雌激素对大鼠脑缺血再灌注神经干细胞内源性激活的实验研究

目的探讨雌激素对脑缺血再灌注神经干细胞(neural stem cell,NSC)内源性激活的作用.方法将44只雄性大鼠随机分成假手术组、对照组和实验组.采用传统的线栓法制备大鼠大脑中动脉闭塞再灌注模型,实验组大鼠腹腔注射苯甲酸雌二醇,对照组腹腔注射生理盐水,通过免疫组织化学技术标记大鼠海马齿状回颗粒下层(subgranular zone,SGZ)、侧脑室室下层(subventricular zone,SVZ)以及梗死皮质周边区在缺血再灌注3、7、11、18 d的5-溴脱氧尿嘧啶核苷(bromodeoxyuridine,BrdU)阳性细胞,并采用HPIAS图像分析系统进行分析.结果正常成年大鼠脑组织SGZ和SVZ存在少量Brdu阳性细胞,对照组脑缺血再灌注3 d SGZ、SVZ和梗死皮质周边Brdu阳性细胞的数量开始增多,7 d达到高峰,11d后开始减少,18 d进一步下降.实验组与对照组相比,在各个时间点均能显著提高BrdU阳性细胞的数量(P＜0.01),而且增殖可以持续11d.结论脑缺血再灌注可激活脑内NSC的增殖,雌激素可以促进脑缺血再灌注多个区域NSC的增殖.     

雌性和雄性大鼠脑缺血再灌注神经干细胞增殖的比较研究

目的探讨雌性和雄性成年大鼠脑缺血再灌注海马齿状回颗粒下层(subgranular zone,SGZ)、侧脑室室下层(subventricular zone,SVZ)和梗死皮质周边神经干细胞(neural stem cell,NSC)增殖的差异性.方法雌性和雄性成年大鼠各16只,制作线栓法大脑中动脉闭塞2 h后再灌注模型,用免疫组织化学方法动态检测海马齿状回SGZ、SVZ和梗死皮质周边5-溴脱氧尿嘧啶核苷(bromodeoxyuridine,BrdU)标记的阳性细胞数的变化,并采用HPIAS图像分析系统进行对比分析.结果雄性大鼠SGZ、SVZ及梗死周边区域BrdU阳性细胞在缺血再灌注3 d开始增加,7 d达到高峰,11d后开始下降,18 d进一步减少.而雌性大鼠则是3 d开始增加,7 d明显增加,11d达到高峰,18 d才开始减少,且各时间点雌性大鼠的BrdU阳性细胞数均明显高于雄性大鼠.结论脑缺血再灌注雌雄成年大鼠均有NSC增殖,雌性大鼠NSC增殖较雄性大鼠更为明显.     

N-Methyl-D-Aspartate受体拮抗剂对脑缺血后成年大鼠神经干细胞内源性激活的实验研究

目的　研究N - Methyl- D- Aspartate(NMDA)受体拮抗剂MK- 80 1对脑缺血后神经干细胞(NSC)激活的作用。方法　将4 0只SD大鼠分成对照组和实验组,两组大鼠均采用传统线栓法作成大脑中动脉缺血再灌注模型,实验组大鼠腹腔注射MK- 80 1,对照组腹腔注射生理盐水,通过免疫组织化学技术标记鼠脑海马齿状回颗粒细胞层(SGZ)、室管膜下层(SVZ)及梗死皮质周边区注射后第3、7、11、18天的Brdu、Nestin阳性细胞数。结果　对照组大鼠Brdu、Nestin阳性细胞7d在SGZ出现一小高峰,然后迅速下降,11d阳性细胞甚少,梗死皮质周边区更少;而实验组Brdu、Nestin阳性细胞3d在SVZ明显表达,7～11d在SGZ区达高峰,并可持续至18d,同样梗死皮质区Brdu、Nestin阳性细胞7～18d表达明显,两组比较,有统计学意义(P<0 .0 1)。结论　NMDA受体拮抗剂MK- 80 1在脑缺血后,能促进NSC的增殖、分化。     

