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。     

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。     

Sox10和Olig2加速人源性诱导多能干细胞向少突胶质前体细胞分化

少突胶质细胞(OLs)有望用于治疗多发性硬化和先天性脑瘫等脱髓鞘疾病.近年来,一些研究者利用人的胚胎干细胞和神经干细胞作为起始细胞来获得少突胶质细胞前体细胞(OPCs).然而,神经干细胞的应用受到其来源的限制;现有的将胚胎干细胞分化为OPCs的方法耗时较长.因此,本研究探讨了一种通过在人诱导多能干细胞中过表达两个转录因子(Sox10和Olig2),从而有效获得OPCs的方法.通过这种方法,可以在14天内获得PDGFRα阳性的OPCs,并在56天内获得O4阳性的OPCs.获得的OPCs在和大鼠(Rattusnorvegicus)皮质神经元共培养时能分化为成熟的少突胶质细胞并包裹轴突形成髓鞘.该研究结果在自体细胞移植领域中具有一定的应用潜力.     

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。     

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。     

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。     

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。     

S1P通过S1PR-3/PI3K促进少突胶质前体细胞增殖机制的研究

探讨鞘氨醇-1-磷酸(sphingosine-1-phosphate,S1P)对少突胶质前体细胞(oligodendrocyte precursor cells,OPCs)的影响及其作用机制。使用P3SD乳鼠构建OPCs原代培养体系,运用倒置相差显微镜、CCK-8、流式细胞术(FCM)、Ed U及Western blotting检测细胞增殖情况和蛋白表达量。结果证实S1P能促进OPCs增殖,并且随着S1P浓度升高呈上升趋势,在10滋mol/L时细胞增殖能力最佳;其增殖机制是通过与S1PR-3结合,激活PI3K/p-ERK信号通路,使S期细胞比例上调。OPCs可增殖、迁移和分化到损伤部位进行抗髓鞘修复,因此关于OPCs增殖的深入研究对于脱髓鞘疾病的临床治疗具有重大意义。     

单细胞转录组测序在少突胶质谱系细胞异质性与神经系统疾病中的应用

少突胶质细胞是中枢神经系统中形成髓鞘的高度特化的胶质细胞，由少突胶质前体细胞分化而来。长期以来，围绕少突胶质谱系细胞开展的研究主要集中在少突胶质细胞发育、髓鞘形成以及少突胶质谱系细胞在神经系统疾病中的作用等。新兴的单细胞转录组测序技术可以在转录组层面鉴定出特定类型细胞，为少突胶质谱系细胞的研究提供助力。本综述主要关注常见单细胞测序技术的发展以及它们在少突胶质细胞功能异质性和神经系统疾病研究中的应用，并对已取得的成果进行总结阐述，为单细胞测序技术在中枢神经系统疾病中少突胶质谱系细胞相关研究的应用和开发提供思路和参考。     

克罗米芬促进髓鞘发育并改善缺氧性运动功能障碍

目的 研究选择性雌激素受体调节剂克罗米芬在促进白质损伤模型动物大脑少突胶质前体细胞分化和髓鞘形成中的作用和对运动功能障碍的影响。方法 离体少突胶质前体细胞纯化培养;新生3 d小鼠连续缺氧(10%O₂)7 d,模拟新生儿脑白质损伤;采用免疫荧光染色、运动协调功能检测等方法,观察克罗米芬对大脑皮质和胼胝体区域少突胶质细胞和髓鞘发育与运动功能的影响。结果 克罗米芬可促进纯化培养的少突胶质前体细胞分化为成熟少突胶质细胞,显著增加脑白质损伤模型小鼠脑组织2种髓鞘标志物——髓鞘碱性蛋白和髓鞘蛋白脂蛋白的表达,也显著增加成熟少突胶质细胞标志物腺瘤性结肠息肉病蛋白的表达;平衡杆实验证明克罗米芬治疗能够改善低氧导致的小鼠远期运动协调功能障碍。结论 克罗米芬能有效促进慢性缺氧诱导的白质损伤模型小鼠髓鞘形成和改善神经功能异常,为治疗脑白质损伤提供可能的临床药物。     

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。     

哺乳动物神经细胞的去分化及诱导

去分化是近年来细胞生物学,特别是新兴的干细胞生物学领域一个倍受关注的课题.大量实验证明,哺乳动物神经系统中各类神经细胞(如神经元、Schwann细胞、星形胶质细胞、少突胶质细胞等)在适当条件下均可发生不同程度的以细胞幼稚化、重新进入细胞周期和获得多向分化的潜能为主要特征的去分化表现.本文就哺乳动物各类神经细胞的去分化及其诱导条件、对神经再生修复等的作用作一综述.     

