脑源性神经营养因子对缺氧神经元的保护作用及其细胞内信号传递

目的：观察体外培养大鼠胚脑皮质神经元对缺氧耐受的时间窗，探讨外源性脑源性神经营养因子对缺氧神经元保护作用的时效-量效关系，及该保护作用可能的细胞内信号传递途径。方法：实验于2004-02／2005-02在四川大学华西医院移植工程及移植免疫实验室完成。体外培养孕17-19dSD大鼠皮质神经元，随机数字法分为基线对照组、单纯缺氧组及缺氧＋脑源性神经营养因子组，7d后作缺氧培养，采用四氮唑盐比色法检测0-10h段各时间点单纯缺氧组和缺氧＋脑源性神经营养因子组（分别在缺氧前24h及缺氧前即刻加入25-100μg/L脑源性神经营养因子）存活率的差别，并用Western blotting检测两组神经元在Akt／磷酸化Akt及CREB／磷酸化CREB表达的差别。结果：①脑源性神经营养因子对缺氧神经元的保护作用是相对的，该保护作用具有时效-量效关系，缺氧前24h加入大剂量脑源性神经营养因子组（100μg/L）优于缺氧即刻加入小剂量（25μg／L）组，缺氧损伤到一定程度后（〉10h）脑源性神经营养因子的保护作用将明显减弱【缺氧前24h加入100μg/L脑源性神经营养因子在1，2，4，8，10h细胞活性分别为基线对照组的（133．85&;#177;3．72）％，（109．83&;#177;5．43）％，（86．15&;#177;0．68）％，（53．78&;#177;1．71）％，（33．41&;#177;1．64）％，而缺氧前即刻加入25μg/L。脑源性神经营养因子组在以上时点细胞活性分别为基线对照组的（81．55&;#177;1．07）％，（92．10&;#177;4．89）％，（78．75&;#177;1．87）％，（43．58&;#177;2.42）％，（33．13&;#177;0．94）％，单纯缺氧组的细胞活性分别为基线对照组的（82．12&;#177;3．15）％，（81．79&;#177;2．61）％，（64．5&;#177;4．56）％，（45．9&;#177;1．74）％，（35．45&;#177;1．25）％】。②加入脑源性神经营养因子可使磷酸化Ah表达增加，磷酸化CREB表达提前并维持较长时间。结论：脑源性神经营养因子可减轻缺氧对神经元的损害，而Akt表达上调可能是脑源性神经营养因子发挥其对缺氧神经元保护作用的重要途径之一。     

脑源性神经营养因子对缺氧神经元保护与细胞外信号调节激酶的关系

背景：有研究者发现激活细胞外信号调节激酶的上游激酶-细胞外信号调节激酶（Extracellular signal—regulated kinase，ERK）途径并没有促神经元存活的作用，还有一些研究者发现激活该信号通路不仅不能对细胞起到保护作用，反而可促进细胞死亡。 目的：实验拟观察体外培养神经元急性缺氧损伤中ERK1／2通路在脑源性神经营养因子抗缺氧损伤中的作用。 设计、时间及地点：随机对照分组设计，于2005—03／2006—04在华西医院移植工程及移植免疫实验室完成。 材料：孕17～19d的SD雌鼠，清洁级，体质量350～400g：ERK1／2特异性阻滞剂U0126购白Calbiochem公司；脑源性神经营养因子购白R＆D公司。 方法：体外培养孕17～19d的胚鼠大脑皮质神经元，7d后作缺氧培养，并随机分为5组，缺氧组：单纯神经元缺氧培养；脑源性神经营养因子组：缺氧培养前30min加入脑源性神经营养因子50μg／L；U0126组：缺氧培养前1h加入10μmol／L的U0126；U0126＋脑源性神经营养因子组：缺氧培养前1h加入10μmol／L的UO126，30min后加入50μg/L脑源性神经营养因子；基线对照组：不做缺氧培养也不加入任何物质。 主要观察指标：采用四甲基偶氮唑盐法检测0-8h内各组之间细胞存活率的差别；蛋白免疫印迹检测0-6h内各组神经元ERK1／2和磷酸化ERK1／2、cAMP反应元件结合蛋白（cAMP responsive element—binding protein，CREB）和磷酸化CREB的表达变化。 结果：①脑源性神经营养因子组神经元活性在缺氧后各时间点显著高于缺氧组（P〈0．01）；U0126＋脑源性神经营养因子组细胞活性在缺氧后各时间点显著低于脑源性神经营养因子组（P〈0．01）。②外源性脑源性神经营养因子对总ERK和总CREB的表达无影响，但可显著增加磷酸化ERK和磷酸化CREB的表达：U0126对总ERK表达无影响，但可显著抑制脑源性神经营养因子作用后磷酸化ERK的上调，同时U0126也可明显抑制脑源性神经营养因子介导的磷酸化CREB的表达。 结论：阻滞ERK1／2传递后脑源性神经营养因子对缺氧神经元的保护作用迅速降低，提示ERK1/2是体外培养神经元缺氧损伤中陆源件神绎营养因子保护作用的重要涂径。     

