阿尔茨海默病患者来源的诱导多能干细胞向神经干细胞及神经元的诱导分化

目的将阿尔茨海默病(AD)患者、年轻人和认知正常老年人的血细胞重编程为诱导多能干细胞(i PSC),进一步分化为神经干细胞(NSC)和神经元,观察不同来源i PSC向NSC和神经元分化时细胞表型和功能的变化。方法取年轻人、认知正常老年人和AD患者来源的外周单核巨噬细胞,引入转录因子Oct3/4,Sox2,c-Myc和Klf4重编程为i PSC,进一步诱导为NSC和神经元;应用Incu Cyte ZOOM动态细胞观察系统记录分化过程中细胞生长曲线及神经突生长情况;Ed U增殖试剂盒检测细胞增殖能力;采用NSC标记物Nestin,Sox1,Sox2和Ki67对诱导得到的NSC鉴定,双肾上腺皮质激素(DCX)对诱导得到的新生神经元鉴定;采用全细胞膜片钳记录分化神经元钠电流、钾电流以及诱发动作电位。结果经过7 d诱导,i PSC可分化为NSC,年轻人和认知正常老年人以及AD患者NSC均表达NSCs标记物Nestin,Sox1,Sox2和Ki67。NSC传代过程中,AD患者来源NSC生长曲线低于年轻人和认知正常老年人;Ed U结果显示AD患者来源NSCs中Ed U阳性细胞比例显著少于年轻人和认知正常老年人;AD患者来源NSC传代过程中DCX阳性细胞比例明显高于年轻人和认知正常老年人,且可记录到K+电流、Na+电流以及诱发动作电位;进一步将NSC向神经元定向分化结果显示,AD患者DCX阳性新生神经元比例以及神经突的生长速度明显大于年轻人和认知正常老年人;膜片钳结果显示AD患者来源神经元K+电流和Na+电流明显大于年轻人和认知正常老年人,动作电位频率和幅度也大于年轻人和认知正常老年人。结论年轻人、认知正常老年人和AD患者的i PSC能够诱导分化为NSC和神经元;AD患者来源NSC增殖能力显著低于年轻人和认知正常老年人;且AD患者来源NSC更容易向神经元分化,分化的神经元表现出更强的兴奋性。     

移植神经干细胞在脑缺血大鼠损伤脑区的定向分化及其对运动功能的影响

目的:研究神经干细胞(NSCs)移植对大鼠脑缺血模型损伤脑区结构和功能的影响。方法:从新生的Wistar大鼠脑组织中分离、培养NSCs。制作大鼠脑缺血再灌注模型,24h后移植BrdU标记的NSC于梗死灶同侧的侧脑室。记录损伤和移植后的大鼠运动功能评分,研究移植后的NSC迁徙、定向分化的情况及其与宿主细胞间的关系。结果:大鼠NSCs移植后部分可在体内存活并迁徒至脑缺血病灶区,在缺血区内能分化成为神经元细胞并与宿主神经细胞形态一致,运动神经功能评分与对照组相比有统计学差异(P<0.05)。结论:移植的NSCs对缺血损伤脑区结构有修复作用,可改善脑缺血模型动物运动功能。     

神经生长因子诱导神经干细胞向胆碱能神经元分化过程中相关基因表达的研究

目的 通过检测神经生长因子(NGF)定向诱导神经干细胞(NSC)分化为胆碱能神经元过程中Neurod、Hes1基因的表达变化,探讨NSC的定向诱导分化机制.方法 Wistar大鼠海马形成原代克隆球后传代第3代检测.应用不同浓度(5,10,50,100 μg/L)的NGF对NSC进行诱导分化.免疫荧光检测胆碱乙酰转移酶(ChAT)的表达.实时定量聚合酶链反应(PCR)分析NSC诱导分化1周时Neurod、Hes1基因的表达变化.结果 培养获稳定状态的NSC,并具有多向分化能力.NSC经不同浓度的NGF诱导1周后,免疫荧光检测ChAT阳性率最高25％,50 μg/L NGF具最显著的诱导作用.实时定量PCR技术检测50 μg/L组NeuroD mRNA的达量最高[(1.010±0.024)];高于其他各低浓度组[5μg/L(0.130 ±0.013),10 μg/L(0.510±0.016)],差异有统计学意义(P＜0.01);Hes1 mRNA的表达量在50 μg/L组最低[(0.080±0.010)],低于各低浓度组[5 μg/L(0.220 ±0.014),10μg/L(0.130±0.012)],差异有统计学意义(P＜0.05).结论 ①在体外环境下 NGF具有较强的诱导NSC向胆碱能神经元分化的作用.②Neurod和Hes1基因的表达变化与NGF诱导NSC向胆碱能神经元的分化过程密切相关,改变bHLH正负调控基因的表达的平衡点可能对NSC分化为胆碱能神经元有重要调控作用.     