脑缺血再灌注损伤后大鼠脑内Nestin、 bFGFmRNA的变化研究

目的研究脑缺血再灌注损伤后大鼠脑内神经干细胞增殖相关因子的变化,包括BrdU Nestin、bFGFmRNA。方法采用大鼠脑中动脉缺血再灌注损伤(middle cerebral artery occlusion,MCAO)模型,分假手术组、模型组两组,应用免疫荧光法检测两组3d、5d、7d、14d、21d、30d病灶侧侧脑室区(subventricle zone,SVZ)、海马齿状回(subdentate gyrus zone,SGZ)BrdU Nestin的变化,以及应用RT-PCR方法观察相应时间点两组病灶侧bFGFmRNA的变化。结果假手术组几乎检测不到BrdU Nestin荧光值、bFGFmRNA的表达;模型组病灶侧Br- dU Nestin荧光值、bFGFmRNA表达增高,两组比较有显著差异(P<0.05);各时间点间模型组病灶侧BrdU Nestin荧光值、bFGFmRNA表达均有显著差异(P<0.05);bFGFmRNA的表达值增强早于BrdU Nestin荧光值。结论大鼠脑缺血再灌注损伤可引起病灶侧SVZ、SGZ区神经干细胞反应和增殖;病灶侧bFGFmRNA表达上调可能与神经干细胞增殖分化有关;脑缺血损伤后神经干细胞增殖分化具有时间窗。     

东菱迪夫对脑缺血大鼠侧脑室下区神经干细胞分化及迁移的影响

目的 观察东菱迪夫对脑缺血损伤后大鼠神经干细胞分化、迁移的影响,并探讨东菱迪夫治疗急性脑缺血损伤的可能机制.方法 采用大脑中动脉阻塞法(MCAO)建立局灶性脑缺血再灌注模型;运用神经功能缺陷评分和TTC染色评定神经功能与脑梗死体积;免疫组化检测缺血侧脑室下区(SVZ)5-溴脱氧尿嘧啶核苷(BrdU)以及胶质纤维酸性蛋白GFAP(作为检测脑缺血后神经干细胞的分化、迁移的指标),从而评价东菱迪夫对缺血脑损伤后神经干细胞分化迁移的作用.结果 东菱迪夫组(DLDF)再灌后第7天脑梗死灶体积明显小于模型组(P<0.01),DLDF组大鼠在第7、8、9、16天的神经功能缺陷评分明显优于模型组(P<0.05);和模型组相比,缺血损伤后第7天,东菱迪夫组大鼠SVZ的GFAP阳性细胞数明显增多(P<0.05);缺血损伤后第14天,东菱迪夫组大鼠SVZ的BrdU阳性细胞数明显增多(P<0.05),并且观察到从SVZ至其背外侧带的BrdU阳性细胞的迁移带.结论 东菱迪夫能减少脑缺血大鼠的脑梗死灶体积和改善神经功能评分;缺血脑损伤后,脑内神经干细胞发生分化、迁移;东菱迪夫可促进SVZ神经干细胞的分化、迁移.     

半乳凝素1对脑损伤大鼠室管膜下区内源性神经干细胞原位增殖及迁移的影响

背景：半乳凝素1表达于室管膜下区的星形胶质细胞中并诱导其分化，分化的星形胶质细胞可明显提高脑源性神经生长因子的产生。 目的：观察侧脑室注入半乳凝素1对脑缺血损伤大鼠内源性神经干细胞增殖、迁移的影响。 设计、时间及地点：细胞学体内观察实验，于2007-03/11在佳木斯大学神经科学研究所完成。 材料：纯种清洁级成年Wistar大鼠48只，随机分为模型组、药物组，24只/组。半乳凝素1为北京晶美生物工程公司产品。 方法：两组大鼠均采用线栓法制作局灶性大脑中动脉闭塞模型。造模后24 h，药物组经右侧侧脑室注入10 μL浓度为0.2 g/L的半乳凝素1，模型组注射等量生理盐水。分别于缺血再灌注后3，7，14，28 d处死大鼠，取脑组织制作石蜡切片，处死前1 d腹腔注射BrdU。 主要观察指标：免疫组织化学染色检测大脑室管膜下区BrdU和巢蛋白阳性细胞的表达。 结果：模型组缺血再灌注3 d后大脑室管膜下区BrdU、巢蛋白阳性细胞开始增加，7 d增殖达高峰，14 d后表达开始下降，28 d后下降至最低。药物组缺血再灌注3 d后大脑室管膜下区两种阳性细胞均明显增加；7 d 增殖达高峰，半定量分析BrdU、巢蛋白阳性细胞数分别是模型组的2倍和1.5倍，且BrdU阳性细胞向腹外侧迁移，巢蛋白阳性细胞胞体变大，突起增长，并有向外侧迁移进入脑实质的迹象；14 d后开始下降；28 d降至最低，但仍明显多于模型组（P < 0.05）。 结论：经侧脑室注入半乳凝素1在大鼠脑缺血后可激活内源性神经干细胞原位增殖，并存在由增殖区向外周脑实质迁移的趋势。     

