Differentiation of rat neural stem cells and its relationship with environment

Objective To explore the differentiation fates of rat neural stem cells (NSCs) in different environmental conditions. Methods NSCs derived from 16-day-old rat embryo were proliferated in vitro and implanted into the brain of rats with intra-cerebral hemorrhage. At the same time some NSCs were co-cultured in vitro with Schwann cells derived from newborn rats. MAP-2, GFAP and GalC (which are the specific markers of neural cells, astrocytes and oligodendrocytes respectively),BrdU and β-tubulin were detected by immunohistochemical and immunofluorescent methods.Results BrdU positive cells that were implanted into the brain distributed around the hemorrhagic area.The majority of them were GFAP positive astrocytes while a few of them were β-tubulin positive neural cells or GalC positive oligodendrocytes. After being co-cultured with Schwann cells in vitro,NSCs are predominately shown β-tubulin and MAP-2 positive,and only a minority of them were GFAP or GalC positive.Condusions The hemorrhagic environment in vivo induces NSCs to differentiate mainly into astrocytes while co-culture with Schwann cells in vitro induce the majority of NSCs to differentiate into neural cells.     

胎牛血清对胎鼠神经干细胞分化的影响

目的探讨胎牛血清对神经干细胞（neural stem cells,NSCs）分化结果的影响．方法通过无血清培养的方法,将胎鼠大脑皮质进行原代培养所获得的神经干细胞克隆传代纯化后,分别接种在加入DMEM／F12＋B27和DMEM／F12＋B27＋5％FCS两种不同培养基的培养皿中诱导分化,9d后行免疫荧光细胞化学染色,用抗体β—Tubulin Ⅲ、GFAP、GalC鉴定分化细胞,并观察其形态特点．结果成功分离获得NSCs,并具有分化为神经元和胶质细胞的能力;在相同时间内含血清培养基中的细胞球分化快而充分,且分化结果不同．结论血清可促进NSCs分化并影响分化结果．     

神经干细胞移植对大鼠脑自由落体撞击伤的治疗作用

目的通过神经干细胞(NSCs)移植治疗大鼠脑自由落体撞击伤,探讨NSCs对脑外伤功能恢复的影响。方法体外培养NSCs并用5-2溴脱氧尿嘧啶(B rdU)标记。自由落体撞击大鼠左侧大脑皮质运动感觉区以制作脑外伤模型,脑外伤后24h内移植NSCs,分别于脑外伤前、脑外伤后1、2、4周时行神经运动行为学评分(NMFE)和免疫组织化学染色检测B rdU、巢蛋白(nestin)、神经元特异性烯醇化酶(NSE)、胶质纤维酸性蛋白(GFAP)和半乳糖脑苷酯(GalC)蛋白表达。结果大鼠自由落体撞击伤后,右下肢神经运动功能障碍明显。神经运动行为学评分在第1周时,实验组与对照组无明显差异,而在第2、4周时,实验组的评分明显低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。第2、4周时实验组NSE、GFAP和GalC染色阳性细胞数多于对照组,nestin染色在第1周时表达最高,以后逐渐下降。B rdU阳性细胞在损伤灶中心区最高多,在损伤灶的远隔部位也有少许发现。结论NSCs移植有利于大鼠脑自由落体撞击伤后期的功能恢复。移植的NSCs可以在损伤部位存活并增殖分化与迁移。     