白细胞介素1α与胶质细胞源神经营养因子不同组合对骨髓源性神经干细胞体外诱导分化的影响

目的:比较白细胞介素1α与胶质细胞源神经营养因子不同组合条件下骨髓基质细胞分化情况,探讨骨髓基质细胞诱导分化为神经干细胞及多巴胺能神经元的分化条件。方法:2005-03/09在解放军第一军医大学珠江医院全军神经医学研究所进行。①实验分组:实验分为空白对照组;胶质细胞源神经营养因子 白细胞介素1α组,后者又分为10μg/L 100ng/L,10μg/L 200ng/L,20μg/L 100ng/L,20μg/L 200ng/L,1000μg/L 100ng/L组。②细胞模型制作:用全骨髓法培养骨髓基质细胞。③骨髓基质细胞以5×108L-1接种,悬浮于本实验室配制的神经干细胞培养基中。空白对照组:血清终浓度为体积分数为0.1的胎牛血清。细胞接种48h后,胶质细胞源神经营养因子 白细胞介素1α各组分别加入相应质量浓度的胶质细胞源神经营养因子 白细胞介素1α。④应用Olympus光学显微镜观察细胞抗-神经巢蛋白和D2受体阳性染色阳性细胞数目计数。结果:①加入胶质细胞源神经营养因子、白细胞介素1α增殖培养48h可见细胞分裂相。②诱导6d,部分细胞有神经巢蛋白成分表达。③3周测出DA受体D2检测阳性,胶质细胞源神经营养因子 白细胞介素1α10μg/L 100ng/L组细胞诱导分化率显著高于10μg/L 200ng/L,20μg/L 100ng/L,20μg/L 200ng/L,1000μg/L 100ng/L组及空白对照组犤依次为:(11.70±0.55)%,(3.62±0.78)%,(4.14±0.41)%,(3.3±0.63)%,(4.92±0.34)%,(1.61±0.68)%,P<0.05或0.01犦。结论:骨髓基质细胞在体外培养条件下,经过胶质细胞源神经营养因子、白细胞介素1α诱导分化作用,配合使用高浓度(体积分数为0.1)血清可获得巢蛋白阳性的神经前体细胞及表达D2受体阳性的多巴胺能神经元;10μg/L 100ng/L为最佳诱导分化质量浓度。     

脑源性神经营养因子与胰岛素样生长因子Ⅰ促进神经干细胞向神经元定向分化的作用差异

目的:选用脑源性神经营养因子及胰岛素样生长因子Ⅰ作为诱导分化剂,观察其对神经干细胞定向分化的作用及其效应差异。方法:实验于2004-12/2005-10在南京医科大学第一附属医院中心实验室完成。以无血清培养法从孕14～17d的胚胎大鼠脑组织分离培养获得神经干细胞后,分别加入20μg/L脑源性神经营养因子,20μg/L胰岛素样生长因子以及20μg/L脑源性神经营养因子 20μg/L胰岛素样生长因子诱导其定向分化。微管相关蛋白2抗体来鉴定所获得的神经元,流式细胞仪检测计数神经元的分化比例。结果:①原代培养获得了Nestin染色阳性的神经干细胞。②干细胞经诱导分化后,各组均获得了微管相关蛋白2染色阳性神经元。③脑源性神经营养因子组,胰岛素样生长因子Ⅰ组和脑源性神经营养因子 胰岛素样生长因子Ⅰ组及对照组(体积分数为0.01的胎牛血清)诱导分化后,流式细胞仪计数神经元的分化比例为47.8%,57.78%,61.94%和32.69%,三个实验组与对照组差异显著(P<0.05),而胰岛素样生长因子Ⅰ组与脑源性神经营养因子 胰岛素样生长因子Ⅰ组间差异无显著性(P>0.05)。结论:神经干细胞具有多向分化潜能,脑源性神经营养因子与胰岛素样生长因子Ⅰ均能促进神经干细胞向神经元定向分化,但两者无明显的协同作用。     

