脑挫裂伤致miR-9 升高促进神经干细胞分化

目的:探讨颅脑损伤后miR-9表达的变化和对神经干细胞分化和增值的影响,为颅脑损伤后神经功能修复治疗提出新的思路。方法:通过RT-PCR技术检测miR-9在挫裂伤脑组织中的表达情况;培养胚胎来源神经干细胞,并通过免疫荧光鉴定神经干细胞及其分化;转染miR-9后,通过MTT测定神经干细胞的增殖情况,和流式细胞仪检测分化神经元所占比例。结果:miR-9在挫裂伤脑组织中表达显著上升。对神经干细胞过表达miR-9可显著促进细胞增殖,并诱导分化成神经元。结论:脑挫裂伤时miR-9显著升高,并具有着促进神经干细胞增值和诱导分化的作用,可为伤后神经功能修复提供新的治疗方法。     

适宜电刺激促进脂肪干细胞向神经方向分化

目的:研究不同强度电刺激对脂肪干细胞(adipose tissue-derived stem cells,ADSC)向神经元方向分化的作用。方法:在细胞电刺激室内对ADSCs进行电刺激(10Hz,1h),强度选用五个强度,分别为0 V/cm、0.5 V/cm、1.0 V/cm、3.0 V/cm、5.0 V/cm;电刺激后,对细胞进行流式凋亡检测及CCK-8活性检测,明确不同电刺激对ADSCs的影响;同时,应用免疫荧光染色、Western Blotting评估各组细胞神经特异性标志物microtubule-associated protein 2(MAP-2)与β-tubulin的表达情况。应用RT-PCR检测MAP-2、β-tubulin和neurofilaments 200(NF-200)的mRNA水平,评价不同强度电刺激对ADSCs其向神经方向分化的影响。结果:1V/cm的电刺激,未引起明显的细胞凋亡,同时促进了细胞增殖。此外,1V/cm电刺激后,细胞中的MAP-2和β-tubulin的免疫荧光染色强度及蛋白含量显著提高;MAP-2、β-tubulin和NF-200的mRNA及蛋白量显著提高。3V/cm及更高强度的电刺激可导致凋亡细胞数目显著增加。结论:强度为1V/cm的电刺激可促进脂肪干细胞的增殖,并促进其向神经方向分化,为神经损伤的治疗提供了新的可行方法。     

GDNF对神经干细胞增殖、分化的影响

神经干细胞(neural stem cells,NSCs)具有如下特点:(1)可以向神经组织分化或源自神经系统的一部分。(2)具备维持和更新的自主能力。(3)可通过细胞分裂增殖。以上特点决定了它的应用价值,被公认为治疗阿尔茨海默氏病,帕金森氏症,脊髓损伤,中风等神经退行性疾病的最佳方案。用干细胞治疗癌症,免疫相关性疾病,和其他疾病被认为是很有创新的新疗法,可能有一天会扩展到修复和补充大脑损伤。胶质细胞源性神经营养因子(glial Cell line一derived neurotrophic factor,GDNF)为TGF一β超家族的一员,具有很强神经保护作用,大量实验研究证实GDNF可促进帕金森病大鼠模型的中脑神经干细胞定向分化为多巴胺能神经元,同时大量实验发现其可促进神经干细胞增殖及分化,为神经干细胞的应用奠定了基础。     

低氧促进神经干细胞向多巴胺能神经元分化

神经干细胞（neural stem cells,NSCs）作为具有多向分化潜能的神经前体细胞,被广泛应用于细胞移植等研究,而低氧不但调节干细胞的体外增殖,在干细胞分化中也具有重要的作用。本文着重探讨了低氧对NSCs分化的调节作用。采用Wistar孕大鼠（E13．5d）,分离胚胎中脑NSCs,加入无血清DMEM／F12培养液（含20ng／mL EGF、20ng／mL bFGF、1％ N2和B27）,3～5d后传代,细胞培养至第三代进行诱导分化,分别在低氧（3％O2）和常氧（20％O2）条件下诱导分化3d,然后在常氧条件下分化成熟5～7d（DMEM／F12含1％FBS、N2和B27）后进行检测。Nestin、NeuN以及TH免疫组织化学鉴定NSCs;流式细胞术分析测定NSCs向TH阳性神经元方向的分化;高效液相色谱测定细胞培养上清液中多巴胺（dopamine,DA）含量。结果显示,分离培养的NSCs均为nestin阳性细胞;低氧可明显促进NSCs向神经元方向的分化;TH阳性神经元比例在常氧和低氧组分别为（10．25±1．03）％和（19．88±1．44）％。NSCs诱导分化7d后,低氧组细胞培养上清液中DA浓度明显增加,约为常氧组的2倍（P〈0．05,n=8）。上述结果表明,3％低氧可促进NSCs向神经元方向,特别是向DA能神经元方向分化。这为NSCs应用于临床治疗帕金森病提供了基础。     