脑肿瘤干细胞体外分化的形态、标志物及细胞增殖动力学特征

目的探讨脑肿瘤干细胞(BTSC)在体外分化过程中的细胞形态、分化相关标志物表达和增殖动力学变化,为进一步研究BTSC分化走向提供实验依据。方法取同一病例初发和复发的间变性室管膜瘤患者的肿瘤手术标本,用CD133免疫磁珠分离出CD133+细胞,加血清分化,相差显微镜下观察其形态,在未分化和分化后第3、7、10、21天收集细胞,流式细胞术检测细胞CD133+、神经上皮干细胞蛋白(Nestin)、胶质纤维酸性蛋白(GFAP)、β-微管蛋白(Tubulinβ-)Ⅲ的表达。在未分化和分化第7天做增殖周期测定。取正常神经干细胞(NSC)作为对照。结果(1)形态:BTSC由圆形到短梭形和多角形、再到长梭形及少量星形,第7天以后细胞形态往短梭形和圆形回复,出现细胞聚集成球重新飘浮在培养基中;NSC按固有规律分化。(2)标志物:BTSC和NSC未分化时CD133+和Nestin均高表达,BTSC分化后CD133+和Nestin全程表达,且先降后升,第7天表达率分别为(3·65±0·17)%和(28·99±1·26)%,第21天分别为(14·63±1·16)%和(45·46±1·27)%;GFAP和β-TubulinⅢ表达量一直偏低,但GFAP阳性表达率相对高于β-TubulinⅢ;NSC在分化第10天时失去了CD133+和Nestin的表达,GFAP和β-TubulinⅢ表达量明显增加,分别为(88·94±1·23)%和(11·94±0·36)%。(3)增殖周期及倍体:BTSC分化前为亚二倍体,分化后有少量二倍体和大量亚二倍体及超二倍体,处于G2-M期和S期的细胞比例大于NSC,复发BTSC分化后细胞组成比原发BTSC复杂;神经干细胞分化前后都为整二倍体,主要处于G0-G1期。结论细胞形态、标志物的表达、增殖周期及倍体变化反映出脑肿瘤干细胞分化走向和神经干细胞不同,前者存在明显的分化障碍。     

Differentiation of rat embryonic neural stem cells promoted by co-cultured Schwann cells

Objective To explore the factors which induce differentiation of embryonic neural stem cells. Methods Rat embryonic neural stem cells were co-cultured with newborn rat Schwann cells in serum-free medium. The phenotype and specific-markers including tubulin-β, glial fibrillary acidic protein (GFAP) and galactorcerebroside (GalC), were domonstrated by phase contrast microscopy and double immunofluorescence staining. Results Overall, 80%±5% of neural stem cells protruded several elongated processes and expressed tubulin-β antigen at high levels, while 20±3% of them protruded several short processes and were GalC or GFAP positive. Conclusion The factors secreted by Schwann cells could induce rat embryonic neural stem cell to differentiate.     

Synergistic effect of schwann cells and retinoic acid on differentiation and synaptogenesis of hippocampal neural stem cells in vitro

INTRODUCTION Schwann cells (SCs) secrete growth factors or NGF-like proteins, such as nerve growth factor (NGF), brain-derived neurotrophic factor (BDNF), NT-3, basic fibroblast growth factor (bFGF), and glial cell line-derived neurotrophic factor (GDNF)[…     

大鼠脂肪源性干细胞来源的施万样细胞的增殖能力

目的：通过检测大鼠脂肪源性干细胞（ADSCs）来源的施万样细胞的增殖能力,探讨其在神经修复再生领域的应用及其意义。方法：取大鼠附睾旁脂肪组织进行ADSCs的分离与培养;将第4代ADSCs在β-巯基乙醇（β-ME）、反式维甲酸（ATRA）、血小板衍生因子AA（PDGF-AA）、碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）、腺苷酸环化酶激活剂（Forskolin）和Heregulin-β的联合作用下诱导分化为施万样细胞。采用免疫荧光法、Western blotting法和Real-time PCR法检测施万细胞（SCs）标记物S-100β、P75和胶质纤维酸性蛋白（GFAP）的表达水平;采用MTT法检测施万样细胞的增殖能力,观察其有丝分裂增殖现象。结果：诱导分化后的施万样细胞呈梭形、栅栏样排列。S-100β、P75和GFAP蛋白免疫荧光为Cy3/FITC标记,阳性产物位于细胞浆及其突起。Western blotting和Real-time PCR法检测,施万样细胞中S-100β、P75和GFAP蛋白和mRNA表达水平明显高于ADSCs（P<0.01）。MTT法检测,施万样细胞有较强的有丝分裂增殖能力。结论：ADSCs能够成功被诱导分化为施万样细胞,并表达SCs标记物;施万样细胞有较强的有丝分裂增殖能力,可作为神经组织工程理想的种子细胞。     