肿瘤坏死因子-α对大鼠中脑神经干细胞分化和寡突胶质细胞增殖的影响

为观察肿瘤坏死因子对神经干细胞(NSCs)分化的影响,本研究应用体外扩增的新生大鼠中脑NSCs,使用免疫组织化学技术,观察了肿瘤坏死因子—α(TNF—α)对NSCs分化及其后代细胞的影响。结果显示：(1)TNF—α可提高中脑NSCs后代中神经元和寡突胶质细胞所占的比例;(2)TNF—α可明显诱导由NSCs分化的寡突胶质细胞增殖,但对星形胶质细胞的增殖作用不明显。上述观察结果提示TNF—α对NSCs的应用具有重要影响。     

大鼠脑中PDGFαR免疫反应阳性细胞与NG2免疫反应阳性细胞的比较

血小板源性生长因子α受体（PDGFαR）是少突胶质细胞前体细胞（OPCs）的特异性标记物,同时另一种膜蛋白NG2也被广泛用于OPCs的研究。为确认PDGFαR免疫反应阳性细胞是否与NG2免疫反应阳性细胞一致。我们运用免疫组织化学、免疫印迹和电生理的方法,检测了新生到老年大鼠脑中PDGFαR和NG2的表达。     

少突胶质细胞发育分化的转录调控

少突胶质细胞(OL)的成熟分化是中枢神经髓鞘形成的关键环节.在少突胶质细胞形成、增殖、分化、成熟的发育过程中,骨形态发生蛋白(BMP)、sonic hedgehog (Shh)、Notch等三种信号通路发挥了重要的调控作用.这些通路最终激活或抑制下游一系列特异性转录因子(TFs)而完成对OL谱系特异性标志基因表达的激活.各种TFs在特定条件下的时空表达和相互作用是OL发生、发育、分化的重要调控方式.     

中枢神经系统轴突再生抑制蛋白

中枢神经系统 (CNS)轴突再生的主要障碍之一是存在抑制再生的蛋白 ,迄今 ,已在少突胶质细胞 /髓鞘中相继发现至少三个重要的轴突再生抑制蛋白 ,即髓鞘相关糖蛋白 (MAG)、Nogo A和少突胶质细胞 /髓鞘糖蛋白 (OMgp)。最近的研究又证实 ,这三个不同的抑制成分可能主要通过与一个共同的受体Nogo6 6受体 (NgR)结合而发挥作用。这些研究成果扩充了对CNS损伤后轴突再生障碍的理解 ,也为探讨CNS损伤的治疗新策略提供了新的思路。     

星形胶质细胞调控少突胶质前体细胞增殖机制研究

为了探讨星形胶质细胞(AST)与少突胶质前体细胞(OPC)在共培养环境中鞘氨醇激酶1(SPHK1)对少突胶质前体细胞增殖的影响及作用机制。试验采用新生(P0~P3)SD大鼠,培养AST与OPC并建立共培养体系,分为AST与OPC共培养组、SPHK1拮抗剂组。流式检测细胞周期;RT-PCR验证转录组测序结果 SPHK1差异基因表达的准确性及SPHK1抑制后下游p21基因表达;Western blotting检测p21蛋白水平的变化;Ed U检测SPHK1拮抗后OPC增殖能力。试验证明RT-PCR与转录组测序结果一致,SPHK1拮抗后p21蛋白与基因表达均升高,OPC增殖能力下降。因此,我们认为AST主要上调SPHK1表达诱导OPC增殖。     

壮通饮对体外培养新生大鼠海马神经干细胞增殖分化的影响

探讨壮通饮对体外培养大鼠大脑海马区内源性神经干细胞(neural stem cells,NSCS)分化作用的影响。利用无血清DMEM/F12(含20 ng/mL bFGF和EGF及2%B27)体外培养技术从新生Wistar大鼠大脑海马区中培养NSCS,在NSCS分化过程中添加不同剂量(20、40和80 mg/L)壮通饮进行干预,以免疫荧光及细胞化学方法对NSCS及其分化后的细胞进行鉴定。从大脑海马区分离培养的NSCS能够表达巢蛋白(Nestin),并具有分化为神经元、星形胶质细胞及少突胶质细胞的能力。在同一接种密度条件下,不同剂量壮通饮干预组的Nestin阳性细胞表达数分别为:20 mg/L组:21.5±2.9;40 mg/L组:18.6±2.4;80 mg/L组:16.7±2.2,与对照组(24.8±3.1)比较明显减少(P0.05)。而壮通饮干预组表达神经元核心抗原(NeuN)、胶原纤维酸性蛋白(GFAP)、髓鞘碱性蛋白(MBP)的阳性细胞数较对照组明显增加(P0.05)。通过本实验证实壮通饮能诱导大脑海马区NSCS分化,具有一定的促进神经再生的作用。     

大鼠视神经外植块中少突胶质细胞的选择性迁移

本实验采用对照组不含有而实验组含有B104-CM分别培养新生大鼠视神经外植块.根据迁出细胞的形态特征,分类少突胶质细胞和星形胶质细胞,并以植块中心为参照点,在Leica Q500IW图像分析仪下测量两类细胞的迁移距离,最后2天用CDM培养.结果发现对照组视神经植块内的细胞呈放射状连续性迁出,第3、6天时迁出的少突胶质细胞和星形胶质细胞均约各占一半,迁移速度相似,约5μm/小时;实验组视神经植块的边界清晰,细胞迁出速度快,迁出的少突胶质细胞比率＞90%,两类细胞迁移速度相似,第1天约20μm/小时,第2天约13μm/小时.经CDM培养后,少突胶质细胞表达半乳糖脑苷脂.结果提示B104-CM较特异地迁出视神经外植块中的少突胶质细胞并加速细胞的迁移,本实验方法也可作为研究少突胶质细胞发育的新模型.