新生小鼠脊髓神经干细胞体外增殖及其多潜能分化特性

目的:观察新生小鼠脊髓神经干细胞的体外增殖及其分化特性。方法:实验于2005-11/2006-02在安徽医科大学基础医学院生物化学与分子生物学教研室完成。①在无菌条件下,利用显微解剖分离新生小鼠(出生后2d内)脊髓,采用原代机械吹打使其成为单细胞悬液,离心,弃去上清液,加入干细胞培养液(含20μg/L碱性成纤维细胞生长因子,20μg/L表皮生长因子,B27辅助培养液),以1×108L-1密度接种于25mL培养瓶中,进行原代培养。②将原代培养7d左右的细胞再次离心,弃去上清,加入干细胞培养液,机械吹打成单细胞悬液,以5×107L-1密度进行传代培养,每六七天传代1次。③机械吹打制成的单细胞悬液,经过传代培养,重新增殖为神经球,采用巢蛋白抗体鉴定培养细胞,用体积分数为0.1的胎牛血清诱导神经干细胞分化后,用神经元和星型胶质细胞标志物微管相关蛋白,胶质纤维酸性蛋白相应抗体检测神经干细胞分化情况。结果:①脊髓源性神经干细胞形态学观察:在细胞培养第3,4天即可见培养基中出现由几个或十几个细胞组成的结构紧密、大小不等的悬浮细胞团块,称之为“神经细胞球”;随着培养时间的延长和多次传代换液,细胞增殖迅速,神经细胞球数目明显增多。②脊髓神经干细胞的分化与鉴定:将神经球转入含体积分数为0.1的胎牛血清的培养液中,数小时内迅速贴壁并开始分化,5d后分化的细胞呈现出3种典型的神经细胞形态;免疫细胞化学检测神经细胞球巢蛋白染色阳性及其分化的神经元和星型胶质细胞微管相关蛋白、胶质纤维酸性蛋白分别染色阳性。结论:新生小鼠脊髓存在具有多分化潜能的神经干细胞,它们可以在体外大量增殖,经过诱导可朝神经元和胶质细胞的方向分化。     

无血清培养大鼠胚胎向神经干细胞的分化

背景:体外培养扩增获取大量、高纯度的神经干细胞是其移植应用的前提,无血清培养主要目的是去除血清中可能诱导神经干细胞分化的生长因子等干扰因素.目的:在无血清条件下体外分离培养大鼠胚胎神经干细胞,并观察其生物学特性.设计、时间及地点:细胞学体外观察,于2005-03/2006-03在河北医科大学第三医院中心实验室完成.材料:14～16 d龄SD胎鼠2只,由河北医科大学实验动物中心提供.方法:无菌条件下取胎鼠大脑皮质,剪碎后机械分离法制作单细胞悬液,加入含B27神经营养添加剂的无血清MEM/F12培养基进行培养,1周后传代.主要观察指标:免疫荧光染色鉴定神经干细胞巢蛋白的表达及传代能力,加入含血清的MEM/F12培养基诱导分化1周后免疫组化检测细胞分化情况.结果:培养48～72h细胞聚集悬浮生长,形成典犁的神经球,呈神经干细胞特异性抗原巢蛋白阳性表达.传代的神经干细胞置于BrdU培养液中5～7d形成次代神经球,呈BrdU阳性,表明次代神经球中绝大部分细胞为传代后细胞分裂而来,具有传代能力,传代后加入含血清的培养基后可以分化为微管相关蛋白2阳性细胞和胶质纤维酸性蛋白阳性细胞.结论:利用无血清培养技术可成功从胎鼠脑皮质中分离培养出具有分裂增殖能力及多向分化潜能的神经干细胞.     

