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。     

神经干细胞对老化小胶质细胞存活及JNK信号通路的调控作用

目的研究神经干细胞对老化小胶质细胞存活的作用以及对JNK信号通路的调控,以更深入地了解神经干细胞的重要作用。方法采用TE A法与Western blot法检测被神经干细胞调控的老化小胶质细胞的caspase-3活性的变化以及对JNK通路磷酸化的影响。结果神经干细胞对老化小胶质细胞存活有着明显的提高作用,P0.01,差异有统计学意义;神经干细胞作用于JNK诱导的信号转导通路,使JNK通路的蛋白表达出现下降的情况,P0.05,差异有统计学意义。结论神经干细胞对老化小胶质细胞存活及JNK信号通路的调控作用是广泛存在的,这三者之间存在着必然的联系,值得广大科研人员研究证明,并进一步应用于临床。     

星形胶质细胞在MPTP帕金森小鼠脑内的变化研究

目的：研究神经毒素1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶（1-methy-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahy-dropyridine,MPTP）对小鼠脑内星形胶质细胞及肿瘤坏死因子-α（Tunlomecrosis factor alpha,TNF-α）的影响,了解MPTP致帕金森病发病机制。方法：将神经毒素MPTP注入C57BL／6小鼠腹腔内,制备帕金森病动物模型。观察注药后小鼠行为学变化,免疫组化检测各时间点多巴胺能神经元缺失和星形胶质细胞增生与激活情况,以及TNF-α表达水平的变化。结果：MPTP组黑质多巴胺（dopamine,DA）能神经元的数量随注射天数增加而持续减少,星形胶质细胞数量明显增高,GFAP及TNF-α在模型组黑质内有中强阳性表达,与对照组相比差异有统计学意义（P〈0．05）。结论：MPTP可诱导星形胶质细胞的激活和增生,启动脑内炎症反应而介导DA神经元死亡。     

大鼠脑缺血再灌注后神经元和星形胶质细胞凋亡的比较研究

目的比较研究大鼠局灶性脑缺血再灌注后神经元和星形胶质细胞的凋亡规律。方法建立大鼠大脑中动脉阻塞(middle cerebral artery occlusion,MCAO)再灌注模型,在缺血再灌注后1、3、7、14d断头取脑,应用流式细胞分选技术和原位末端标记法分别检测各组MCAO后不同时期神经元和星形胶质细胞凋亡情况。结果局灶性脑缺血再灌注后,海马区星形胶质细胞凋亡数量超过神经元,其凋亡以再灌注3d最为显著,而神经元则以7d最为显著;而皮层区神经元凋亡数量超过星形胶质细胞,两种细胞凋亡均在再灌注后7d达高峰。结论脑缺血再灌注后,皮层和海马区的神经元及星形胶质细胞均可发生凋亡,海马区星形胶质细胞比皮层区更易凋亡,而皮层区神经元比海马区更易凋亡。     

血管紧张素受体1在血管紧张素Ⅱ诱导人星形胶质细胞老化中的作用

目的通过体外细胞实验研究,探讨血管紧张素受体1在血管紧张素Ⅱ诱导人星形胶质细胞活性氧产生和细胞老化中的作用。方法人星形胶质细胞随机分为三组：血管紧张素Ⅱ＋Cand（坎地沙坦）组和血管紧张素Ⅱ＋tempol组。血管紧张素Ⅱ组是用100nM血管紧张素Ⅱ刺激人星形胶质细胞3天,血管紧张素Ⅱ＋Cand组和血管紧张素Ⅱ＋tempol组先用血管紧张素受体1阻滞剂坎地沙坦（100nM）和氧自由基清除剂tempol（3mM）预处理,再用100nM血管紧张素II刺激人星形胶质细胞3天,利用β半乳糖苷酶染色评估细胞老化。不同剂量（0、1nM、10nM、100nM、1000nM和1000nM＋坎地沙坦）的血管紧张素Ⅱ刺激人星形胶质细胞30min,DHE染色评估细胞内活性氧产生。结果血管紧张素Ⅱ引起人星形胶质细胞DHE染色表达增多和β半乳糖苷酶染色细胞增多。利用血管紧张素受体1阻滞剂坎地沙坦和氧自由基清除剂tempol预处理逆转了血管紧张素Ⅱ引起的星形胶质细胞老化。结论血紧张素Ⅱ是通过血管紧张素受体1和超氧阴离子产生引起星形胶质细胞的老化。     