神经干细胞体外增殖分化的钙成像研究

神经干细胞具有广阔的应用前景,但对于其增殖和分化的内源机制、外部环境信号还并不十分了解。研究表明,钙信号很可能在其中起到了调控作用。利用钙离子成像技术,观察神经干细胞的单细胞体外增殖和分化过程,记录了在细胞分裂过程中钙信号变化的曲线。发现细胞增殖和分化过程中都会产生钙浓度的变化,但在细胞分裂后期两者钙信号的模式却存在差别。实验结果提示,胞内钙水平的波动只是细胞增殖的伴随产物,但却是细胞分化的必要条件。由此提出钙信号对神经干细胞分化调控机制的假设,并指出其对今后研究的意义。     

Notch信号转导通路对神经干细胞的调控

神经干细胞增殖、分化机制研究为神经系统疾病治疗提供了新的途径,具有巨大的潜在应用价值和理论研究意义。已发现Notch信号对神经干细胞的维持和抑制分化发挥着决定性作用,Notch信号由Notch受体、DSL(Delta／Serrate／LAG-2)配体,CSL(CBFl／Suppressor of Haidess(Su(H))／LAG-1)DNA结合蛋白和一些蛋白水解酶组成。本文主要综述了Notch信号通路及其在调控神经干细胞的增殖、分化中的作用。     

脐带血来源干细胞神经分化的研究进展

中枢神经系统损伤后的自身修复能力有限,因而研究者致力于寻找一种合适的细胞进行移植以代替受损的神经细胞修复神经损伤。近年来的研究表明,脐带血干细胞能够在体外诱导条件下向神经样细胞分化,并在动物体内实验中促进神经损伤的恢复,有可能作为一种有效的细胞资源,应用于人类中枢神经系统疾病的细胞替代治疗以及神经保护与支持。     

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.     

溶血磷脂酸促进离体大鼠胚胎神经干细胞的增殖及其向胆碱能神经元分化

溶血磷脂酸（1ysophosphatidic acid,LPA）是一种细胞外磷脂信号。本研究用[^3H]-胸腺嘧啶掺入法、免疫细胞化学和Western blot等技术,观察了LPA对体外培养的大鼠胚胎神经干细胞（neural stem cells,NSCs）的增殖以及向MAF2标记的一般神经元和ChAT标记的胆碱能神经元的分化的影响。结果显示：（1）在特殊的无血清培养基中加入低浓度的LPA（0．01-1．0μmol/L）后,NSCs对【^3H】-胸腺嘧啶的摄入呈剂量依赖性增加,表明LPA对NSCs有显著的促增殖作用;（2）在培养基中加入胎牛血清以诱导NSCs的分化,发现低浓度的LPA增加MAF2阳性和ChAT阳性神经元的比例,0．1μmol／L LPA引起的增加达到峰值;（3）Western blot分析显示LPA促进了MAP2和ChAT的表达;（4）在诱导NSCs出现分化早期,用倒置显微镜观察到低浓度的LPA明显促进细胞突起的生长和细胞的迁移。以上结果表明,低浓度LPA在一定范围内可以促进NSCs的增殖、并分化为一般的MAP2阳性神经元和特殊的胆碱能神经元,而且LPA可以促进在分化早期出现的神经元或神经胶质细胞前体细胞的迁移和突起生长。     

骨髓基质干细胞诱导分化为神经元过程中miR-124和miR-128的表达

目的探讨骨髓基质干细胞诱导分化为神经元过程中miR-124和miR-128的表达变化及作用。方法采用全骨髓培养法体外分离培养获得骨髓基质干细胞,取传代培养至第3代的骨髓基质干细胞,在神经干细胞培养液及细胞因子等条件下诱导其分化为神经元,倒置显微镜下观察其形态变化,应用ABI公司的TaqManMicroRNAAssaysreal-timePCR技术,检测miR-124和miR-128在诱导分化过程中的表达。结果 miR-124分化后神经元的表达是未分化BMSCs的0.051倍(P0.05);miR-128分化后神经元的表达是未分化BMSCs的0.070倍(P0.05)。结论 miR-124和miR-128在骨髓基质干细胞诱导分化为神经元过程中可能起重要作用。     