亚低温联合载神经干细胞的纤维蛋白支架对颅脑创伤的修复作用

目的 研究大鼠颅脑创伤 （TBI） 后原位移植神经干细胞 （NSCs） 治疗的可能性, 探讨载有 NSCs 的纤维蛋白支架及与亚低温（MHT）联合对 TBI 的治疗作用。方法 从孕 14 d SD 大鼠皮质组织中分离 NSCs, 与纤维蛋白支架共培养, 应用扫描电镜观察支架及 NSCs 的形态, 并通过免疫荧光检测细胞类型。将 48 只雄性 SD 大鼠随机分成 TBI 组 （A 组）、 TBI+NSC 组 （B 组）、 TBI+MHT 组 （C 组）、 TBI+NSC+MHT 组 （D 组）, 每组 12 只。A 组通过液压损伤仪行 TBI 造模; B 组 TBI 后接受 NSCs 移植治疗; C 组 TBI 后接受 MHT 治疗; D 组 TBI 后接受 NSCs 与 MHT 联合治疗。分别在第 14、 28 天通过神经功能缺陷评分 （mNSS） 和水迷宫实验对大鼠进行神经功能评价; 28 d 后取脑组织切片, 行细胞免疫荧光检测, 观察移植后的 NSCs 在体内分化情况。结果 电镜扫描显示, NSCs 与纤维蛋白支架共培养 3 d 后形态无明显改变; 免疫荧光提示 NSCs 特异性标志物 Nestin 阳性表达, 表明神经干细胞在纤维蛋白支架上存活; D 组大鼠的 mNSS 在第 14 天和第 28 天均低于 A、 B、 C 各组; 水迷宫结果显示, D 组大鼠逃避潜伏期短于 A、 B、 C 各组; D 组 28 d 后脑组织取材可追踪到 BrdU 标记的神经干细胞分化为了神经元。结论 纤维蛋白支架与 NSCs 生物相容性良好, 具有可降解性。亚低温与载 NSCs 的纤维蛋白支架对大鼠 TBI 后的神经功能修复具有协同作用。     

姜黄素对β-淀粉样蛋白损伤神经干细胞增殖和凋亡的影响

目的探讨姜黄素对β-淀粉样蛋白损伤神经干细胞(NSC)增殖和凋亡的影响。方法选取NSC分为对照组、姜黄素组、Aβ组和观察组,其中姜黄素组、Aβ组和观察组分别加入终浓度为5μmol/L的姜黄素、0.5μmol/L的Aβ+DMSO(10μL)、5μmol/L的姜黄素+0.5μmol/L的Aβ,对照组加入DMSO(10μL)。使用姜黄素治疗NSC,通过细胞计数法计算NSC的增殖速度,噻唑蓝(MTT)测定NSC活性,逆转录。聚合酶链反应(RTPCR)测定NSC中Nestin mRNA及凋亡相关基因Caspase3 mRNA表达,免疫组化测定NSC向神经元和星形胶质细胞的分化潜能。结果与对照组比较,姜黄素组NSC的细胞活力、Nestin mRNA表达明显增加,Caspase3mRNA表达明显降低(P 0.05或P 0.01),而Aβ组和观察组NSC活力、Nestin mRNA表达和Tuj-1、GFAP明显降低,Caspase3 mRNA表达明显增加,差异有统计学意义(P 0.05或P 0.01)。与Aβ组比较,观察组NSCs细胞活力、Nestin mRNA表达和Tuj-1、GFAP明显增加,Caspase3 mRNA表达明显降低,差异有统计学意义(P 0.05或P 0.01)。结论姜黄素促进NSC增殖,促进NSC向神经元分化,逆转Aβ对NSC的损伤可能是由于抑制了凋亡基因表达。     

