重组腺相关病毒转染神经干细胞球的实验研究

目的:探讨重组腺相关病毒2型(rAAV2)对神经干细胞球的转染能力.方法:①将FITC标记的rAAV2(FITC-rAAV2)分成两组,A组直接与神经干细胞球混合,B组与肝素混匀后再与神经干细胞球混合,孵育30 min后在荧光显微镜下观察;②含有GFP报告基因的rAAV2(rAAV2-GFP)与神经干细胞球孵育30 min后,分成两组:A组继续在培养箱内培养,B组分散成单细胞后移植到大鼠脑内,一个月后分别在荧光显微镜下观察神经干细胞球和大鼠脑组织切片中报告基因的表达情况;③将含有低氧启动子(低氧应答元件,HRE)、VEGF和GFP的rAAV2(rAAV2-HRE-VEGF-GFP)转染神经干细胞球后分为两组:A组在低氧条件下培养,B组在常规条件下培养,72 h后观察报告基因的表达情况.结果:①FITC-rAAV2转染神经干细胞球的结果:A组有明亮的绿色荧光,B组基本无绿色荧光;②rAAV2-GFP转染神经干细胞球后一个月,A、B两组均可以看到绿色荧光;③rAAV2-HRE-VEGF-GFP转染神经干细胞球后72 h,A组可见绿色荧光,B组无绿色荧光.结论:rAAV2可以与神经干细胞球特异性结合,rAAV2携带的外源基因在体内和体外均可以有效表达,rAAV2携带外源基因的表达可以人为调控.     

神经干细胞克隆球中干细胞的比例变化

为了定量研究神经干细胞体外产生的克隆结构“neurospheres”中干细胞的比例变化,利用无血清培养、细胞克隆培养技术及免疫细胞化学染色方法,观察不同代数神经干细胞克隆球中nestin阳性细胞的比例。发现随着传代次数增加,克隆球中nestin阳性细胞的比例也在显著减少(P<0.001)。提示在体外培养体系中,形成的克隆球具有异质性,并且在不同代数间神经干细胞的比例也显著不同。     

神经球的异质性、发生方式及神经球方法的适用性

神经球是神经干细胞在体外扩增培养中的一般表现形式.早先认为神经球是神经干细胞的单克隆细胞团,并在这一假设基础上形成了目前广为应用的神经球方法.但最近神经球被证实并非神经干细胞的单克隆群体,在神经球内部和神经球之间存在着普遍的异质性;神经球的发生除了细胞增殖外,还包括细胞重团聚,神经球融合等方式;在神经球的形成过程中,亦有诸多因子参与影响.这些研究结果说明目前神经球方法的精确性需要重新定义,神经球方法的适用性还需要进一步探讨.     

神经球结合异种细胞生长的实验研究

目的 研究神经球在形成过程中是否能结合异种细胞,并与之形成杂合细胞球.方法 分别用绿色荧光蛋白(EGFP)标记的神经球来源细胞、大鼠神经胶质瘤细胞C6、HER293细胞,同正在形成中的神经球共培养,检测异种细胞是否能与神经球形成杂合细胞球.结果 神经球在形成过程中,能与异种细胞形成杂合细胞球,杂合细胞不改变原神经球细胞的特性,且杂合细胞球的形成能促进杂合细胞的增殖. 结论 神经球能与异种细胞形成杂合细胞球,并能为细胞生长分裂提供特殊的微环境,这为神经球微环境的研究提供实验依据.     

体外神经干细胞克隆球的超微结构-透射电镜观察

为观察培养的神经干细胞克隆球内部的超微结构特征,采用无血清培养技术,在体外进行小鼠纹状体神经干细胞克隆球的培养传代,经过免疫细胞化学鉴定后,对单一的神经干细胞克隆球进行固定,常规透射电镜观察。结果表明,神经干细胞可以在bFGF等生长因子存在的情况下,在无血清培养液内增殖生成悬浮状态的神经干细胞克隆球,这种克隆可被诱导生成神经细胞和神经胶质细胞,电镜下,神经干细胞克隆球内部细胞相互间可形成特化的膜性结构,细胞内可有小泡出现,部分细胞有凋亡的形态。     

神经球方法在神经生物学中的应用及其局限性

神经球是神经干细胞在体外扩增培养过程中的一般表现形式。目前,神经球方法(neurosphere assay,NSA)已在神经干细胞性质、神经发育模型研究和作为分子载体用于神经系统疾病治疗等方面得到了广泛应用,但因神经球固有的异质性、自发融合等特性限制了其应用。本文就神经球方法在神经生物学研究中的应用及其局限性做一综述。     