中华绒螯蟹神经细胞和胶质细胞的光镜及电镜观察

中华绒螯蟹神经节存在神经细胞和胶质细胞两类细胞。神经细胞膜为３层,细胞质由内质网和核蛋白体的聚合体的所构成的尼氏体,高尔基体,线粒体,液泡等细胞器组成,核膜双层,核仁明显,胶质细胞内含有似神经细胞的细胞器结构,根据细胞核的形态及核内染色质的分布情况,可把胶质细胞分成３类：星形胶质细胞核最大,卵圆形,少突胶质细胞核较小,圆形;小胶质细胞核最小,呈三角形或卵圆形,神经细胞的数量与附肢的生理活动强弱有一     

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。     

猫小脑髓质胶质反应的年龄相关性变化

探讨青年猫和老年猫小脑髓质中胶质反应的年龄相关性变化及其意义。用改良的Holzer结晶紫染色显示所有胶质细胞,GFAP(胶质纤维酸性蛋白)免疫染色显示星形胶质细胞。光镜下对青年猫与老年猫小脑髓质中胶质细胞和GFAP免疫阳性(GFAP-IR)星形胶质细胞进行形态学观察和定量研究。与青年猫比较,老年猫小脑髓质中胶质细胞和GFAP-IR细胞密度均显著增加(P<0.01),胞体较大;GFAP阳性细胞阳性反应较强,突起稠密;星形胶质细胞占胶质细胞总数比例增加。这表明小脑髓质中胶质细胞随年龄增长明显增生,尤其星形胶质细胞具有明显的年龄相关性活动增强。提示胶质细胞及星形胶质细胞的增生可能对衰老的神经纤维起保护作用;星形胶质细胞对衰老较敏感。     

中脑星形胶质细胞表达生长抑素mRNA的离体研究

利用细胞培养技术,取胎龄１８天Ｗｉｓｔａｒ大鼠中脑腹侧组织,纯化培养星形胶质细胞,以原位杂交组织化学法检测了体外培养的不同时间的生长抑素（Ｓｏｍａｔｏｓｔａｔｉｎ,ＳＳ）ｍＲＮＡ表达,结果表明中脑星形胶质细胞能合成生长抑素,并且其相对含量随培养时间的延长而逐渐下降。本文并对星形胶质细胞合成神经肽ＳＳ的功能意义进行了初步探讨     

创伤性脑损伤后IL-1?茁在神经胶质细胞中经时定位表达的研究*

目的:探讨创伤性脑损伤(TBI)后白细胞介素-1β(IL-1β)在神经胶质细胞中的经时定位表达情况。方法:选择72只SPF级雄性小鼠分为假手术组(sham组)、TBI 6h组、TBI 12h组、TBI 1d组、TBI 4d组与TBI 7d组,每组12只,分别在脑损伤后6h、12h、1d、4d、7d时获取血清和脑组织并且制作切片。ELISA检测损伤后炎症因子IL-1β、白细胞介素-6 (IL-6)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的表达。Western blot检测钙离子结合蛋白-1(IBA-1)和胶质纤维酸性蛋白(GFAP)的表达。应用免疫荧光双重染色技术观察炎症因子IL-1β在小胶质细胞和星形胶质细胞中的定位表达情况。结果:TBI后6h-7d时炎症因子IL-1β、IL-6和TNF-α的表达量均高于sham组(P0.05)。Western blot结果显示,IBA-1的表达在损伤后6h-7d时高于sham组,GFAP的表达在损伤后1d-7d时高于sham组(P0.05)。免疫荧光双重染色技术显示,6h、12h时IL-1β主要表达在小胶质细胞中,IL-1β和IBA-1共表达细胞数量多于sham组(P0.05);1d、4d、7d时IL-1β主要表达在星形胶质细胞中,IL-1β和GFAP共表达细胞数量多于sham组(P0.05)。结论:TBI诱导了胶质细胞和炎症因子的表达,其表达随脑损伤的时间而变化,IL-1β早期定位表达于小胶质细胞,后期定位表达于星形胶质细胞中。     