电刺激嗅球对脑缺血再灌注大鼠内源性神经干细胞增殖、迁移及分化的影响

目的：探讨嗅球电刺激对脑缺血再灌注大鼠脑内神经发生的影响。方法将健康雌性SD大鼠随机分为假手术组、脑缺血再灌注组、电刺激组、假刺激组,其中脑缺血再灌注组、电刺激组,以线栓法建立大鼠右侧大脑中动脉缺血（middle cerebral artery occlusion ,MCAO）/再灌注模型,假手术组仅分离出颈内动脉;电刺激组在右侧嗅球内埋置双极电极,于MCAO再灌注后对嗅球进行电刺激,假刺激组只埋置电极,不进行电刺激;以5－溴脱氧尿嘧啶（Brdu）标记内源性神经干细胞（NSC ）。假手术组于术后48 h、1周,脑缺血再灌注组于缺血再灌注后48 h、1周,电刺激组及假刺激组于刺激后48 h、1周分别行Brdu免疫组化染色,观察各组脑室下区（SVZ）区NSC增殖情况;假手术组、缺血再灌注组、电刺激组、假刺激组4组大鼠在电刺激组行电刺激后腹腔注射Brdu 50 mg/kg ,2次/d ,连续2 d ,4周后处死,分别取脑切片,进行免疫组化和免疫荧光双标染色,观察各组NSC迁移和分化情况。结果缺血再灌注组（37.67±1.97）、假刺激组（36.5±2.35）和电刺激组（43.67±1.63）大鼠48 h后SVZ区Brdu阳性NSC细胞数较假手术组（15.5±1.52）明显增多（F＝57.21,P＜0.05）,缺血再灌注组（41.17±2.94）、假刺激组（41.83±2.14）和电刺激组（47.67±2.34）1周后Brdu阳性细胞数较假手术组（15.5±1.52）增多（F＝73.62,P＜0.01）,电刺激组在各时间点均较其他组Brdu阳性 NSC细胞数增多（P＜0.01）。缺血并注射Brdu 4周后缺血侧皮质区电刺激组Brdu阳性NSC细胞数（57.17±2.4）较缺血再灌注组（46.83±2.48）和假刺激组（45.83±2.14）增多（F＝161.50,P＜0.01）;免疫荧光双标染色示电刺激组Brdu阳性NSC细胞中Brdu/神经元核抗原（Neun ）双阳性细胞比例约为（74.67±3.61）％,Brdu/胶质纤维酸性蛋白（GFAP）双阳性细胞比例约为（38.83±3.36）％,与缺血再灌注组和假刺激组比较差异均无统计学意义（均 P＞0.05）。结论电刺激嗅球可能促进脑缺血大鼠SVZ区NSC增殖,并可能促进新生NSC向缺血皮质区迁移,增加缺血皮质新生神经元数量,但SVZ区新生NSC的分化不受影响。     

大鼠脑缺血再灌注诱导自体神经干细胞原位增殖的研究

目的研究缺血性脑损伤对内源性神经干细胞增殖、迁移的影响。方法参照Pulsinelli-Brierley法制作短暂性全脑缺血动物模型,全脑缺血10min后再灌注,采用SABC免疫组化染色显示5'-溴脱氧尿嘧啶(BrdU)阳性细胞和神经巢蛋白(Nestin)阳性细胞,光镜下观察并统计分析脑缺血损伤后内源性神经干细胞增殖、迁移的变化过程。结果脑缺血再灌流24h后,海马、齿状回和室管膜下区的BrdU阳性细胞和Nestin阳性细胞增多,7～10d达到高峰,术后20d仍有表达;在室管膜下区,BrdU阳性细胞和Nestin阳性细胞有向皮质、海马迁移的现象。结论①成年大鼠全脑缺血后7～10d,内源性神经干细胞的增殖达到高峰。②增殖的内源性神经干细胞存在由增殖区向靶区迁移的现象。     