施万细胞对共培养的神经干细胞增殖与分化的影响

目的:探讨施万细胞诱导神经干细胞增殖与分化的影响因素。方法:大鼠胚胎神经干细胞单独培养及与新生SD大鼠施万细胞共培养,观察神经干细胞的形态变化,并分别检测特异性标志蛋白S-100、NF和GFAP的表达。结果:相差显微镜下可见共培养组大部分神经干细胞伸出多个细长突起;与单独培养组相比,免疫荧光染色显示共培养组NF表达阳性细胞数多;GFAP表达阳性细胞数少。结论:施万细胞可促进共培养的神经干细胞增殖,并可诱导神经干细胞向神经元方向分化。     

不同条件对胎鼠海马神经干细胞增殖分化的影响

目的:探讨不同条件对胎鼠海马神经干细胞的增殖与分化的影响.方法:从胎鼠海马获取神经干细胞;新生鼠坐骨神经获取雪旺细胞.培养成功后对细胞进行鉴定.将提取的神经干细胞放在不同的培养条件下:雪旺细胞与神经干细胞共培养、DMEM/F12 bFGF EGF及DMEM/F12进行比较,观察其增殖和分化的情况.结果:含雪旺细胞的共培养组神经干细胞生长分化得最好,bFGF EGF组次之,DMEM/F12组生长的最差;共培养组细胞团之间建立了良好的突触联系,尤其是远距离的细胞间更为明显.此现象在bFGF EGF组及DMEM/F12组则没有出现,且该两组生长速度也较共培养组差.结论:雪旺细胞能更好的促进神经干细胞的生长、增殖和分化,它为神经干细胞提供了与活体内相似的环境 .     

条件培养基对神经干细胞增殖与分化作用的影响

目的：观察大鼠骨髓间充质干细胞（BMSCs）条件培养基对体外培养神经干细胞（NSCs）增殖与分化作用的影响。方法用 BMSCs 条件培养基分别在增殖与分化条件下培养 NSCs,观察 NSCs 形态变化。用 MTT 法及 NSCs 球数目和直径的统计分析了解 NSCs 增殖情况,同时行免疫荧光及 Western blot 法鉴定其分化情况。结果原代培养获得大量未分化且悬浮生长的 NSCs 球,并能分化为神经元细胞、星形胶质细胞及少突胶质细胞。BMSCs 条件培养基组能够促进 NSCs 球的吸附贴壁,但与对照组相比光密度（OD）值差异无统计学意义,NSCs 球数目和直径差异亦无统计学意义。另外,BMSCs 条件培养基组少突胶质细胞特异性蛋白MBP 表达量高于对照组（P <0.05）,星形胶质细胞特异性蛋白 GFAP 表达量低于对照组（P <0.05）,而神经元特异性蛋白 MAP-2表达量未见明显异常。结论大鼠 BMSCs 条件培养基促进 NSCs 向少突胶质细胞方向分化,但不抑制其增殖作用。     

神经干细胞的分离培养和鉴定及体外长期培养

目的探索新生SD大鼠神经干细胞的分离培养、鉴定及体外长期培养的方法。方法分离新生SD大鼠海马组织,用无血清培养技术培养神经干细胞,免疫组织化学荧光技术检测其巢蛋白(Nestin)的表达;并用5-溴脱氧尿嘧啶核苷(BrdU)掺入试验,免疫荧光双标技术观测神经干细胞的增殖状况。诱导神经干细胞分化,分别用神经元特异性核抗原(NeuN)抗体、胶质纤维酸性蛋白(GFAP)抗体、2,3-环核苷酸磷酸二脂酶(CNPase)抗体进行免疫组织化学荧光染色鉴定分化细胞。结果获得大量未分化呈巢状悬浮生长的神经干细胞团,并能分化为神经元和神经胶质细胞,且经传代培养10代以上仍具干细胞特性。结论成功培养出胚胎大鼠神经干细胞,培养出的细胞具有增殖、自我更新及多潜能分化能力,可分化为神经元及神经胶质细胞并可作为神经干细胞移植实验研究的供体细胞。     