脑源性神经营养因子对缺氧胚脑皮质神经元发挥保护作用的细胞内信号传导机制

目的:通过胚脑皮质神经元的体外培养,探讨遭受缺氧刺激时,脑源性神经营养因子(Brain derivedneurotrophic factor,BDNF)对神经元发挥保护作用时所启动的细胞内信号传导通路。方法:对胚鼠皮质神经元进行体外培养,提取不同缺氧时间点单纯缺氧的对照组及BDNF干预组的细胞蛋白,采用免疫印记(western blotting)方法检测两组神经元在细胞外信号调节激酶(extracellular signal-related kinase,ERK1/2)/磷酸化ERK1/2、蛋白激酶Akt/磷酸化Akt、P38丝裂原活化蛋白激酶(P38 Mitogen-activated protein kinase,P38MAPK)/磷酸化P38MAPK表达上的差别。结果:与单纯缺氧组比较,加入BDNF可引起磷酸化ERK1/2和磷酸化AKT表达的增强,而磷酸化的P38MAPK在两组均没有表达。结论:BDNF引起磷酸化ERK1/2及磷酸化AKT表达的上调可能为BDNF发挥对缺氧神经元保护作用的机理之一。     

脑源性神经营养因子与胰岛素样生长因子Ⅰ促进神经干细胞向神经元定向分化的作用差异

目的：选用脑源性神经营养因子及胰岛素样生长因子Ⅰ作为诱导分化剂。观察其对神经干细胞定向分化的作用及其效应差异。方法：实验于2004—12／2005—10在南京医科大学第一附属医院中心实验室完成。以无血清培养法从孕14～17d的胚胎大鼠脑组织分离接养获得神经干细胞后，分别加入20μg/L脑源性神经营养因子，20μg/L胰岛素样生长因子以及20μg/L脑源性神经营养因子＋20μg/L胰岛素样生长因子诱导其定向分化。微管相关蛋白2抗体来鉴定所获得的神经元，流式细胞仪检测计数神经元的分化比例。结果：①原代培养获得了Nestin染色阳性的神经干细胞。②干细胞经诱导分化后，各组均获得了微管相关蛋白2染色阳性神经元。③脑源性神经营养因子组，胰岛素样生长因子Ⅰ组和脑源性神经营养因子＋胰岛素样生长因子Ⅰ组及对照组（体积分数为0．01的胎牛血清）诱导分化后，流式细胞仪计数神经元的分化比例为47．8％，57．78％，61．94％和32．69％，三个实验姐与对照组差异显著（P〈0．05），而胰岛素样生长因子Ⅰ组与脑源性神经营养因子＋胰岛素样生长因子Ⅰ组间差异无显著性（P〉0．05）。绪论：神经干细胞具有多向分化潜能。脑源性神经营养因子与胰岛素样生长因子Ⅰ均能促进神经干细胞向神经元定向分化，但两者无明显的协同作用。     

胶质细胞源性神经营养因子对培养脊髓运动神经元的影响

背景:胶质细胞源性神经营养因子对运动神经元具有营养作用,但不同浓度的营养因子对培养运动神经元体外生长影响的作用缺乏量化数据。目的:采用体外培养胚胎大鼠的脊髓运动神经元,观察不同浓度胶质细胞源性神经营养因子对其生长活性的作用。设计:以体外培养细胞为对象的验证性观察。单位:河北医科大学第二医院神经内科。材料:实验于2001-01/2002-09在河北医科大学第二医院神经内科实验室完成。选择成年清洁级雌雄SD大鼠合笼,取孕15d的大鼠胚胎进行脊髓分离。方法:取孕鼠15d胚胎的脊髓腹侧半组织进行原代体外分离培养。胶质细胞源性神经营养因子组按浓度1,10,50,100μg/L分为4组。对照组为不含胶质细胞源性神经营养因子的培养液。各组设立8个复孔,共做2个批次。从细胞形态学及应用MTT法观察不同浓度胶质细胞源性神经营养因子对大鼠脊髓运动神经元的影响。主要观察指标:培养运动神经元的细胞存活数目和细胞突起的长度。结果:①脊髓运动神经元细胞突起的长度比较:胶质细胞源性神经营养因子1μg/L组、10μg/L组、50μg/L组和100μg/L组明显高于对照组[(107.4±35.4068,160.5±38.5649,450.5±60.6403,293.5±67.3814,82.8±7.9725)μm,t=2.610-2.647,P<0.01]。②细胞存活数:胶质细胞源性神经营养因子1μg/L组、10μg/L组、50μg/L组和100μg/L组明显高于对照组[(13.9±0.8999,16.1±0.6680,20.1±0.6679,26.0±0.6030,10.5±0.7820)μm,t=2.211-2.312,P<0.05]。③MTT比色微量分析:胶质细胞源性神经营养因子1μg/L组、10μg/L组、50μg/L组和100μg/L组明显高于对照组[(0.350±0.0598,0.3667±0.0719,0.3819±0.0638,0.3953±0.0605,0.2858±0.0325)μm,t=2.259-2.577,P<0.05]。结论:不同浓度胶质细胞源性神经营养因子对体外培养大鼠胚胎脊髓运动神经元有不同程度的促生长作用。     