GDNF对局灶性脑缺血大鼠SVZ和SGZ细胞增殖及学习记忆的影响

目的　观察胶质细胞源性神经营养因子(GDNF)对局灶性脑缺血再灌注大鼠SVZ和SGZ细胞增殖的影响。方法　大脑中动脉线栓法制作大鼠局灶性脑缺血再灌注模型,立体定位下侧脑室注射GDNF,应用5 -溴脱氧尿核苷(Brd U )标记分裂细胞,观察模型组、GDNF组大鼠SVZ和SGZ神经干细胞的增殖,同时应用Y迷宫监测大鼠学习记忆能力。结果　局灶性脑缺血再灌注损伤大鼠GDNF组神经干细胞增殖明显增加,Brd U免疫阳性细胞数与相应对照组比较,差异有显著性意义(P<0 .0 5 )。GDNF组大鼠学习和记忆能力与相应对照组比较,差异有显著性(P<0 .0 5 )。结论　GDNF可增强局灶性脑缺血SVZ和SGZ细胞增殖能力,外源性GDNF可加速中枢神经损伤的修复。     

脑缺血后内源性激活神经干细胞的机制研究

1 脑缺血后内源性神经干细胞的自身激活 近年来研究表明,脑缺血后自身的神经干细胞有大量的增殖分化[1,2],说明神经干细胞可能参与脑缺血的病理生理过程.Zhang等通过建立沙鼠大脑中动脉缺血(MCAO)模型,观察缺血再灌注后不同时期的室管膜下层(SVZ)、海马颗粒细胞层(DG)、嗅球以及梗死灶周边皮质的神经干细胞增殖、分化情况,发现7 d后在梗死同侧脑SVZ出现神经干细胞增殖高峰,14 d达最高,而DG区则无增殖,且14 d后远离梗死区的嗅球有大量的神经干细胞增殖,但28 d后,标记Brdu阳性细胞大量减少,说明脑缺血只引起短暂的神经干细胞的增殖,Zhang认为是脑缺血损伤的应急保护反应[3].     

Enforced physical training promotes neurogenesis in the subgranular zone after focal cerebral ischemia

BACKGROUND: Cerebral ischemia increases neurogenesis in the subventricular zone (SVZ) and in the subgranular zone (SGZ) of the dentate gyrus, and this might be modulated by an enriched environment including voluntary physical activity. We examined whether enforced physical training (EPT) influences neurogenesis in the SVZ and SGZ after cerebral ischemia. METHODS: Adult male Sprague-Dawley rats were subjected to focal cerebral ischemia for 2 h, and divided into an EPT and a non-EPT group. All rats in the EPT group were trained using a rota-rod for 14 days. 5-bromo-2'-deoxyuridine (BrdU) was injected to determine levels of cell proliferation. Functional recovery was assessed using a set of behavioral test batteries. Extents of endogenous neurogenesis in the SVZ and SGZ were quantified by immunofluorescence staining. Although final infarction volumes were not significantly different in the groups, functional recovery was better in the EPT group at 10 and 17 days after ischemia. In the SVZ, BrdU labeling and double labeling of BrdU/Dcx and of BrdU/NeuN were not significantly different in the two groups. However, in the SGZ, EPT significantly increased the number of BrdU-positive cell numbers (EPT vs. non-EPT: 159.1+/-19.9 vs. 101.8+/-7.8, p=0.04), and the number of BrdU/Dcx double-labeled cells (130.6+/-16.9 vs. 73.6+/-7.2, p=0.01). CONCLUSIONS: The results obtained indicate that EPT promotes neurogenesis in the SGZ of the dentate gyrus after ischemia, but not in the SVZ. The biochemical mechanism that determines the differential effects of EPT remains to be clarified.     