大鼠嗅粘膜原代培养细胞的分类及细胞社会学特性研究

目的：探讨嗅粘膜的细胞社会学特性，为嗅粘膜混合细胞移植治疗中枢神经系统损伤提供可行性研究资料。方法：自成年大鼠鼻中隔活体剪取部分嗅粘膜制成细胞悬液接种于玻璃培养皿，用含10％胎牛血清的F12培养基培养，动态观察细胞的贴壁、生长及分化过程，并用波形蛋白(vimentin)、层粘连蛋白(Iaminin)、巢蛋白(nestin)、神经元特异性烯醇化酶(neuron specific enolase，NSE)、胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein，GFAP)及神经生长因子受体p^75(nerve growth factor receptor p^75，NGFRp^75)抗体作免疫细胞化学染色，对阳性细胞进行形态学鉴定。结果：体外培养的嗅粘膜细胞中包含成纤维细胞、神经干细胞、嗅细胞和嗅鞘细胞等，不同类型细胞的形态及生长特性存在差异。结论：嗅粘膜细胞之间具有协调的细胞社会学关系；成体嗅粘膜混合细胞群移植治疗中枢神经系统损伤的可行性具有细胞社会学基础。     

大鼠海马神经干细胞外向电压门控性钾通道的电生理特性

目的 研究大鼠海马源神经干细胞(NSC)外向电压门控性钾通道(Kv)的电生理特性.方法 利用无血清培养、单细胞克隆技术,体外培养SD大鼠海马组织源NSC.以免疫细胞化学方法对NSC及其分化后的子代神经细胞进行鉴定.应用膜片钳技术全细胞模式记录不同外向Kv通道的电生理特性.结果 体外培养SD大鼠海马组织源NSC表达巢蛋白(nestin),在体外可诱导分化产生分别表达Tuj1和GFAP的细胞.全细胞膜片钳可记录到三种外向Kv通道:一种缓慢激活的、对四乙基胺(TEA)敏感的延迟整流钾电流(IDR);一种快速激活和失活、可被4-氨基吡啶(4-AP)阻断的外向瞬时钾电流(IA),其在+20 mV和+50 mV的电流密度分别为11 pA/pF±3 pA/pF和29 pA/pF ±7 pA/pF(标本数=11);一种可被iberiotoxin(IbIX)抑制的大电导钙激活钾通道(BKCa),钳制电位+80mV时,加入100 nM IbTX前后的电流密度分别为56 pA/pF ±4 pA/pF和45 pA/pF±4 pA/pF(标本数=6.P＜0.05).结论 体外培养的未分化状态下SD大鼠海马源NSC至少含有IDR、IA和BKCa三种外向Kv通道.     

外源性神经节苷脂对神经干细胞增殖、分化作用的初步研究

目的 探讨外源性神经节苷脂(GM1)对从胎鼠大脑分离培养的神经干细胞(NSCs)增殖及分化的作用.方法 ①利用无血清培养技术从胎鼠大脑皮层和海马分离培养原代细胞,加血清诱导其分化.②在NSCs培养基和DMEM/F12培养基中加入不同浓度的GM1,观察GM1对NSCs增殖和分化的影响.结果 ①与不含GM1的NSCs培养基相比,在NSCs培养基中加入低浓度的GM1,NSCs的生长无明显改变,随着GM1浓度的增加,NSCs克隆球体积逐渐减小,细胞逐渐死亡;②在DMEM/F12培养基中单独加GM1而不加血清,NSCs克隆球均未见继续生长,也未见分化,而是迅速的死亡.结论 在NSCs培养基中,低浓度(12.5 μg/mL)GM1对NSCs的增殖无明显影响,但较高浓度的GM1对NSCs的增殖有抑制作用;在无血清的DMEM/F12培养基中,GM1不能诱导NSCs分化.     

