胚胎大鼠神经干细胞体外分化的激光共聚焦显微镜观察

目的:采用激光扫描共聚焦显微镜观察体外培养胎鼠大脑皮质神经干细胞(neural stem cells,NSCs)分化情况。方法:利用无血清培养方法,分离培养胚胎大鼠大脑NSCs,进行体外扩增培养、传代;采用溴脱氧尿嘧啶核苷(bromodeoxyuridine,BrdU)掺入、双重免疫荧光细胞化学标记方法和激光扫描共聚焦显微镜,用神经细胞的特异性抗体(神经元β-微管蛋白、胶质纤维酸性蛋白),鉴定NSCs向神经元与星形胶质细胞分化的情况。结果:从胎鼠大脑皮质及皮质下分离的组织,经原代和传代培养均可形成细胞克隆,并表达神经上皮干细胞蛋白(Nestin)抗原。在血清诱导下,分化后的细胞表达神经元、星形胶质细胞2种神经细胞的特异性抗原,NSCs分化为星形胶质细胞神经元的比例分别为(43.70±8.55)%和(23.00±3.69)%。结论:从胎鼠大脑皮质分离出的细胞可获得呈集落样生长的神经干细胞团,并能表达NSCs的特异性抗原;激光扫描共聚焦显微镜可清晰地观察到培养细胞具有分化为神经元和星形胶质细胞的潜能。     

胎鼠脑神经干细胞的分离、培养和鉴定

目的 研究胎鼠脑皮质神经干细胞(NSCs)的分离、培养及鉴定方法。方法 从孕15d胎鼠的大脑皮层和海马区脑组织中获取NSCs,在含有B27、表皮生长因子(EGF)和碱性成纤维生长因子(bFGF)的DMEM/F12无血清培养液中培养;传代后用5%胎牛血清培养液诱导NSCs分化。结果 体外分离培养的NSCs在无血清培养液中形成大量的神经球。经3-5代传代的细胞生长稳定。经巢蛋白染色鉴定,大部分为阳性细胞,神经细胞球经胎牛血清培养液贴壁培养后可分化为神经元特异烯醇化酶、胶质纤维酸性蛋白和半乳糖脑苷脂表达阳性的细胞。结论 从孕15d胎鼠大脑皮质和海马组织分离出的NSCs具有自我更新能力和多向分化潜能,其在5%胎牛血清培养液中具有向神经元和神经胶质细胞分化的潜能。     

神经干细胞提取与培养方法的比较研究

目的探讨神经干细胞(neural stem cells,NSCs)提取、培养的最佳方法,为NSCs的基础研究提供技术参考。方法对NSCs的不同提取、培养方法进行比较:提取胎鼠与乳鼠的大脑皮质、采用不同类型培养基、不同接种密度、不同培养方法、不同换液方法、不同传代方法,观察NSCs的成球率和NSCs未分化状态的稳定性。用多功能微孔板读数仪检测NSCs活性。结果 (1)胎龄14 d胎鼠较新生24 h内乳鼠的大脑皮质提取NSCs的比例高,杂细胞少,形成的神经球数量多。(2)采用无血清培养基,NSCs可以稳定在未分化状态;而采用含血清培养基,NSCs多数分化为神经元和胶质细胞。(3)以1.0×109·L~(-1)密度接种的NSCs,培养形成的神经球数量多,且状态良好。(4)悬浮培养法较贴壁培养法,可以形成稳定的神经球,有利于保持NSCs处于未分化的状态。(5)半量换液法和只加液不弃液法培养形成的神经球的状态优于全量换液法。(6)原代和1代的神经球用机械吹打法传代后,NSCs的活细胞比例高,再次形成的神经球状态好,且较其他两种方法简便;2代及以后的神经球用Accutase酶传代后,NSCs的活细胞比例高,再次形成的神经球状态好。(7)14 d胎鼠Accutase酶消化组的NSCs活性高于另外3组,差异均具有显著性(P<0.05)。结论提取胎龄14 d胎鼠的大脑皮质,采用无血清培养基,以1.0×10~9·L~(-1)1的密度接种于25 cm~2培养瓶,采取悬浮培养法,每2~3 d加液1~1.5m L,每6~7 d传代1次,所得到的NSCs增殖分裂旺盛,成球率高,神经球状态良好,可以保持稳定的未分化状态。     