甲状腺激素对大鼠骨髓间充质干细胞分化为少突胶质细胞的影响

背景:如何为脱髓鞘疾病的细胞替代治疗提供丰富的少突胶质细胞来源是急需解决的问题.目的:实验拟采用表皮生长因子及碱性成纤维细胞因子诱导骨髓间充质干细胞向神经干细胞方向分化,撤退细胞因子后,用甲状腺激素诱导神经干细胞向少突胶质细胞分化.设计、时间及地点:细胞观察实验,于2007-08/12在泸州医学院神经生物学研究室完成.材料:普通级SD大鼠5只用于骨髓间充质干细胞的培养.方法:采用密度梯度离心法从大鼠骨髓中分离培养骨髓间充质干细胞,传至第4代,用含碱性成纤维细胞生长因子、表皮生长因子、N2辅助因子、甲状腺激素T3的DMEM/F12诱导液诱导向神经干细胞分化.诱导后4 d,更换成含胎牛血清、甲状腺激素T3的DMEM/F12分化液,诱导向少突胶质细胞分化.主要观察指标:骨髓间充质干细胞生长情况和形态变化,采用SABC法进行免疫细胞化学检测神经细胞特异性标志的表达.结果:原代细胞接种3 d后多数贴壁,传代后细胞贴壁速度加快,增殖能力更强.诱导液处理第4天,圆形细胞聚集成簇.换成分化液后,细胞伸出树枝状细长突起,交织成网,形成少突胶质细胞样细胞.骨髓源性细胞簇表达巢蛋白阳性,示神经干细胞;从细胞簇分化的细胞,多数细胞表达半乳糖脑苷脂,部分细胞表达髓鞘碱性蛋白,示少突胶质细胞,少数细胞表达微管相关蛋白2阳性,示神经元.结论:甲状腺激素在体外可诱导骨髓间充质干细胞向少突胶质细胞分化.     

胎鼠纹状体神经干细胞分离培养方法的改进

目的:利用有血清和多聚赖氨酸培养液中加入SD14d胚胎大鼠纹状体区神经干细胞,探讨其分离、纯化神经干细胞操作技术的改进。方法:实验于2003-03/2004-11在广州第一军医大学珠江医院神经外科实验室完成。①选用SD大鼠20只,取孕13～14d的SD大鼠胚胎纹状体,吸管吹打(不超过10次)后,用组织剪剪成1mm3块状,以1.25mL/L的胰酶,在37℃下消化20min,以S-Dulbecco改良的Eagle培养基-F12中止消化,采用1000r/min离心10min,显微镜下细胞记数,以1×104/cm2接种到改良的有血清和多聚赖氨酸铺被的12孔培养板上,培养液为Dulbecco改良的Eagle培养基-F12加上B27,加入血清和20μg/L表皮生长因子。7d后用吸管吸取漂浮的细胞球,机械吹打成单细胞悬液,按每培养孔1×104/cm2细胞行传代再培养,此后5～7d再传代,方法同前。②利用神经干细胞与星形胶质细胞、神经细胞以及成纤维细胞贴壁之间的差异,使细胞分为贴壁和漂浮的两层细胞,分离去掉贴壁的神经细胞、成纤维细胞、星形胶质细胞以及部分的神经干细胞,得到漂浮的细胞球。③机械吹打后制成单细胞悬液,再传代培养,细胞重新增殖成细胞球,应用免疫细胞化学技术特异性抗原巢蛋白检测最初的细胞球、吹打后的单细胞和重新增殖的细胞球巢蛋白抗原的表达和分化后特异性成熟神经细胞抗原的表达。巢蛋白为神经干细胞特异性标记物,其阳性表达表明神经干细胞的存在。结果:①原代培养的纹状体细胞第2天可见贴壁生长的神经细胞、星形胶质细胞和增殖的细胞球(约10～16个细胞大小),漂浮的细胞开始出芽并增殖;第3天贴壁的细胞球继续增殖(约50个细胞大小),漂浮的细胞则增殖成4～8个大小的细胞球;第4～7天贴壁的细胞球开始分化,漂浮的细胞则继续增殖成约30个细胞大小的细胞球,巢蛋白染色阳性。②漂浮的细胞,吹打后行传代培养,加入表皮生长因子、血清和多聚赖氨酸,细胞仍漂浮生长,1周后增殖成约70～80个细胞大小的细胞球,吸管吹打继续再培养,细胞仍漂浮增殖成细胞球,巢蛋白抗原表现阳性。③免疫细胞化学染色显示原代培养中贴壁的细胞球、吹打后的单细胞、漂浮的细胞球巢蛋白染色阳性,吹打后的细胞若不加入表皮生长因子,则细胞染色显示胶质纤维酸性蛋白和神经丝蛋白阳性。分离纯化后的细胞具有自我更新能力和多分化潜能,有很强的增殖能力。结论:利用有血清和多聚赖氨酸加入的方法分离培养的原代细胞球巢蛋白表达阳性,具有纯化度高,存活时间长的特点。     