神经干细胞球和单层贴壁神经干细胞的培养及鉴定

目的：探讨小鼠大脑皮层源性神经干细胞（NSCs）体外培养的两种方法并对培养的细胞进行鉴定。方法：分别取孕14-16d的昆明小鼠胚胎脑皮质并用细胞球悬浮培养和单层贴壁培养两种方法进行体外培养，用光学显微镜观察NSCs的生长情况，并用免疫细胞化学鉴定NSCs特异性抗原的表达，经过血清对NSCs分化诱导后进行胶质纤维酸性蛋白及微管相关蛋白．2的检测。结果：①培养出来的细胞可以扩增生长；②这两种方法分别培养的神经干细胞球和单层神经干细胞经抗巢蛋白免疫细胞染色均呈阳性；③两种培养方法培养出的NSCs经诱导分化后，免疫细胞化学染色显示微管相关蛋白-2、神经胶质酸性蛋白染色阳性。结论：采用无血清培养基中加入特定生长因子的神经干细胞球培养和单层贴壁两种培养技术，可培养出在体外稳定增殖并有多向分化潜能的NSCs。     

大鼠海马神经干细胞的扩增及与三维微小凹图式复合的研究

目的比较2种培养基下海马神经干细胞(neural stem cells,NSCs)的生长特性,进而实现海马NSCs扩增的优化及其与聚乳酸(poly-L-lactide,PLLA)三维微小凹图式的复合。方法分离大鼠胚胎海马细胞并采用Neurobasal为基础的培养基和DMEM/F12为基础的培养基进行扩增。以四甲基氮唑蓝(MTT)比色法及神经球数目统计法评价2种培养基下细胞增殖行为。采用紫外光光刻、硅蚀刻及软光刻技术制备PLLA三维微小凹图式并实现海马NSCs与微小凹图式的复合。结果原代分离的海马细胞呈神经干细胞标志物阳性并能向神经元系和胶质细胞系分化。在30d的扩增时间内,海马NSCs在以Neurobasal为基础的培养基中缓慢扩增聚集成神经球,少见细胞贴壁及分化;在以DMEM/F12为基础的培养基中海马NSCs扩增迅速,但易贴壁和分化。培养第25天时后者神经球数量为前者的4.7倍。微加工制备的微小凹图式结构清晰、稳定,具有高纵横结构比(≥1)。扩增的海马NSCs能在三维微小凹图式上成功复合生长。结论以DMEM/F12为基础的培养基有利于大鼠海马NSCs的扩增,以Neurobasal为基础的培养基利于海马NS...     

心脉隆注射液对新生SD大鼠海马神经干细胞增殖分化的影响

目的初步探讨心脉隆注射液对新生SD大鼠海马神经干细胞增殖分化作用的影响。方法分离新生SD大鼠海马组织,采用无血清及单克隆培养方式获得大量神经干细胞,将不同浓度心脉隆注射液加入第3代神经干细胞单细胞悬液中有血清贴壁培养并分实验组和对照组,应用免疫荧光及细胞化学染色检测Nestin、5-溴脱氧尿嘧啶核苷(BrdU)、微管相关蛋白2(MAP-2)、胶质纤维酸性蛋白(GFAP)的表达,计算MAP-2阳性细胞百分率。四甲基偶氮唑盐(MTT)比色法观察心脉隆注射液对神经干细胞增殖能力的影响。结果海马NSCs在分化后,各心脉隆注射液干预组MAP-2阳性细胞比例均较空白对照组增高(P<0.05),MTT结果显示培养5 d后各药物组NSCs增殖能力均较对照组增强(P<0.05)。结论心脉隆注射液具有促进神经干细胞增殖并向神经元方向分化的作用。     