神经上皮干细胞的分离培养及其体外分化特性的观察

目的探讨大鼠胚胎神经管神经上皮干细胞的分离培养条件,并观察其在体外的分化特性.方法采用显微解剖、机械吹打、无血清悬浮培养方法分离培养神经上皮干细胞,采用巢蛋白(nestin)免疫细胞化学染色技术检测神经上皮干细胞,用NSE和GFAP免疫组化染色检测并计数神经细胞和神经胶质细胞.结果大鼠胚胎神经管神经上皮干细胞在无血清培养基中可形成大量呈nestin抗原阳性细胞构成的神经球,经传代有血清培养后分化为NSE阳性和GFAP阳性细胞,其中NSE阳性细胞占细胞总数的47.7%,GFAP阳性细胞占细胞总数的39.8%.结论胎鼠神经管神经上皮干细胞在无血清培养中可增殖和传代,在有血清培养中可分化为神经细胞和神经胶质细胞,两者之比为47.7∶39.8.     

大鼠胚胎神经干细胞单克隆化及单层化培养和鉴定

采用原代培养SD胎鼠神经干细胞,在形成神经球之后,传代至0.1%明胶包被的培养皿,显微镜下挑取一个神经球贴壁后的细胞团,吹打后贴壁培养．同样方法挑细胞团并传代培养5～6次,得到纯化的由一个神经干细胞扩增的克隆,对得到的神经干细胞进行鉴定以及分化能力的评估,证明得到的细胞就是神经干细胞．结果表明,成功分离了SD胎鼠的神经干细胞,进行单克隆化单层培养,神经干细胞和分化后的细胞标志基因都可以检测到．上述工作为疾病模型大鼠治疗及相关基础研究提供细胞来源及形态标准．     

脐带间充质干细胞的发现研究及规模化生产——《脐带间充质干细胞》连载之一

正干细胞(stem cells)是一类具有自我复制更新(self-renewing)和多向分化潜能的原始细胞群体,通过不断地复制更新形成其他细胞、组织、器官甚至个体。同时干细胞是一个大家族,种类很多,脐带间充质干细胞(umbilical cord mesenchymal stem cell,UCMSC)就是其中一种。按照来源,干细胞可分为胚胎干细胞和成体干细胞两类,其中成体干细胞存在于机体的各种组织器官中,包括脐带、胎盘、脐带血、外周血、羊水、骨髓、脂肪、神经、肌肉(心肌)、     

小鼠唾液腺干细胞体外分离培养方法研究

目的:建立小鼠唾液腺干细胞体外分离培养方法。方法:从7~8周龄的C57BL/6J小鼠唾液腺分离唾液腺干细胞,采用悬浮唾液球法培养唾液腺干细胞,应用倒置显微镜动态观察细胞形态;细胞计数观察细胞生长状况;免疫荧光检测LN(层连蛋白)的表达。结果:倒置显微镜下,接种2 d后细胞(salispheres)小聚集体明显增加;接种4 d后唾液腺球直径逐渐增大,形成直径约100μm的神经球,球周围无明显刺突,存在明显细胞聚集。接种7 d后唾液腺球周围存在较多微刺,10 d后球继续增长,形状明显不同于4 d,表明处于活跃的增殖状态,唾液腺干细胞已经开始分化。生长曲线结果显示随着培养天数的增加,唾液腺球的数目呈明显递增趋势,同时,唾液腺球的直径也明显增大。免疫荧光结果显示,培养2 d后,唾液干细胞球开始表达LN,培养第4 d后,随着唾液干细胞球的增加,层连蛋白表达更明显。结论:应用该方法获得了唾液腺干细胞,具有成体干细胞的特征,具有自我更新和多向分化的潜能。     

人嗅黏膜神经干细胞体外培养及氟西汀对其增殖和神经发生的影响

人嗅黏膜神经干细胞是新近发现的可用于神经精神疾病研究的良好材料,同时,抗抑郁治疗促进脑部神经干细胞增殖及向神经细胞转化。然而,嗅黏膜神经干细胞体外培养方法及抗抑郁药对其增殖及神经发生的影响尚不清楚。该研究采用组织块培养获取嗅细胞,神经球培养法纯化神经干细胞,Nestin免疫荧光验证神经干细胞特异性。加入促神经分化培养基诱导神经干细胞向神经细胞分化,MAP2(microtubule associated protein 2)、TUJ1(β3-tubulin)免疫荧光验证神经细胞特异性。采用CCK-8和蛋白质分子印记技术分别检测抗抑郁药对嗅黏膜神经干细胞增殖及分化的影响。结果显示,体外培养嗅黏膜神经干细胞呈球状聚集;Nestin、MAP2、TUJ1免疫荧光阳性;抗抑郁药促进嗅黏膜神经干细胞增殖、促进其向神经细胞转化,TUJ1表达上升。综上所述,抗郁药能够促进神经干细胞增殖及神经发生,可能为其抗抑郁治疗的机制之一。     

