低氧对少突胶质前体细胞增殖的影响

目的：观察低氧／复氧和间歇性低氧时少突胶质前体细胞（O2A）增殖的影响。方法：取混合培养4d的胶质细胞。按实验分为低氧／复氧、间歇性低氧和常氧3组,低氧／复氧组细胞置低氧环境（3％O2）中分别培养1h、2h、3h、4h、8h、12h、24h、48h和72h后取出,恢复常氧培养至9d。间歇性低氧组每天上午定时将细胞置于低氧环境中分别培养1h、2h、3h、4h后取出。恢复常氧培养。每天一次,分别重复1～4次后。常氧培养至9d。然后同时取出各组细胞,进行O2A细胞的分离纯化和细胞计数。结果：低氧／复氧1h、2h、3h组和间歇性低氧1h、2h、3h组,O2A细胞数均较常氧组明显增多。结论：低氧／复氧和间歇性低氧都可促进体外培养的O2A细胞明显增殖。其机制尚有待于进一步研究。     

星形胶质细胞通过CX47促进少突胶质前体细胞增殖

目的:研究星形胶质细胞(AST)对少突胶质前体细胞(OPC)生长分化的影响及作用机制。方法:用P3SD乳鼠,建立星形胶质细胞与少突胶质前体细胞原代培养体系。实验分两部分,第一部分为常规OPC培养组、AST分泌因子组、AST与OPC直接接触式培养组;第二部分为AST与OPC直接接触式培养组、缝隙连接干扰对照组、缝隙连接干扰组。免疫荧光鉴定OPC与AST细胞纯度,光镜观察细胞生长状态,流式细胞术检测细胞周期,转录组测序分析不同状态下OPC中缝隙连接蛋白CX47差异表达,PCR和Western blot检测鉴定转录组测序CX47差异表达,EDU检测CX47干扰后OPC增殖能力,流式细胞术测干扰CX47后细胞周期变化。结果:光镜与流式检测发现,与AST接触培养的OPC增殖能力最强、新生细胞数目最多。转录组测序分析和PCR验证显示,AST接触调控OPC增殖的主要差异表达蛋白为CX47,干扰CX47后细胞周期阻滞在G1期,OPC增殖能力明显下降。结论;AST可通过缝隙连接蛋白CX47调控细胞周期,促进OPC增殖。     

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。     

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。     

少突胶质前体细胞的迁移机制

少突胶质前体细胞(OPC),又称为NG2细胞,是脑内广泛存在的一类大胶质细胞。OPC最初主要从室管膜区产生并经过发育期的长距离迁移而到达大脑的各个区域。这一迁移过程不仅对神经元正常髓鞘形成提供了必要条件,对大脑损伤后髓鞘的再修复也极为关键。因此,研究各种信号分子对OPC在迁移过程中的作用,探求它们如何对OPC在体内完成长距离的迁移和精确的定位而发挥作用,从而找到一定的规律,对全面认识少突胶质前体细胞如何在整个神经网络中发挥作用具有重要意义,也为脱髓鞘疾病的治疗提供新的思路和途径。     

少突胶质细胞和视神经损伤

少突胶质细胞在中枢神经系统中具有重要和广泛的生理功能。视神经损伤后,出现髓鞘脱失、少突胶质细胞死亡和髓鞘再生等病理改变,产生的髓鞘碎片能抑制视神经轴索再生。少突胶质细胞的抑制特性由特定的抑制分子介导,目前已鉴定的抑制分子主要有Nogo、髓鞘相关糖蛋白（myelin—associated glycoprotein,MAG）、少突胶质细胞髓鞘糖蛋白（oligodendrocyte myelin glycoprotein,OMgp）等,它们通过同一受体复合体传导抑制信号。阻滞抑制分子及其受体,或调整神经元的内在生长状态以克服抑制分子的抑制作用,可以促进视神经损伤后再生。本文就这方面的进展作一综述。     