神经干细胞移植治疗大鼠脑缺血再灌注损伤的实验研究

目的探讨胎鼠皮质培养的神经干细胞移植治疗大鼠脑缺血再灌注损伤的可行性及疗效。方法取孕龄15d Sprague-Dawley(SD)胎鼠皮质细胞培养为神经干细胞;用线栓法制备大鼠脑缺血再灌注损伤模型;将24只健康SD大鼠分为假手术组、缺血对照组、缺血移植组,在移植后2周、4周依据Garcia的18分评分法对各组大鼠的神经功能进行评分;行脑灌注固定取材,免疫组化染色观察移植后神经干细胞的分化、迁移和整合情况。结果用胎鼠皮质培养的细胞nestin表达阳性;缺血移植组大鼠的神经功能评分明显高于缺血对照组(P<0.05);缺血移植组免疫组织化学染色能够检测到存活的BrdU阳性细胞,移植后4周时可见移植细胞向周围迁移、分化、参与血管形成,并可见梗死区边缘微血管明显增生;缺血移植组大鼠脑GFAP阳性细胞数较缺血对照组明显增多(P<0.05)。结论分离、培养胎鼠皮质细胞Nestin表达阳性,即是大鼠的神经干细胞;移植体外培养的神经干细胞能在脑缺血大鼠脑内存活、迁移、分化,并且对脑梗死大鼠的神经功能修复起到了积极作用。     

Temporal profile of neurogenesis in the subventricular zone,dentate gyrus and cerebral cortex following transient focal cerebral ischemia

Abstract

Background: In the adult mammalian brain, it is considered that neurogenesis persists in limited regions such as the hippocampal dentate gyrus (DG) and the subventricular zone (SVZ) of the lateral ventricle. On the other hand, neurogenesis in the cortex after cerebral ischemia and its role in post-stroke recovery have not been clarified yet. In this study, we investigated neurogenesis in the cortex and the spatiotemporal profile of neural progenitors in SVZ and DG of rats subjected to transient focal cerebral ischemia.

Materials and methods: Male Sprague–Dawley rats (270–300 g) were subjected to 60 minute middle cerebral artery occlusion. Proliferating cells were labeled by the cumulative administration of BrdU 1, 2, 3, 4, 6 and 8 weeks after ischemia induction (at weeks 1–4, 6 and 8). Double labeling was also performed with antibodies against BrdU and NeuN.

Results: BrdU-positive cells proliferated in DG and SVZ of the bilateral hemispheres, and their proliferation peaked at week 3 in SVZ and at week 4 in DG. In the peri-infarct zone of cerebral cortex, BrdU-positive cells co-expressed NeuN from weeks 3 to 8.

Conclusion: Neurogenesis was observed in the cerebral cortex and proliferation of neural progenitors occurred in SVZ and DG of rats subjected to transient focal cerebral ischemia. Our data might indicate that endogenous dormant neural stem cells residing in the cortex were activated by ischemic insult to induce the proliferation of neural progenitors and differentiation into mature neurons.     

TRPC1沉默对脑缺血大鼠神经干细胞迁移的影响

目的探讨瞬时受体电位通道1(TRPC1)沉默对脑缺血大鼠内源性神经干细胞增殖、迁移和分化的影响。方法 SD大鼠分为假手术组、脑缺血组、TRPC1沉默组(脑缺血+TRPC1沉默)和阴性对照组,以脑室内注射siRNA沉默TRPC1,以线栓法制作大鼠大脑中动脉脑缺血(MCAO)模型,脑缺血模型制作成功后,腹腔内注射Brdu标记内源性神经干细胞,分别于48 h、4 w后处死大鼠,行Brdu免疫组化染色、免疫荧光双标染色(Brdu/GFAP、Brdu/Neun)观察NSC的增殖、迁移和分化情况。结果脑缺血后48 h,脑缺血组和TRPC1沉默组SVZ区Brdu阳性表达均较假手术组明显增多(P0.01),但TRPC1沉默组Brdu阳性细胞数较缺血组低(P0.01)。脑缺血4 w后,缺血组与假手术组相比,皮质区具有更多的Brdu阳性细胞(P0.01),同样TRPC1沉默组Brdu阳性细胞数多于假手术组,但明显低于脑缺血组(P0.01);免疫荧光双标染色发现,脑缺血各组Brdu/GFAP、Brdu/Neun双阳性细胞的数量均比假手术组明显增高,但TRPC沉默组双阳性细胞显著少于脑缺血组和阴性对照组(P0.01)。结论 TRPC1沉默显著影响脑缺血大鼠SVZ区NSC的增殖、向脑缺血区迁移及向成熟细胞的分化。     

Increased proliferation of neural progenitor cells but reduced survival of newborn cells in the contralateral hippocampus after focal cerebral ischemia in rats.