从人胚胎干细胞畸胎瘤中有效获取间充质干细胞和神经前体细胞

通过人胚胎干细胞(human embryonic stem cells,hESC)体外分化方法和畸胎瘤形成可以分化获得多种成体细胞．但目前尚不清楚是否可以从hESCs畸胎瘤中分离某些特异性细胞．通过体外筛选方法,有效地从hESCs畸胎瘤中分离出神经前体细胞(neural progenitor cells,NPCs)和间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)．这种hESCs畸胎瘤来源的NPCs和MSCs与体内神经前体细胞和间充质干细胞有着相似的分子标记和特性,并具有进一步的分化潜能——分别可以诱导成为神经元、神经胶质细胞、脂肪细胞和骨骼细胞等．根据人胚胎干细胞畸胎瘤中含有不同分化阶段的外胚层、中胚层和内胚层的组织或细胞,认为人胚胎干细胞畸胎瘤可以作为另一个细胞来源以获取多种(包括人胚胎干细胞体外分化难以得到的)各种前体/干细胞和终末分化细胞．     

调节TREK1对小鼠海马神经干细胞增殖和BDNF表达的影响

目的:观察调节TWIK相关的K+通道1(TREK1)对小鼠海马神经干细胞增殖和脑源性神经营养因子(brain derived neurotrophic factor,BDNF)表达的影响。方法:从孕10.5 d C57bl/6J小鼠胚胎海马中分离出神经干细胞并培养,待细胞达到70%～80%融合后,对细胞进行慢病毒干预,细胞分为sham组,Ctrl组(转染对照病毒),Plenti-TREK-1组(转染携带TREK1高表达载体病毒)和sh-TREK-1组(转染携带TREK1-shRNA病毒)。采用CCK-8法检测病毒干预后3天和7天各组神经干细胞的细胞活力,采用q RT-PCR检测病毒干预后7天各组神经干细胞TREK-1基因表达情况,并通过Elisa检测各组神经干细胞上清液BDNF表达水平。结果:与sham组相比较,(1)Plenti-TREK-1组TREK1基因表达上调,神经干细胞的神经球体积减小,细胞活力降低,细胞增殖减少,细胞上清BDNF水平下降;(2)sh-TREK-1组TREK1基因表达下调,神经干细胞的神经球体积增加,细胞活力增高,细胞增殖增加,细胞上清BDNF水平上调;(3)上述各项指标Ctrl组与sham组之间无统计学差异。结论:神经干细胞的增殖与TREK1通道密切相关,上调TREK-1可以抑制神经干细胞增殖及其BDNF的表达水平;下调TREK-1则可以促进神经干细胞增殖并上调其BDNF的表达水平。     

细胞外信号调节激酶在小鼠神经干细胞增殖中的作用

本文旨在探讨细胞外信号调节激酶(extracellular signal-regulated kinase 1/2, ERK1/2)对小鼠神经干细胞增殖的影响.分离E14.5小鼠皮层神经干细胞,通过Western blot检测神经干细胞增殖过程中磷酸化ERK1/2的表达情况,以及不同浓度PD98059处理对神经干细胞ERK1/2磷酸化及神经球形成的影响,并用CCK-8法检测PD98059对神经干细胞增殖的影响.结果显示:ERK1/2在体外培养的神经下细胞增殖过程中被激活;PD98059显著抑制ERK1/2磷酸化及神经干细胞的成球率,且存在剂量效应依赖关系;加入PD98059后神经干细胞的生长被抑制.以上结果表明,ERK1/2在小鼠神经干细胞增殖中具有重要的作用,阻断ERK1/2信号通路后可抑制神经干细胞的增殖.     