维甲酸诱导胚胎大鼠脑海马神经干细胞向神经元的分化

背景:目前认为直接进行神经干细胞移植后细胞虽能存活,但是只分化成神经胶质细胞,并不能分化成有功能的神经元.目的:探讨维甲酸诱导对胚胎大鼠脑海马神经干细胞向神经元分化的作用.设计、时间及地点:细胞学体外实验,于2008-09/2009-02在辽宁医学院科技实验楼完成.材料:胚龄13.5 d的SD大鼠由辽宁医学院实验动物中心提供.方法:分离胎鼠脑海马组织,胰蛋白酶消化法体外培养获得神经干细胞.将原代和传代细胞以1×107L-1接种到培养孔中,分别进行常规贴壁分化培养和维甲酸诱导分化培养.主要观察指标:神经干细胞的鉴定,光镜及免疫组化检测神经干细胞诱导分化结果.结果:免疫组织化学检测结果显示,原代和传代后得到的神经干细胞团均呈巢蛋白阳性.常规贴壁分化培养7 d后,神经元多呈椭圆型和近似三角形,胞体大,细胞边缘清楚,胞体上有多个突起;而维甲酸诱导分化培养后,神经元数量增加,形态清楚,但细胞胞体上突起较少.与常规贴壁分化培养比较,维甲酸诱导分化培养后神经干细胞向神经元分化率明显升高(P<0.01),神经干细胞向神经胶质细胞分化率明显降低(P<0.01).结论:从大鼠胚胎脑海马组织中分离得到可自我复制和多向分化的神经干细胞,维甲酸体外诱导后可以增加其向神经元方向分化的比例.     

大鼠脑室膜管下区神经干细胞的贴壁培养及其分化特征

目的:探索大鼠脑室管膜下区神经干细胞的贴壁培养方法及其体外分化特性。方法:实验于2004-10/12在华中科技大学同济医学院附属同济医院麻醉科实验室进行。取出生24h内的SD大鼠,分离其室管膜下区神经干细胞,应用无血清Neurobasal培养基(含20g/LB27,20μg/L碱性成纤维生长因子、20μg/L表皮生长因子)进行贴壁培养。采用巢蛋白抗体鉴定培养细胞,以5-溴脱氧尿嘧啶核苷掺入法检测细胞增殖能力。体积分数为0.05胎牛血清诱导神经干细胞分化后,用神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞标志物微管相关蛋白、胶质纤维酸性蛋白和2,3-环核苷酸磷酸二酯酶相应抗体检测神经干细胞分化情况。结果:①在细胞培养第4,5天即可见培养基中出现大量的由几十个细胞构成的结构紧密、大小不等的悬浮细胞球,即神经球。②神经球贴壁培养24～48h后形成片状细胞克隆,细胞呈梭形或多角形。③细胞一般七八天传代一次,经七八次传代,培养2个月左右,细胞进入生长停滞状态。④贴壁培养的细胞巢蛋白染色及5-溴脱氧尿嘧啶核苷染色均为阳性。在培养基中加入血清后,免疫细胞化学检测分化后细胞包括微管相关蛋白阳性、胶质纤维酸性蛋白阳性和2,3-环核苷酸磷酸二酯酶阳性细胞,巢蛋白表达均为阴性。结论:贴壁培养的神经干细胞在体外经多次传代培养后仍可保持较强的增殖能力,仍保持了其本身的特性,同时具有多分化潜能的特性,因此可以认为贴壁培养法可作为一种理想的神经干细胞的培养方法。     