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。     

基于单细胞转录组的基因富集方法分析星形胶质细胞与阿尔茨海默病的关系*

目的:通过生物信息学方法分析阿尔茨海默病(Alzheimer disease, AD)中与星形胶质细胞相关的糖代谢通路,为揭示AD患者的星形胶质细胞在大脑中的糖代谢过程提供理论基础。方法:首先根据细胞特异性表达基因将AD患者和健康人脑组织单细胞转录组学测序结果进行降维分析,再根据星形胶质细胞不同亚型的基因表达特征进行细胞分群,对星形胶质细胞差异表达基因进行基因注释(Gene Ontology. GO)、信号通路分析(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, KEGG)以及基因集富集分析(Gene Set Enrichment Analysis, GSEA),采用转录调控网络分析与AD的星形胶质细胞相关的转录辅助因子。结果:所有细胞降维分析结果显示AD患者脑内星形胶质细胞和兴奋性神经元数量显著减少;星形胶质细胞降维分析结果显示其可以被进一步分为6个亚群,其中在AD患者中减少的星形胶质细胞主要为RASGEF1B⁺SLC26A3⁺亚群和NRGN⁺CALM1⁺亚群;GO分析结果显示AD患者与健康对照星形胶质细胞差异表达基因主要与轴突发生、神经元的迁移、胶质细胞分化、体内锌离子稳态、突触传递的正调控、血管运输有关。KEGG结果显示,上述差异基因主要与PI3K-Akt信号通路、AMPK信号通路、钙信号通路有关。GSEA分析结果显示,AD患者差异基因在糖酵解/糖异生通路中得到富集,其中丙酮酸激酶PKM、PFKL、ACSS1、乳酸脱氢酶LDHB在AD患者星形胶质细胞中下调。转录调控网络分析结果显示,星形胶质细胞中差异表达转录辅助因子有5个,其中PKM、SOX2、SOX9在AD患者星形胶质细胞中下调。SREBF1和BCL6在AD患者星形胶质细胞中上调。结论:AD患者脑内兴奋性神经元和星形胶质细胞数量降低,以及星形胶质细胞糖酵解相关基因下调。结合星形胶质细胞作为神经元的主要乳酸供应细胞,其数量减少和糖酵解能力减低提示星形胶质细胞供能不足可能是AD发生的机制之一。     

星形胶质细胞的生物学功能

人类大脑由两类细胞组成:一类是神经元,另一类是神经胶质细胞。神经胶质细胞的数量约为神经元的10倍,但其作用长期以来一直被认为仅限于在神经元之间充当填充物,填满大脑中的剩余空间,同时为神经元提供营养。但近年来认识到神经胶质细胞的主要成员星形胶质细胞能够感知外界刺激,它的反应选择性甚至高于相邻神经元。神经元的反应活动很多都要经过星形胶质细胞的介导才能完成。本文介绍了星形胶质细胞在神经调制、突触调节和神经血管系统偶联方面的一些新进展,以期在不久的将来对星形胶质细胞的功能有更深入的了解,并能应用于临床实践。     

内皮素-1促进反应性星形胶质细胞增殖

目的利用成年SD大鼠脊髓损伤原代培养的反应性星形胶质细胞模型,探讨内皮素-1(ET1)与反应性星形胶质细胞增殖之间的关系。方法建立成年SD大鼠脊髓损伤原代培养的反应性星形胶质细胞模型,用100 n M ET1和5μM BQ788(内皮素受体B的拮抗剂)处理反应性星形胶质细胞48 h,通过免疫荧光的方法对各实验组中星形胶质细胞的标记分子Vimentin及Brdu进行检测,以确定ET1对反应性星形胶质细胞增殖的影响。结果 ET1组中星形胶质细胞的数量明显增加,Brdu阳性细胞占星形胶质细胞的平均百分比(19.41%)高于正常对照组(3.28%,P0.01);而ET1+BQ788组中Brdu阳性细胞数占星形胶质细胞的平均百分比为10.38%,明显低于ET1组(19.41%,P0.01)。结论在成年SD大鼠脊髓损伤原代培养的反应性星形胶质细胞模型中,ET1可刺激反应性星形胶质细胞的增殖,ET1受体endothelin B的拮抗剂BQ788可有效抑制ET1对反应性星形胶质细胞的促增殖效应。     

视神经年龄相关的形态学变化研究进展

处于衰老过程中的视神经呈现出年龄相关变化。主要包括视神经纤维髓鞘的老化崩解、纤维显著丢失、纤维直径减小及其对兴奋的传导速度减慢;视神经胶质细胞显著增生。视神经纤维衰老性改变可能导致视觉功能的衰退;胶质细胞的增生可能对维持视神经的形态及延缓视神经进一步衰老起保护作用。     