神经干细胞脑内移植后的存活、迁移和分化

从胚胎或成体大鼠脑组织、人胚脑组织均能分离到神经干细胞 ,将它们进行体外原代培养扩增或永生化后植入脑内 ,均能观察到其在脑内的迁移和分化现象。其分化能力主要取决于移植部位的脑内微环境 ,但这种影响作用是相对的。同时 ,体外培养环境如培养时间和细胞融合程度、维甲酸类诱导分化剂处理、NGF转导处理再移植或与嗜铬细胞 (分泌NGF)共移植等 ,也能决定神经干细胞脑内移植后向神经元方向分化的能力。神经干细胞移植为中枢神经系统功能重建和神经再生带来新的希望。     

Melatonin Regulates the Viability and Differentiation of Rat Midbrain Neural Stem Cells

(1) Neurogenesis driven by neural stem cells (NSCs) is regulated by physiological and pathological factors. Melatonin (MT) has profound neurotrophic and neuroprotective effects. Hence, we studied the role of MT in regulating the viability and differentiation of NSCs derived from rat ventral midbrain. (2) NSCs were isolated from the rat ventral midbrain. The viability of NSCs was determined by 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-5-(3-carboxymethoxyphenyl)-2-(4-ulfophenyl)-2H-tetrazolium assay. The differentiation of NSCs was examined by analyzing the expression of the neural markers, MT receptors, brain derived neurotropic factor (BDNF) and glial cell line-derived neurotrophic factor (GDNF) with semi-quantitative RT-PCR, immunofluorescence cytochemistry, and Western blot. (3) Our results showed that MT could promote the viability of NSCs. In addition, MT could significantly elevate the mRNA and protein levels of tyroxine hydroxylase (TH), a marker of dopaminergic neurons, and decrease the expression of the astrocytes maker glial fibrillary acidic protein (GFAP). MT also increased the production of BDNF and GDNF in the cultured NSCs. Meanwhile, we first found that two subtypes of MT receptors, MT1 and MT2, were expressed in the ventral midbrain NSCs. (4) These results demonstrated that MT could induce NSCs to differentiate into dopaminergic neurons and decrease astrocyte production. These findings also suggest that MT could offer a beneficial tool in guiding directional differentiation of NSCs.     

Epithelial Sodium Channel Regulates Adult Neural Stem Cell Proliferation in a Flow-Dependent Manner

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小鼠胚胎干细胞在单层粘附培养中向神经细胞的分化

目的 :探讨小鼠胚胎干 (ES)细胞在无血清培养基中以单层粘附培养方式向神经分化的方法。方法 :比较ES细胞在不同培养基中的生长情况 ,分析ES细胞在不同时间分化形成神经细胞的比例。结果 :( 1 )DMEM F1 2和Neurobasal B2 7的 1∶1混合培养基最适合ES的生长。 ( 2 )单层粘附的ES细胞表达神经细胞粘附分子 (NCAM)的比例随时间增长而增加 ,而nestin的表达先增加后下降。 ( 3)ES细胞可在两周分化为神经胶质及神经元 ,形成神经网络。结论 :小鼠ES细胞可在单层粘附培养中获得向神经的高效分化。     

miR-92a-2-5p Regulates the Proliferation and Differentiation of ASD-Derived Neural Progenitor Cells

Autism spectrum disorder (ASD) is a group of complex neurodevelopmental disorders with abnormal behavior. However, the pathogenesis of ASD remains to be clarified. It has been demonstrated that miRNAs are essential regulators of ASD. However, it is still unclear how miR-92a-2-5p acts on the developing brain and the cell types directly. In this study, we used neural progenitor cells (NPCs) derived from ASD-hiPSCs as well as from neurotypical controls to examine the effects of miR-92a-2-5p on ASD-NPCs proliferation and neuronal differentiation, and whether miR-92a-2-5p could interact with genetic risk factor, DLG3 for ASD. We observed that miR-92a-2-5p upregulated in ASD-NPCs results in decreased proliferation and neuronal differentiation. Inhibition of miR-92a-2-5p could promote proliferation and neuronal differentiation of ASD-NPCs. DLG3 was negatively regulated by miR-92a-2-5p in NPCs. Our results suggest that miR-92a-2-5p is a strong risk factor for ASD and potentially contributes to neuropsychiatric disorders.     