Recent studies demonstrated that neurogenesis in the adult hippocampus increased after transient global ischemia; however, the molecular mechanism underlying increased neurogenesis after ischemia remains unclear. The finding that proliferation of progenitor cells occurred at least a week after ischemic insult suggests that the stimulus was not an ischemic insult to progenitor cells. To clarify whether focal ischemia increases the rate of neurogenesis in the remote area, the authors examined the contralateral hemisphere in rats subjected to permanent occlusion of the middle cerebral artery. In the subgranular zone of the hippocampal dentate gyrus, the numbers of bromodeoxyuridine (BrdU)-positive cells increased approximately sixfold 7 days after ischemia. In double immunofluorescence staining, more than 80% of newborn cells expressed Musashi1, a marker of neural stem/progenitor cells, but only approximately 10% of BrdU-positive cells expressed glial fibrillary acidic protein (GFAP), a marker of astrocytes. The number of BrdU-positive cells markedly decreased 28 days after BrdU administration after ischemia, but it was still elevated compared with that of sham-operated rats. In double immunofluorescence staining, 80% of newborn cells expressed NeuN, a marker of differentiated neurons, and 10% of BrdU-positive cells expressed GFAP. However, in the other areas of the contralateral hemisphere including the rostral subventricular zone, the number of BrdU-positive cells remained unchanged. These results showed that focal ischemia stimulated the proliferation of neuronal progenitor cells, but did not support survival of newborn cells in the contralateral hippocampus.     

头针诱导神经干细胞的增殖分化

目的研究脑缺血再灌注大鼠神经干细胞（neural stem cells,NSCs）增殖、分化情况及头针对其影响。方法将Wistar大鼠70只,随机分为假手术组10只、模型组和头针组各30只;模型组和头针组采用线栓法制作大脑中动脉闭阻（middle cerebralartery occlusion,MCAO）模型,各组大鼠又按照缺血时间（7、14、28d）分为3个亚组,每个时相点10只。头针组大鼠于缺血再灌注成功后即行头针治疗,每日1次,直至处死前;各组大鼠处死前1d腹腔注5-溴脱氧尿核苷（bromodeoxyuridine,BrdU）液;对各亚组大鼠行神经功能缺损评分（neurological severity score,NSS）,免疫荧光法计数各组大鼠海马（dentate gyrus,DG）BrdU阳性细胞和BrdU/NeuN阳性双标细胞。结果第28d头针组的NSS显著低于模型组（P〈0.05）。大鼠缺血再灌注后各组阳性细胞有明显表达,而头针组在不同时相的阳性细胞数较同时相模型组有明显增加。结论头针能促进神经干细胞的增殖和分化,改善神经功能缺损评分,从而促进神经功能的修复。     

慢性应激抑制卒中后大鼠海马内源性神经干细胞增殖和分化研究

目的 观察慢性应激对卒中后海马内源性神经干细胞增殖和分化的影响。方法 将雄性SD大鼠分为正常、卒中、慢性应激组。建立左侧大脑中动脉闭塞卒中动物模型并予以慢性不可预见温和应激刺激结合孤养。经溴脱氧尿苷嘧啶（BrdU）标记，免疫组化、荧光双标染色及共聚焦成像动态检测并比较各研究组大鼠左侧海马齿状回BrdU及其与神经元核性蛋白（NeuN）共表达。结果 与卒中组相比，慢性应激组大鼠病灶侧海马齿状回BrdU+细胞数在脑梗死后第7天未见减少，第21天明显减少（28.5±1.9 vs 72.2±1.4），差异有统计学意义（P<0.001）。与卒中组相比，慢性应激组大鼠病灶侧海马齿状回BrdU+/NeuN+细胞比例在脑梗死后30 d[（69.0±3.4）%）]和45 d[（78.3±2.4）%]均明显减少，差异有统计学意义（P<0.001； P<0.01）。结论 慢性应激能明显抑制卒中后海马内源性神经干细胞的增殖和分化，可能是卒中后抑郁发病的因素之一。