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。     

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。     

Ozanimod(RPC1063)在少突胶质前体细胞分化中的作用和机制

目的:研究Ozanimod(RPC1063)在少突胶质前体细胞(oligodendrocyte precursor cell,OPC)分化中的作用,并初步探讨其分子机制。方法:利用免疫吸附法直接分离OPC诱导培养,使用免疫荧光染色、实时荧光定量PCR(quantitative real time-PCR,qRT-PCR)对细胞进行鉴定。qRTPCR法检测大脑皮层发育、OPC分化过程中的S1pr家族基因mRNA水平变化。OPC经不同浓度RPC1063处理后,使用MTT法、ATP细胞活性检测法、免疫荧光染色、qRT-PCR和Western blot检测RPC1063对OPC分化细胞数目、mRNA或蛋白水平的影响。结果:利用免疫吸附法可获得高纯度的OPC;而MTT、ATP检测结果显示在0、0. 1、1、5、50、100nmol/L浓度下,RPC1063对细胞活性无明显影响。进一步研究发现,RPC1063处理OPC后,O4、MBP阳性细胞形态舒展,MBP蛋白表达量增加,OPC分化相关基因Mbp、Mag、Sox10、Cnp的mRNA水平增加。机制上,少突胶质细胞系Oli-neu或OPC经RPC1063处理5min后,AKT-mTOR信号通路相关蛋白p-AKT、p-mTOR、p-4EBP1显著增加,OPC经RPC1063处理48h后,p-AKT、p-mTOR蛋白水平增加;而抑制m TOR活性,RPC1063作用减弱。结论:RPC1063通过AKT-mTOR信号通路促进少突胶质前体细胞的分化。     

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.     

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.     

少突胶质细胞发育分化的表观遗传学调控研究进展

少突胶质细胞的发育分化是由遗传的和后生的机制共同参与调控的一系列动态过程,其中,对于后生调控机制的研究称为表观遗传学。既往对少突胶质细胞的研究主要集中在相关基因本身的特性研究。近年来,关于寻址组蛋白修饰的研究使我们对少突胶质细胞发育和衰老过程中基因表达的后生调控有了新的认识。这些理论将有助于我们更好地理解脱髓鞘及衰老后髓鞘修复障碍的原因和防治途径。     

二甲双胍(Metformin)在少突胶质前体细胞分化中的作用和机制*

目的：研究二甲双胍(metformin)在少突胶质前体细胞(oligodendrocyte precursor cell, OPC)分化过程中的作用,并对其分子机制进行初步探讨。方法：使用免疫吸附法直接分离纯化OPC后诱导培养,通过免疫荧光染色对细胞进行鉴定。在不同浓度二甲双胍处理OPC后,使用CCK8检测细胞活性;通过免疫荧光染色、流式细胞分析、实时荧光定量PCR和蛋白质印迹检测二甲双胍对OPC分化中细胞数量、mRNA和蛋白质水平的影响。结果：使用免疫吸附法可分离出高纯度OPC;CCK8检测结果显示在100 μmol/L浓度以内,二甲双胍对细胞无毒性;免疫荧光染色结果显示,二甲双胍处理OPC后,PDGFRα ⁺ OLIG2⁺阳性细胞数明显增加,且MBP⁺细胞数显著增加;流式细胞分析结果显示,PDGFRα⁺细胞数显著增加;实时荧光定量PCR结果显示,OPC分化相关基因Mag、Mbp等的mRNA水平显著增加;蛋白质印迹结果显示,分化相关蛋白OLIG2和MBP表达增加。机制上,少突胶质细胞系Oli-neu、OPC分别经二甲双胍处理5 min后,RAS、p-MEK、p-ERK蛋白量显著增加。结论：二甲双胍通过RAS-MEK-ERK信号通路促进少突胶质前体细胞的分化。     

少突胶质细胞生物学功能与相关疾病研究进展

长期以来认为 ,少突胶质细胞的作用仅限于形成中枢神经系统髓鞘。但近年的研究表明 ,少突胶质细胞也可分泌一些神经营养因子和生长因子 ,并表达多种轴突生长抑制分子 ,在生理和病理状态下广泛发挥作用。少突胶质细胞与多发性硬化症、创伤性脊髓损伤、少突胶质细胞瘤等中枢神经系统疾病密切相关 ,参与这些疾病的病理过程。少突胶质细胞移植有望成为治疗中枢神经系统脱髓鞘疾病的新策略 ,目前 ,已在动物实验中取得令人鼓舞的进展     

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.     