Periostin Promotes Neural Stem Cell Proliferation and Differentiation following Hypoxic-Ischemic Injury

Neural stem cell (NSC) proliferation and differentiation are required to replace neurons damaged or lost after hypoxic-ischemic events and recover brain function. Periostin (POSTN), a novel matricellular protein, plays pivotal roles in the survival, migration, and regeneration of various cell types, but its function in NSCs of neonatal rodent brain is still unknown. The purpose of this study was to investigate the role of POSTN in NSCs following hypoxia-ischemia (HI). We found that POSTN mRNA levels significantly increased in differentiating NSCs. The proliferation and differentiation of NSCs in the hippocampus is compromised in POSTN knockout mice. Moreover, NSC proliferation and differentiation into neurons and astrocytes significantly increased in cultured NSCs treated with recombinant POSTN. Consistently, injection of POSTN into neonatal hypoxic-ischemic rat brains stimulated NSC proliferation and differentiation in the subventricular and subgranular zones after 7 and 14 days of brain injury. Lastly, POSTN treatment significantly improved the spatial learning deficits of rats subjected to HI. These results suggest that POSTN significantly enhances NSC proliferation and differentiation after HI, and provides new insights into therapeutic strategies for the treatment of hypoxic-ischemic encephalopathy.     

miR-130a-3p调控SOX4对骨关节炎软骨细胞增殖、分化和炎症因子释放的影响

目的:探讨miR-130a-3p对骨关节炎(osteoarthritis, OA)软骨细胞增殖、分化和炎症因子释放的影响及作用机制。方法:收集我院住院的40例半月板损伤患者和40例OA患者,采用RT-PCR检测半月板损伤患者和OA患者膝关节软骨组织中miR-130a-3p的表达。在OA软骨细胞中分别转染miR-NC、miR-130a-3p mimics、miR-130a-3p inhibitors、si RNA-SOX4(si-SOX4)或过表达SOX4的慢病毒载体(LV-SOX4),采用CCK8法检测细胞增殖情况;RT-PCR和western blot检测细胞分化相关分子BMP2和BMP4;RT-PCR检测炎症因子IFN-γ和TNF-α的表达。结果:半月板损伤患者软骨组织和软骨细胞中miR-130a-3p的表达明显高于OA患者(P均0.05),而SOX4的表达水平明显低于OA患者(P0.05)。OA患者膝关节软骨组织中miR-130a-3p和SOX4的表达呈显著负相关(P0.05)。miR-130a-3p mimics能够明显促进OA软骨细胞增殖(P0.05)、增加分化相关分子BMP2和BMP4的表达(P均0.05)以及抑制炎症因子IFN-γ和TNF-α的表达(P均0.05)。miR-130a-3p inhibitors能够明显抑制OA软骨细胞增殖(P0.05)、分化相关分子BMP2和BMP4的表达(P均0.05)以及促进炎症因子IFN-γ和TNF-α的表达(P均0.05)。OA软骨细胞在转染miR-130a-3p mimics后,SOX4 mRNA和蛋白的表达水平明显降低(P均0.05),在转染miR-130a-3p inhibitors后,SOX4 mRNA和蛋白的表达水平明显升高(P均0.05)。双荧光素酶结果显示miR-130a-3p能够靶向结合SOX4。在OA软骨细胞中,采用si RNA低表达SOX4后,明显促进细胞增殖和分化以及抑制炎症因子的释放。共转染miR-130a-3p mimics和LV-SOX4能够逆转过表达miR-130a-3p对OA软骨细胞增殖、分化和炎症因子释放的影响(P均0.05),而共转染miR-130a-3p inhibitors和LV-SOX4能够进一步加强低表达miR-130a-3p对OA软骨细胞增殖、分化和炎症因子的影响(P均0.05)。结论:miR-130a-3p在OA中明显低表达,并能够通过靶向抑制SOX4促进OA软骨细胞增殖、分化和炎症因子释放。     

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。