人胚胎脑组织蛋白提取物诱导人胎盘间充质干细胞向神经细胞的分化

背景：选择合适的诱导方法诱导人胎盘间充质干细胞分化为神经元样细胞是临床治疗神经损伤的关键。目的：在人胎盘间充质干细胞中加入商品化的人胚胎脑组织蛋白提取物,观察其诱导分化为神经元样细胞的可行性。方法：采用酶消化法分离培养人胎盘间充质干细胞,传至第3代,将人早期胚胎脑组织蛋白提取物加入诱导培养基培养6 d,加入浓度为20 nmol/L全反式维甲酸和500μg/L音猬因子培养3 d,换新的培养液,包含体积分数为10%胎牛血清,10μg/L脑源性神经营养因子,20μg/L神经胶质细胞源性神经营养因子,50μg/L胰岛素样生长因子Ⅱ型继续培养3 d。结果与结论：胎盘组织经酶消化后获得贴壁细胞,传至第2代细胞形态为梭形,成漩涡样生长,传至第3代细胞形态较均一。诱导后细胞经免疫细胞化学法检测均表达神经元特异性烯醇化酶、巢蛋白、胶质纤维酸性蛋白、神经丝蛋白、神经生长相关蛋白43;ELISA法检测细胞培养上清脑源性神经营养因子、神经营养因子3、神经营养因子4为阳性表达;RT-PCR检测细胞微管相关蛋白、神经元特异性烯醇化酶、神经丝蛋白、神经生长相关蛋白43均为阳性表达。结果表明人胚胎脑组织蛋白提取物使人胎盘间充质干细胞诱导分化为神经元样细胞。     

胶质细胞源性神经营养因子对猴骨髓间充质干细胞分化为神经元样细胞的影响

背景：鉴于骨髓间充质干细胞体外分化为神经样细胞的最终研究目的,是将诱导后的细胞移植入体内参与损伤神经系统的修复过程,因此,保证移植细胞的活性显得十分重要。目的：探讨胶质细胞源性神经营养因子对隐丹参酮体外诱导猴骨髓间充质干细胞分化为神经元样细胞的保护作用。方法：以隐丹参酮为诱导剂诱导第8代猴骨髓间充质干细胞分化为神经元样细胞,应用流式细胞仪检测不同时段诱导细胞的凋亡百分比（每间隔0.5h为1组,共12组）。选择细胞凋亡百分比较高的一个时段,观察添加不同质量浓度胶质细胞源性神经营养因子（0-100μg/L,共11组）对诱导细胞凋亡的影响。结果与结论：诱导后细胞凋亡百分比逐渐升高,约4h时达到峰值,维持约1h后下降（P〈0.05）。随着胶质细胞源性神经营养因子质量浓度由0μg/L提高到30μg/L,细胞凋亡百分比逐渐下降（P〈0.05）,当胶质细胞源性神经营养因子质量浓度超过30μg/L后,细胞凋亡水平受胶质细胞源性神经营养因子质量浓度影响不再显著。结果可见胶质细胞源性神经营养因子在隐丹参酮体外诱导猴骨髓间充质干细胞分化为神经元样细胞过程中具有保护作用。     

人骨髓间充质细胞在低氧培养条件下脑源性神经营养因子的表达

目的:观察低氧培养条件下人骨髓间充质细胞中脑源性神经营养因子的表达情况,为其用于脑缺血治疗提供依据。方法:实验于2005-09/12在暨南大学医学院血液病研究所完成。生长至次融合状态的第5代人骨髓间充质细胞在低氧混合气(体积分数0.90氮气、体积分数0.05二氧化碳和体积分数0.05氧气)条件下培养,应用半定量反转录聚合酶链反应和酶联免疫技术检测其脑源性神经营养因子基因表达。结果:①骨髓间充质细胞常氧压培养时表达脑源性神经营养因子mRNA和蛋白水平低:半定量反转录聚合酶链反应检测脑源性神经营养因子mRNA与β-肌动蛋白mRNA信号百分比为(6.35±2.39)%,酶联免疫法检测脑源性神经营养因子蛋白为(137.6±12.3)ng/L。②低氧培养显著增加骨髓间充质细胞表达脑源性神经营养因子mRNA和蛋白水平:低氧培养2h时脑源性神经营养因子mRNA与β-肌动蛋白mRNA信号百分比明显高于常氧压培养时表达水平,8h时达到高峰水平[低氧培养2h:(13.94±3.07)%,F=14.66,P<0.01;8h:(27.49±7.18)%]。低氧培养4h时脑源性神经营养因子蛋白显著增高,明显高于常氧培养组,16h时达到高峰水平[低氧培养4h:(165.6±13.9)ng/L,F=11.70,P<0.01;16h:(237.4±15.1)ng/L]。结论:合适低氧条件可增强骨髓间充质细胞表达脑源性神经营养因子,提示其在脑缺血组织等低氧环境下可能产生脑源性神经营养因子样生物学作用,可用于治疗脑缺血等疾病。