新生小鼠脊髓神经干细胞体外增殖及其多潜能分化特性

目的：观察新生小鼠脊髓神经干细胞的体外增殖及其分化特性。 方法：实验于2005—11／2006-02在安徽医科大学基础医学院生物化学与分子生物学教研室完成。①在无菌条件下，利用显微解剖分离新生小鼠（出生后2d内）脊髓，采用原代机械吹打使其成为单细胞悬液，离心，弃去上清液，加入于细胞培养液（含20μg／L碱性成纤维细胞生长因子，20μg／L表皮生长因子，B27辅助培养液），以1&;#215;10^8L^-1。密度接种于25mL培养瓶中，进行原代培养。②将原代培养7d左右的细胞再次离心。弃去上清，加入干细胞培养液，机械吹打成单细胞悬液，以5&;#215;10^7L^-1密度进行传代培养海六七天传代1次。③机械吹打制成的单细胞悬液．经过传代培养。重新增殖为神经球，采用巢蛋白抗体鉴定培养细胞，用体积分数为0．1的胎牛血清诱导神经干细胞分化后，用神经元和星型胶质细胞标志物微管相关蛋白，胶质纤维酸性蛋白相应抗体检测神经干细胞分化情况。 结果：①脊髓源性神经千细胞形态学观察：在细胞培养第3,4天即可见培养基中出现由几个或十几个细胞组成的结构紧密、大小不等的悬浮细胞团块，称之为“神经细胞球”；随着培养时间的延长和多次传代换液，细胞增殖迅速，神经细胞球数目明显增多。②脊髓神经干细胞的分化与鉴定：将神经球转入含体积分数为0．1的胎牛血清的培养液中。数小时内迅速贴壁并开始分化，5d后分化的细胞呈现出3种典型的神经细胞形态；免疫细胞化学检测神经细胞球巢蛋白染色阳性及其分化的神经元和星型胶质细胞微管相关蛋白、胶质纤维酸性蛋白分别染色阳性。 结论：新生小鼠脊髓存在具有多分化潜能的神经干细胞。它们可以在体外大量增殖，经过诱导可朝神经元和胶质细胞的方向分化。     

新生小鼠海马神经干细胞体外培养条件下的增殖与分化

背景:神经干细胞移植可用于中枢神经损伤的临床治疗。目的:观察新生小鼠海马神经干细胞在体外培养条件下的增殖和分化。方法:从新生昆明小鼠海马取材,采用机械分离法对原代细胞进行无血清培养,采用机械法复合酶消化法对原代细胞进行传代,以体积分数为10%胎牛血清诱导分化。免疫荧光行巢蛋白、β-微管蛋白Ⅲ和胶质纤维酸性蛋白染色,对培养的细胞进行鉴定。CCK-8法检测神经干细胞增殖能力。结果与结论:从新生小鼠海马分离得到的细胞具有连续传代形成克隆球的能力,克隆球呈巢蛋白免疫反应阳性;加入胎牛血清可诱导分化为β-微管蛋白Ⅲ和胶质纤维酸性蛋白阳性细胞。提示实验成功建立了体外培养新生小鼠海马组织分离和培养神经干细胞的方法,培养的神经干细胞在体外培养条件下保持着自我增殖和分化的潜能。     

大鼠骨髓基质细胞体外培养向神经干细胞的诱导分化

目的:已证实骨髓基质细胞可分化为中胚层组织细胞,实验予进一步探讨体外分离培养的骨髓基质细胞向神经干细胞分化的可能性,以及是否能继续定向分化为神经细胞及神经胶质细胞,为神经系统疾病细胞移植治疗提供种子细胞.方法:实验于2007-02/09在泸州医学院神经生物学研究室进行.①动物:选择5只普通级SD大鼠,由泸州医学院实验动物中心提供,实验过程中对动物的处胃符合动物伦理学标准.②实验方法:大鼠戊巴比妥钠腹腔麻醉,取双侧胫骨和股骨,磷酸盐缓冲液冲洗骨髓腔.采用密度梯度离心法从大鼠骨髓中分离培养骨髓基质细胞,胰蛋白酶与EDTA联合消化,传至第4代,用含20 μg/L碱性成纤维细胞生长因子、20 μ g/L表皮生长因子、N2辅助因子的DMEM/F12培养液向神经干细胞诱导分化.③实验评估:观察原代、传代培养及诱导分化后的骨髓基质细胞生长情况和形态变化,采用SABC法进行免疫细胞化学榆测神经细胞特异性标志的表达.结果:①骨髓基质细胞形态观察:原代细胞接种l d后开始贴壁增殖,3 d后多数贴壁,贴壁细胞呈梭形或扁平形;10 d后90%细胞融合,以长梭形为主,突起粗大,形成网状、片状;传代后细胞贴壁速度加快,增殖能力更强,7 d左右达到融合.②诱导分化后细胞生长情况和形态变化:第4代骨髓基质细胞向神经干细胞诱导分化7 d,成球的细胞脱离瓶底,悬浮在细胞液中.将细胞离心弃上清,换成血清分化液后,细胞球逐渐贴壁,球周围很快发出突起,分化为星形胶质细胞样细胞、神经元样细胞及少突胶质细胞样细胞.③神经细胞特异性标志的表达:骨髓源性细胞球表达巢蛋白,呈棕黄色,为神经干细胞:从细胞球分化的细胞抗胶质纤维酸性蛋白、微管相关蛋白2及半乳糖脑苷脂均呈阳性.结论:骨髓基质细胞能在体外诱导分化出神经干细胞,且骨髓源性神经干细胞可进一步定向分化为神经细胞及神经胶质细胞.     