免疫磁珠法结合条件培养基进行低密度条件下的神经元原代培养

目的利用免疫磁珠(IMB)细胞分选技术结合星形胶质细胞条件培养基(A-CM)进行低密度条件下原代神经元培养。方法取新生(24 h)内昆明小鼠取大脑半球,通过机械分离与胰酶消化制备细胞悬液进行原代培养。培养10 d后,利用恒温振荡法去除小胶质细胞等杂细胞,抗胶质原纤维酸性蛋白(GFAP)抗体免疫荧光染色鉴定星形胶质细胞纯度。利用达到纯度要求的细胞培养物制备A-CM。分别取新生(24 h)内昆明小鼠大脑皮质和海马,通过机械分离与胰酶消化制备细胞悬液,经IMB细胞分选获得高纯度神经元,加入A-CM进行低密度条件下神经元的原代培养。观察培养过程中神经元的形态学指标,以抗160 ku神经丝抗体免疫荧光染色鉴定神经元纯度。结果细胞免疫荧光染色鉴定星形胶质细胞的纯度>95%。小鼠皮质和海马神经元形态学观察与细胞免疫荧光染色结果表明,神经元在低密度培养条件下生长良好,不同发育阶段的形态学特征明显,纯度较高。结论低密度条件下成功培养了小鼠大脑皮质和海马原代神经元。     

同型半胱氨酸对体外大鼠神经干细胞增殖及Notch信号通路相关基因表达的影响

【摘要】目的 研究同型半胱氨酸（Hcy）对体外大鼠神经干细胞(NSCs)增殖及Notch信号通路相关基因Notch1和Hes1mRNA表达的影响。方法 采用无血清培养原代培养新生大鼠NSCs,细胞分为对照组(Hcy-C)、Hcy低剂量组（Hcy-L）、Hcy中剂量组（Hcy-M）、Hcy高剂量组（Hcy-H）。采用免疫组化法检测Nestin、β-tubulin Ⅲ及GFAP的表达对NSCs进行鉴定,MTT法检测细胞增殖情况,Real-time PCR检测Notch1、Hes1基因mRNA表达。结果 无血清培养条件下,所培养细胞形成大量呈Nestin抗原阳性细胞组成的神经球;诱导分化6d后,形成β-tubulin Ⅲ表达呈阳性的神经元和GFAP表达呈阳性的星形胶质细胞;Hcy干预组细胞活力低于对照组,且有剂量依赖性(P<0.05)。Hcy干预组Hes1mRNA表达低于对照组(P<0.05)。Hcy-H组Notch1mRNA表达低于其他3组(P<0.05);Hcy-M组Notch1mRNA表达低于对照组和低剂量组(P<0.05)。结论 Hcy能抑制大鼠新生鼠NSCs的增殖,可能与下调Notch信号通路中Notch1和Hes1mRNA表达有关     

NT-3高表达促进神经干细胞向胆碱能神经元分化

目的体外研究神经营养因子3(neurotrophin-3,NT-3)基因转染神经干细胞(neural stem cells,NSCs)后对其向胆碱能神经元分化的影响,并探讨其机制。方法体外分离培养新生小鼠脑源NSCs,免疫荧光细胞化学法对其进行鉴定;将NSCs分为NSCs组(不作任何处理的NSCs)、GFP-NSCs组(转染GFP的NSCs)、NT-3-NSCs组(转染NT-3的NSCs),免疫荧光细胞化学法和ELISA法检测各组NSCs中NT-3的表达;免疫荧光细胞化学法和RT-PCR法检测各组NSCs向胆碱能神经元分化的能力;乙酰胆碱检测试剂盒检测乙酰胆碱分泌情况;RT-PCR法检测Notch信号通路相关靶基因Hes1、Mash 1和Neurogenin 1(Ngn1)表达情况。结果免疫荧光细胞化学法结果显示,NSCs表达其特异性标志蛋白Nestin和Sox2,与NSCs组和GFP-NSCs组相比,NT-3-NSCs组能够分化为更多的胆碱能神经元(P<0.01),分化的胆碱能神经元可分泌乙酰胆碱(P<0.01),且能够减少Notch通路靶基因Hes 1 mRNA的表达,增加Mash1、Ngn 1 mRNA的表达(P<0.05)。结论 NT-3高表达可促进NSCs分化为更多的胆碱能神经元,其机制可能与抑制Notch信号通路有关。     