脊髓神经前体细胞由形成运动神经元转为形成少突胶质细胞的机制的研究进展

少突胶质细胞主要围绕神经元轴突形成髓鞘,能几十倍地加快神经冲动的传导速度,它的异常会严重影响人的行动和健康,因此对其发育的研究显得极为重要。最近的研究显示脊髓中绝大部分少突胶质细胞和运动神经元先后由相同的神经前体细胞区产生。然而,对脊髓神经干细胞如何有秩序地先后产生这两种不同细胞的具体机制还不清楚。基于近年来的研究进展,对运动神经元和少突胶质细胞发育上的关系以及其发育命运转变的机制进行探讨。     

PCDHα在髓鞘形成和少突胶质细胞发育中的作用

该文通过免疫组化及蛋白免疫印迹的方法分别对Pcdhα基因敲除和对照组小鼠的中枢神经系统内的髓鞘碱性蛋白表达以及少突胶质细胞的发育进行了测定。结果表明:1)Pcdhα基因缺失小鼠中枢神经系统中的髓鞘碱性蛋白较对照组小鼠明显减少;2)Pcdhα基因敲除可导致少突胶质细胞发育异常:在小脑中,处于成熟期的少突胶质细胞减少,而处于前体细胞阶段的少突胶质细胞增多。上述结果提示Pcdhα可以通过调控少突胶质细胞的成熟过程进而影响髓鞘的形成。     

TRPC3参与糖氧剥夺致培养的少突胶质细胞凋亡

目的:研究瞬时受体电位通道蛋白3(transient receptor potential channel 3,TRPC3)是否参与糖氧剥夺(oxygen glucose deprivation,OGD)少突胶质细胞的凋亡。方法:以原代培养的新生SD大鼠少突胶质细胞为对照组,以OGD2h的少突胶质细胞为模型组,将模型组+Pyr3阻断设为处理组。采用蛋白质免疫印迹法检测TRPC3蛋白的表达水平,MTT试剂盒比色法检测各组细胞存活率,Annexin V-FITC试剂盒染色后经流式细胞仪检测细胞凋亡,fluo-3染色后经流式细胞仪和激光共聚焦显微镜测定胞内游离钙的变化。结果:少突胶质细胞A2B5和MBP特异性标记阳性,细胞纯度可达到95%以上;少突胶质细胞OGD2h成功建立OGD模型;OGD组TRPC3蛋白表达增加;OGD组细胞活性为(54.34±6.55)%,凋亡率为(24.24±0.86)%,与对照组有显著差异(P0.05),Pyr处理组细胞存活率为(72.26±5.41)%,凋亡率为(14.82±0.28)%,与OGD组有显著差异(P0.05);OGD组胞内游离钙浓度显著升高,而Pyr3阻断以后可以部分抑制其升高。结论:TRPC3表达增加介导胞内游离钙离子水平的升高可能是OGD少突胶质细胞凋亡的重要原因之一。     

Juxtanodin（JN）表达下调对少突胶质细胞氧化应激损伤的影响

目的:探讨JN表达下调对少突胶质细胞氧化应激损伤的影响及其可能的机制。方法:采用大脑中动脉线栓法制备小鼠局灶性脑缺血模型,通过m NSS评分分析JN-/-小鼠及其同窝阴性对照鼠神经功能缺损的情况。通过制备少突胶质细胞系OLN93的氧糖剥夺模型(oxygen glucose deprivation, OGD)模拟脑白质缺血的病理改变。使用si RNA下调模型细胞中JN的表达,分析JN表达下调后模型细胞的存活情况以及与氧化应激有关的指标如乳酸盐脱氢酶(Lactate Dehydrogenase,LDH)、超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)活性、一氧化氮(Nitric Oxide,NO)及丙二醛(Methane Dicarboxylic Aldehyde,MDA)等的变化情况;并通过western blot检测BNIP3(Bcl-2/E1B-19K-interacting protein 3, BNIP3)的表达变化。结果:JN-/-小鼠m NSS评分较其同窝阴性对照鼠升高(P0.05)。OGD模型细胞与对照组相比,其存活率及SOD活性分别下降35.82%及37.27%,LDH活性、MDA及NO水平分别升高52.01%,86.15%及149.78%,且BNIP3蛋白表达上调461%(P0.01)。而与OGD模型组相比,JN表达下调可使细胞存活率和SOD活性分别下降33.23%及33.31%,而LDH的释放、MDA及NO水平分别增加58.12%,57.02%及52.64%,且BNIP3表达上调72%(P0.01)。结论:敲除JN使小鼠在脑缺血后神经功能恶化,而JN表达下调可使少突胶质细胞对氧化应激损伤更敏感,其机制可能与BNIP3表达上调有关。