胶质细胞参与神经病理痛的机制

神经病理痛是由于躯体感觉系统的损伤或疾病所引起的疼痛。胶质细胞主要包括中枢神经系统的星形胶质细胞和小胶质细胞,以及外周神经系统的施旺细胞和卫星胶质细胞。胶质细胞在神经受损后被激活,发生形态变化并上调特定蛋白表达,通过与神经元的相互作用,在神经病理痛的初始和维持阶段发挥重要作用。本文综述近年来胶质细胞参与神经病理痛的研究成果。     

玉米螟幼虫侧单眼的神经鞘和胶质细胞

用透射电镜观察了欧洲玉米螟Ostrinia nubilalis(Hbner)5龄幼虫侧单眼神经的神经围膜、周神经细胞和其他神经胶质.神经围膜与若干周神经细胞包围若42根轴突.周神经细胞的原生质膜在它们的侧面和内面高度卷曲,并与相邻细胞交错对插,这是细胞与细胞间的特殊连接方式;它们的外面以桥粒和半桥粒固定在神经围膜内面.周神经细胞由神经胶质细胞演化而来,所形成的膜称神经束膜,它与神经围膜组成围在侧单眼神经外面的神经鞘.侧单眼神经内的神经胶质细胞大而平整,具有许多突起物(相当于脊椎动物的少突神经胶质细胞),每一个突起物包被一个感光轴突.神经胶质细胞包被轴突的形式有三种不同的类型:一种是相邻轴突间插入15层神经胶质细胞突起物所形成的普通轴系膜形式,另两种是神经胶质细胞突起物在一个轴突的周围,由一些褶所形成的不同形式.最后,对这些神经胶质细胞以不同形式包被轴突的功能意义进行了讨论.     

神经干细胞向神经元分化调控的研究进展

神经干细胞是一类具有分裂潜能和自更新能力的母细胞,它可以通过对称分裂和不对称分裂方式产生神经组织的各类细胞,包括神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞。中枢神经系统受到损伤后,神经元和胶质细胞的损伤导致了临床症状,内源性神经干细胞的修复作用不大,原因是干细胞的数量有限,微环境的不允许。移植的神经干细胞进入体内后,由于受到多种因素的影响,常保持未分化状态或大部分分化为胶质细胞。神经干细胞向神经元分化的调控机制及其影响因素直接决定神经干细胞源性神经元的比例和神经元之间功能性突触的数量。现就其研究进展做一综述。     

从小鼠大脑皮层制备高纯度胶质限制前体细胞

目的:探索一种简单易行的分离、制备高纯度胶质限制前体细胞(Glial restricted precursor,GRP)的方法.方法:利用胶质限制前体细胞与星形胶质细胞分层生长的特点,采用摇培的方法将吸附在星形胶质细胞上的GRP分离下来,再利用单克隆形成实验获得单细胞来源的细胞克隆,接着细胞免疫荧光和定向分化实验鉴定细胞种类.结果:经鉴定所形成的单克隆90％为胶质限制前体细胞,它们能够分化成星形胶质细胞和少突胶质细胞,而没有分化成神经元的潜能.结论:利用细胞分层生长的特点和单克隆形成可以简便的制备高纯度的胶质限制前体细胞.     

Lactacystin诱导帕金森病大鼠黑质胶质细胞的变化

目的观察蛋白酶体抑制剂Lactacystin诱导大鼠黑质胶质细胞的变化、炎性介质NF-κB的表达。方法采用立体定向术将蛋白酶体抑制剂Lactacystin 10μg注射至大鼠黑质部位,免疫组织化学法观察黑质区多巴胺(DA)能神经元、小胶质细胞、星形胶质细胞的变化,炎性介质核转录因子κB(NF-κB)的表达。结果注射Lactacystin 3周,阿朴吗啡腹腔注射后出现典型旋转行为;8周后实验组大鼠损毁侧黑质酪氨酸羟化酶(TH)阳性细胞数明显减少,黑质小胶质细胞及星形胶质细胞的数量均增加,NF-κB表达增强。结论蛋白酶体抑制剂Lactacystin能激活大鼠黑质小胶质细胞及星形胶质细胞,诱导炎性介质表达。