢复。此机制研究为脊髓损伤的治疗和恢复提供全新的思路和药物靶点。