胰岛素样生长因子-1诱导新生小鼠海马源性神经干细胞增殖分化的研究

目的探讨胰岛素样生长因子-1（IGF-1）对新生小鼠海马源性神经干细胞（NSCs）增殖和分化的影响。方法通过取新生C57BL／6J小鼠海马组织,机械分离,体外培养NSCs,特异性标志蛋白Nestin免疫荧光鉴定。在细胞培养液中加入100μg／L的IGF-1记为IGF-1组,同时设立正常细胞对照组。CCK-8试剂盒检测细胞增殖情况,GFAP、133Tubulin细胞免疫化学检测细胞分化情况。结果体外成功培养NSCs,特异性蛋白Nes-tin具有表达。IGF-1组NSCs较对照组增殖显著,且IGF-1组细胞具有显著的迁移和分化能力。细胞免疫荧光鉴定,IGF-1可促进细胞分化为星形胶质细胞和神经元（P〈0．05）。结论IGF-1能够促进体外培养的新生小鼠海马源性NSCs增殖,并诱导NSCs向星形胶质细胞和神经元分化。     

Neurogenesis by Activation of Inherent Neural Stem Cells in the Rat Hippocampus after Cerebral Infarction

Objective To investigate the changes of neural stem cells （NSCs） in the rat hippocampus after cerebral infarction （CI） and to evaluate the neurogenesis caused by the activation of NSCs. Methods CI models of rats were made and rats were assigned to 6 groups： sham-operated, 1 day, 3 days, 7 days, 14 days, and 28 days after CI. The dynamic expression of bromodeoxyuridine （BrdU）, polysialylated neural cell adhesion molecule （PSA-NCAM）, glial fibrillary acidic protein （GFAP）, and neuronal nuclear antigen （NeuN） were determined by immunohistochemistry and immunofluorescence staining. BrdU was used to mark the proliferated NSCs. PSA-NCAM was used to mark the plasticity of activated NSCs. GFAP and NeuN were used to mark the differentiated NSCs. Results Compared with the controls, the number of BrdU^＋ cells in the hippocampus increased significantly at 1 day after CI（P〈0.05）, reached peak at 7 days after CI （P〈0.05）, decreased but still elevated compared with the controls at 14 days after CI （P 〈 0.05）, and nearly unchanged at 28 days after CI. The number of Brd^U＋/PSA-NCAM^＋ cells increased significantly at 7 days after CI （P〈0.05）, reached peak at 14 days after CI （P 〈 0.05）, and decreased but still elevated compared with the controls at 28 days after CI （P 〈 0.05）. The number of BrdU^＋/PSA-NCAM^＋ cells was equal to 60% of the number of BrdU^＋ cells in all the same period. The number of BrdU^＋/NeuN^＋ cells in the hippocampus increased significantly at 14 days after CI （P 〈 0.05） and reached peak at 28 day after CI （P 〈 0.05）. The number of BrdU^＋/GFAP^＋ cells in the hippocampus nearly unchanged after CI. Conclusion CI can stimulate the proliferation of inherent NSCs, and most proliferated NSCs may differentiate into neurons and represent neural plasticity.     

大鼠胚胎神经干细胞的分离培养及分化研究

目的:研究大鼠胚胎神经干细胞体外分离、培养的条件及增殖、分化特性。方法:取胎龄15~17 d的SD大鼠胎脑海马及室周组织,在含碱性成纤维细胞生长因子(b-FGF),表皮生长因子(EGF),B27、N2添加剂的无血清培养基中培养,用有限稀释法进行克隆、传代,免疫细胞化学法鉴定神经干细胞克隆球及诱导分化后的细胞。结果:大鼠胎脑能在体外培养获得大量神经干细胞,并分化为神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞。结论:胚胎脑组织有丰富的神经干细胞,可在体外长期培养并保持干细胞特性,能分化为神经元、胶质细胞等终末细胞。