EGB对大鼠神经干细胞分化为星形胶质样细胞的影响

目的：观察银杏叶提取物（EGB）对大鼠海马神经干细胞（NSCs）增殖及分化为星形胶质样细胞的影响。方法：取新生24h内的Wistar大鼠海马组织的细胞进行体外培养，1周后将其接种在培养板中．观察不同浓度的EGB对细胞的生长作用．并检测胶质原纤维酸性蛋白（GFAP）的表达。结果：各实验组NSCs的生长明显好于对照组．免疫细胞化学显示：同一时间内，诱导NSCs分化为星形胶质样细胞的百分率增高；同一浓度的EGB，诱导神经干细胞分化为星形胶质样细胞的百分率随着时间的延长呈上升的趋势。结论：EGB能促进神经干细胞的存活、增殖及向星型胶质样细胞的方向分化。     

去分化肌肉干细胞神经分化潜能的探讨

目的探讨去分化肌肉干细胞经条件培养诱导,具有神经干细胞性质并分化为终末神经细胞的潜能。方法依次用神经干细胞增殖及神经细胞分化条件培养基,对去分化肌肉干细胞进行体外诱导,促使其向神经干细胞转变以及向终末神经细胞分化,并通过形态学、免疫细胞化学、RT-PCR等实验手段研究其性质并加以鉴定。结果 (1)去分化肌肉干细胞在神经干细胞增殖条件培养基诱导下,可形成神经球,EdU标记阳性,抗Nestin、Neurofilament-m(NFm)、GFAP、CNPase阳性;Myogenin表达水平下调,而Nestin、Sca-1表达上调;(2)经神经细胞分化条件培养基诱导,神经球细胞可分化为形态学上典型的、抗NFm阳性神经元,以及抗GFAP、CNPase阳性神经胶质细胞。结论去分化肌肉干细胞具有神经系的多分化潜能。     

外源表达持续活化型Gli2对小鼠星形胶质细胞生物学特性的影响

目的探讨外源表达持续活化型Gli2对小鼠星形胶质细胞生物学特性的影响。方法构建可表达持续活化型Gli2的慢病毒载体,包装慢病毒颗粒,继而感染小鼠星形胶质细胞,对其生物学特性的改变进行鉴定。结果研究发现,含有外源表达的持续活化型Gli2的小鼠星形胶质细胞在神经干细胞培养基中连续培养13 d后可获得形成细胞球的能力,且形成的细胞球与正常的小鼠神经球在形态上相近;对所形成的细胞球做免疫荧光染色,结果显示神经干细胞的特异性标志物Nestin呈阳性。结论在小鼠星形胶质细胞中外源表达持续活化型Gli2后可使其获得形成神经球样细胞球的能力。     

新生小鼠神经干细胞体外培养、分化及鉴定

目的 简化神经干细胞原代培养的取材及步骤,明确体外定向诱导分化条件,为进一步神经干细胞移植相关实验提供基础条件。方法 新生24 h昆明种小鼠无菌条件下冰上取大脑组织,经机械分离加胰酶消化吹打后,加入含有碱性成纤维细胞生长因子、表皮细胞生长因子和B27的DMEM/F12培养基中培养;加入不同浓度胎牛血清诱导其分化,应用免疫荧光技术行巢蛋白、胶质纤维酸性蛋白、微管相关蛋白2染色,对培养细胞鉴定。结果 新生小鼠提取神经干细胞可形成神经球,并稳定增殖传代,经诱导可定向分化为神经元及星形胶质细胞。结论 新生小鼠较胎鼠取材简单,可培养高质量神经干细胞,血清浓度同向星型胶质细胞方向的分化概率呈正相关。     