聚焦中国

小神经球传代法扩充干细胞哈尔滨医科大学神经外科梁鹏博士在国家自然科学基金的支持下,利用小神经球传代方法建立了神经干细胞体外长期培养传代系统。用小神经球传代方法在体外可培养神经干细胞达到10个月,传代25代,从单一的细胞可扩增至10万个细胞。多次传代后细胞冻存对细胞的     

胶质瘤来源外泌体通过高迁移率族蛋白B1促进胶质瘤干细胞形成

摘要 目的：研究胶质瘤来源外泌体中高迁移率族蛋白B1（HMGB1）对胶质瘤干细胞形成的影响及其意义。方法：使用外泌体提取试剂盒提取原代胶质母细胞瘤来源外泌体,通过透射电子显微镜、纳米粒度电位仪和Western blotting对外泌体进行鉴定;采用Western blotting检测外泌体中HMGB1的表达量;通过qRT-PCR、Western blotting、克隆球计数检测外泌体对胶质瘤干细胞形成的影响;siRNA敲低HMGB1的表达水平,并通过qRT-PCR、Western blotting、克隆球计数检测外泌体中HMGB1对胶质瘤干细胞形成的影响。结果：原代胶质瘤细胞可以分泌外泌体到肿瘤微环境并且外泌体中存在HMGB1;原代胶质瘤细胞来源外泌体可以上调邻近胶质瘤细胞干性相关分子CD133、OCT4、NANOG、SOX2的表达并促进干细胞克隆球的形成;通过siRNA敲低原代胶质瘤细胞HMGB1的表达后,外泌体中HMGB1的含量降低并且外泌体促进胶质瘤干细胞形成的作用减弱。结论：胶质瘤细胞来源外泌体可以通过HMGB1促进胶质瘤干细胞的形成。     

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。     

猕猴神经干细胞的诱导分化、干性维持及同种脑内移植

为探索猕猴神经干细胞分化及特性维持,推进神经干细胞临床应用研究,该实验以绿色荧光蛋白(green fluorescence protein,GFP)为标记探讨猕猴胚胎干细胞向玫瑰花环(rosettes)结构神经干细胞的分化及其碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor,bFGF)和表皮生长因子(epidermal growth factor,EGF)的扩增培养。结果表明:1)建立了稳定高效的猕猴神经干细胞分化体系,在该分化体系下,GFP标记猕猴胚胎干细胞在分化的第12天时,95%以上的细胞分化为神经干细胞;2)分化得到的Rosettes结构神经干细胞经bFGF/EGF扩增后,能够较好地维持其Rosettes结构;3)经bFGF/EGF扩增后的rosettes结构神经干细胞移植到猕猴脑内后能够较好的存活并向神经元分化,即bFGF/EGF扩增培养能较好地维持Rosettes结构的神经干细胞,且移植到猕猴脑内的该细胞亦能够较好地存活并向神经元分化,该结果为神经干细胞应用于临床提供了基础理论依据。     

丹酚酸B促进胎鼠大脑皮质神经干细胞增殖、突起生长和分化

丹参是一种常用于治疗脑卒中的传统中草药,丹酚酸B是其有效成份之一.但人们对丹酚酸B如何影响神经干细胞的生长还了解甚少.本研究用MTT、流式细胞术、免疫荧光和RT-PCR技术检测丹酚酸B对胎鼠大脑皮质神经干细胞增殖、突起生长和分化的作用.结果显示,20和40μg/mL丹酚酸B对促进神经干细胞增殖的作用相似,适量的丹酚酸B可促进神经干细胞增殖并形成较多的神经干细胞球,其促增殖作用通过提高G2/S期细胞的数量而实现.丹酚酸B还可促进神经干细胞球发出较多的突起并分化出较多的成熟神经元.分化开始时,tau,GFAP和nestin mRNA均有表达.但分化后的细胞与对照组比较,tau mRNA表达增多,而GFAP mRNA表达减少.说明外源性的丹酚酸B具有促进神经干细胞增殖并向神经元分化的作用,有望成为一种获取更多神经干细胞和促进神经干细胞分化的药物.     

体外诱导鸡胚胎生殖细胞分化为神经干细胞

本研究探讨体外诱导鸡胚胎生殖细胞(EGCs)分化为神经干细胞(NSCs)的可能性.EGCs经类胚体(EB)阶段,以维生素A酸(RA)等进行诱导,在NSCs选择性培养基中筛培养扩增7 d,观察形态变化;采用RT-PCR法检测nestin基因表达及免疫细胞化学法检测nestin等NSCs特异性标志物,并对其扩增及分化能力进行观察.结果显示:EGCs经初级诱导,NSCs选择性培养基筛选培养7 d后,形成大量神经球样结构,可扩增传代;绝大部分神经球样结构呈nestin抗原阳性,表达nestin基因,且可分化为神经上皮样及少突胶质细胞.研究结果表明:RA等诱导的EGCs,经选择性培养基筛选培养可获得NSCs,有望为眼部神经变性疾病的治疗提供新的技术参考.