胎鼠纹状体神经干细胞分离培养方法的改进

目的：利用有血清和多聚赖氨酸培养液中加入SD14d胚胎大鼠纹状体区神经干细胞，探讨其分离、纯化神经干细胞操作技术的改进。方法：实验于2003—03／2004-11在广州第一军医大学珠江医院神经外科实验室完成。①选用SD大鼠20只，取孕13～14d的SD大鼠胚胎纹状体，吸管吹打（不超过10次）后，用组织剪剪成1mm，块状，以1．25mL／L的胰酶，在37℃下消化20min，以S—Dulbeeeo改良的Eagle培养基-F12中止消化，采用1000r／min离心10min，显微镜下细胞记数，以1&;#215;10^4／cm^2接种到改良的有血清和多聚赖氨酸铺被的12孔培养板上，培养液为Dulbeeeo改良的Eagle培养基-F12加上B27，加入血清和20μg／L表皮生长因子。7d后用吸管吸取漂浮的细胞球，机械吹打成单细胞悬液，按每培养孔1&;#215;10^4/cm^2细胞行传代再培养，此后5～7d再传代，方法同前。②利用神经干细胞与星形胶质细胞、神经细胞以及成纤维细胞贴壁之间的差异，使细胞分为贴壁和漂浮的两层细胞．分离去掉贴壁的神经细胞、成纤维细胞、星形胶质细胞以及部分的神经干细胞，得到漂浮的细胞球。③机械吹打后制成单细胞悬液，再传代培养，细胞重新增殖成细胞球，应用免疫细胞化学技术特异性抗原巢蛋白检测最初的细胞球、吹打后的单细胞和重新增殖的细胞球巢蛋白抗原的表达和分化后特异性成熟神经细胞抗原的表达。巢蛋白为神经干细胞特异性标记物，其阳性表达表明神经干细胞的存在。结果：①原代培养的纹状体细胞第2天叮见贴壁生长的神经细胞、星形胶质细胞和增殖的细胞球（约10-16个细胞大小），漂浮的细胞开始出芽并增殖；第3天贴壁的细胞球继续增殖（约50个细胞大小），漂浮的细胞则增殖成4-8个大小的细胞球；第4-7天贴壁的细胞球开始分化，漂浮的细胞则继续增殖成约30个细胞大小的细胞球，巢蛋白染色阳性。②漂浮的细胞，吹打后行传代培养，加入表皮生长因子、血清和多聚赖氨酸，细胞仍漂浮生长，1周后增殖成约70-80个细胞大小的细胞球，吸管吹打继续再培养，细胞仍漂浮增殖成细胞球，巢蛋白抗原表现阳性。③免疫细胞化学染色显示原代培养中贴壁的细胞球、吹打后的单细胞、漂浮的细胞球巢蛋白染色阳性，吹打后的细胞若不加入表皮生长因子，则细胞染色显示胶质纤维酸性蛋白和神经丝蛋白阳性。分离纯化后的细胞具有自我更新能力和多分化潜能，有很强的增殖能力。结论：利用有血清和多聚赖氨酸加入的方法分离培养的原代细胞球巢蛋白表达阳性，具有纯化度高，存活时间长的特点。