Survival and differentiation of transplanted neural stem cells in mice brain with MPTP-induced Parkinson disease

AIM: To determine survival and differentiation of cultured neural stem cells (NSCs) into viable and functional neurons upon transplantation into mice brain of MPTP-induced Parkinson disease (PD). METHODS: Mouse model of PD was established with two subcutaneous (sc) injections of 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP, 40 mg/kg) twice, 16h apart. NSCs isolated from rat embryo midbrain were cultured in clonal density. After labeled with 5-bromo-2'-deoxyuridine (BrdU), the NSCs were transplanted into the uni-or bi-lateral striatum of PD mouse. Tyrosine hydroxylase (TH) immunofluorescence was used to evaluate the toxicity of MPTP on the neural cells in the substantia nigra. Immunohistology and laser confocal microscope were used to detect the survival and differentiation of transplanted NSCs. RESULTS: The cultured NSCs generated neurospheres and differentiated into neuron and astrocyte. It indicated that the cultured NSCs were multipotent and self-renewal in vitro. TH-positive neural cells were     

移植的神经干细胞在MPTP诱导的帕金森病小鼠脑内的存活与分化

AIM: To determine survival and differentiation of cultured neural stem cells (NSCs) into viable and functional neurons upon transplantation into mice brain of MPTP-induced Parkinson disease (PD). METHODS: Mouse model of PD was established with two subcutaneous (sc) injections of 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine(MPTP,40mg/kg) twice, 16h apart. NSCs isolated from rat embryo midbrain were cultured in clonal density.After labeled with 5-bromo-2'-deoxyuridine (BrdU), the NSCs were transplanted into the uni-or bi-lateral striatumof PD mouse. Tyrosine hydroxylase (TH) immunofluorescence was used to evaluate the toxicity of MPTP on the neural cells in the substantia nigra. Immunohistology and laser confocal microscope were used to detect the survival and differentiation of transplanted NSCs. RESULTS: The cultured NSCs generated neurospheres and differentiated into neuron and astrocyte. It indicated that the cultured NSCs were multipotent and self-renewal in vitro.TH-positive neural cells were significantly reduced in the substantia nigra. Immunohistology showed that the uni-or bi-lateral transplanted NSCs survived in the brain of PD model mouse. Laser confocal microscope indicated that some transplanted NSCs could properly differentiate into targeted TH-positive neural cells in vivo. CONCLUSION:The transplanted multipotent NSCs could survive and differentiate into functional dopamine neurons.     

Angiogenesis in vitro: vascular tube formation from the differentiation of neural stem cells

Neural stem cells (NSCs) were isolated from the mouse cortex on embryonic day 12.5 and cultured by neurosphere formation in serum-free medium in the presence of basic fibroblast growth factor (bFGF). When NSCs were inoculated in collagen gels with 10% fetal bovine serum (FBS) and bFGF and incubated for 10 days, vessel-like tube structures consisting of PECAM-1- or VE-cadherin-immunoreactive cells were formed in the gels. Moreover, the formation of vascular tube-like structures with a massive investment of alpha-smooth muscle actin-immunoreactive or GFAP-immunoreactive cells was occasionally observed, indicating angiogenesis identical to cerebral vascular development in vivo. To examine whether NSCs are capable of producing endothelial cells, differentiation was induced by the addition of 10% FBS after bFGF withdrawal. Most of the cells displayed a cobblestone-like morphology. Immunological analyses and RT-PCR indicated that NSCs expressed endothelial cell-specific marker proteins such as PECAM-1, VE-cadherin, and Flk-1; and these expressions were maintained or up-regulated during differentiation. Similar tube structures were also observed when the differentiated cells were inoculated in collagen gels and incubated for 5 days. These results suggested that NSCs give rise to two types of vascular cells, endothelial cells and mural cells in vitro, which have the ability to form vascular tubes.     

胶质瘤细胞诱导神经干细胞迁移作用的实验研究

目的观察胶质瘤细胞在体外培养条件下对神经干细胞是否有诱导迁移的作用。方法①从新生1～2dSD大鼠脑皮层分离培养神经干细胞,进行神经干细胞及其增殖能力鉴定。②胶质瘤细胞与神经干细胞限定区域联合培养,观察神经干细胞的生长及其形态学变化。结果①所获得神经细胞球Nestin染色阳性,传代神经细胞球抗BrdU染色阳性。②可观察到神经干细胞球周围长出细胞突起,在靠近胶质瘤细胞的一侧,细胞突起的密度及长度均大于其他方向上的突起并且可见部分干细胞向胶质瘤细胞方向的移动。结论胶质瘤细胞在体外对神经干细胞有诱导迁移作用。     

秋水仙素诱导的神经元突起溃变对Aβ分泌的影响

目的研究秋水仙素诱导的体外培养新生小鼠大脑皮层神经元突起溃变对β-淀粉样蛋白(amyloid beta-protein,Aβ)分泌的影响,并初步探讨其可能的机制。方法体外无血清培养新生小鼠大脑皮层神经元,采用NSE免疫细胞化学染色法进行神经元鉴定,选择培养4d的神经元进行实验;通过细胞形态学观察和四唑盐(MTT)比色实验,筛选和确定秋水仙素(colchicine)合适的造模浓度;用ELISA法检测秋水仙素组和溶媒对照组Aβ在不同时间点的分泌量;用RT-PCR测定β淀粉样前体蛋白(APP)、早老素1(PS1)和β位点APP内切酶(BACE)基因的表达。结果细胞形态学观察结果表明,终浓度为0.5mg·L-1的秋水仙素作用4h后,神经元突起明显缩短而胞体形态无变化,同时MTT比色实验测得其吸光度与对照组比差异无显著性,胞体活性没有受到明显影响。ELISA法实验结果表明,神经元突起溃变后,Aβ分泌量在4、8h时升高,与溶媒对照组相比差异有显著性。RT-PCR法表明,APP、PS1和BACE mRNA在4、8h时的表达量较溶媒对照组增加,差异有显著性。结论秋水仙素诱导的神经元突起溃变可增加Aβ分泌,其可能与增加APP,PS1和BACE基因表达有关。     

促红细胞生成素和甲泼尼龙对损伤星形胶质细胞增殖的影响

目的研究在促红细胞生成素(erythropoietin,EPO)和甲泼尼龙(Methylprednisolone,MPSS)干预下对损伤星形胶质细胞增殖的影响,探讨EPO和MPSS联合应用在脊髓损伤中的作用。方法取自SD大鼠大脑原代培养星形胶质细胞,缺营养培养3h后分别在促红细胞生成素(erythropoietin,EPO)和甲泼尼龙(erythropoietin,EPO)的培养基中培养24、48小时后,MTT法检测星形胶质细胞增殖活性的变化。结果缺营养可抑制星形胶质细胞增殖,促红细胞生成素和甲泼尼龙对正常细胞增殖无明显影响作用,EPO和MPSS均促进损伤细胞增殖,两者联合减量应用对细胞增殖有明显影响作用。结论 EPO+MPSS(半量组)联合减量应用对星形胶质细胞增殖作用表达的升高作用优于单独应用甲泼尼龙。     

黄芪甲苷对体外神经干细胞增殖作用影响的研究

目的探讨黄芪甲苷(astragaloside,AS)对神经干细胞增殖的影响。方法体外培养大鼠胎鼠神经干细胞,Nestin免疫化学染色鉴定NSCs,BrdU标记鉴定NSCs增殖。BrdU标记免疫细胞化学染色检测神经干细胞增殖能力。实时定量PCR技术探讨黄芪甲苷促进NSCs增殖的作用机制。结果Nestin鉴定为阳性,Brdu标记亦呈阳性;BrdU标记结果表明,黄芪甲苷高、中、低剂量组NSCs的增殖率明显提高(P<0.05,P<0.01)。实时定量PCR结果表明在诱导NSCs增殖过程中,黄芪甲苷高剂量组Hes5基因表达增加(P<0.05)。结论黄芪甲苷对NSCs增殖具有明显的诱导作用,其可能通过上调与细胞增殖相关基因Hes1、Hes5、cyclinD1表达而起作用,但也可能调节与其它增殖通路有关。