神经干细胞分化调节机制及对脑损伤的治疗前景

神经干细胞（NSCs）是指神经系统中终生保持增殖和分化潜能的细胞。影响神经干细胞分化的因素有生长因子,甲状腺激素和维甲酸,神经递质类和氧浓度等。此外,微环境（包括NSCs附近的神经细胞、基质细胞和胞外基质）、dsRNA也对神经干细胞分化产生影响。在脑损伤治疗中,神经干细胞应用前景广阔,但仍面临来源、分化调控、免疫排斥、安全等问题。     

神经干细胞中Notch和生长因子/细胞因子信号通路间的相互作用

多能神经干细胞增殖和分化的精确控制对神经系统的正常发育是至关重要的。在哺乳动物中枢神经系统发育过程中，3种主要神经细胞来源于神经干细胞（NSCs）：神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞。成纤维细胞生长因子（FGF2）和表皮生长因子（EGF）参与NSCs的调控。在晚期发育中这些生长因子，特别是骨形成蛋白（BMPs）和白介素-6家族细胞因子也调节NSCs对神经胶质原信号的应答。通过Notch跨膜受体的信号则是NSCs另一个重要的调节机制。     

神经干细胞移植治疗神经系统疾病的研究进展

神经系统疾病作为最大的医学挑战之一,目前尚无针对性的治疗方法。神经干细胞（NSCs）具有分化潜能,可通过组织修复替代、神经营养、免疫调节、抗炎、抗凋亡等达到治疗神经系统疾病的作用,为神经系统疾病的治疗提供了新思路。近年来针对NSCs的研究愈发深入,NSCs移植成为神经系统疾病治疗方法的研究热点,大量临床前及临床研究数据证明NSCs移植治疗用于神经系统疾病是安全可行的。目前已有多个NSCs细胞系进入临床试验阶段,有望用于脑卒中、脑出血、脊髓损伤、帕金森病、阿尔茨海默病等常见神经系统疾病的治疗。总结了NSCs移植治疗中枢神经系统疾病的研究进展,以期为NSCs移植治疗神经系统疾病研究提供理论支持。     

甲氨蝶呤对体外培养神经干细胞的毒性作用

目的:观察甲氨蝶呤(MTX)对体外培养的神经干细胞(NSC)毒性作用的特点,并初步探讨其毒性机制.方法:体外培养胎鼠大脑皮质NSCs,采用Nestin免疫荧光法进行鉴定;光镜下观察MTX干预后NSC形态变化;采用5-溴脱氧尿苷(BrdU)掺入法和Nestin/BrdU免疫组化双标记检测MTX对NSCs增殖的影响;流式细胞术分析细胞周期变化;高压液相法检测细胞内同型半胱氨酸(Hcy)的浓度.结果:400μg/L MTX可引起明显的细胞形态改变;免疫荧光双标记结果显示,与对照组相比,MTX干预组可明显抑制NSCs增殖(JP<0.05);MTX干预48 h后,细胞停留在G1期的比例比空白对照组明显增加;MTX还可引起细胞内Hcy浓度升高.结论:MTX可能通过改变细胞周期和升高细胞内Hcy浓度而对体外培养NSCs产生明显的毒性损伤作用.     

不同细胞外基质对神经干细胞分化影响的实验研究

目的:通过观察不同的细胞外基质对神经干细胞(NSCs)分化的影响,寻找促使NSCs向神经元分化的最佳细胞外基质,为NSCs定向分化培养及NSCs共移植体的构建提供实验依据。方法:利用无血清培养和细胞克隆培养技术,从新生大鼠海马分离NSCs,进行体外扩增、悬浮培养、传代;将层粘连蛋白(LN)、Matrigel、多聚赖氨酸与NSCs贴壁混合培养14d;采用免疫细胞化学和免疫荧光技术,观察NSCs的分化情况。结果:通过上述实验表明,在利用不同的细胞外基质混合培养时,LN组MAP2阳性细胞数明显高于其它两组;多聚赖氨酸组和Matrigel组GFAP阳性细胞数明显高于LN组。结论:LN有助于NSCs向神经元定向分化,是NSCs共移植体较理想的细胞外基质。     

不同细胞因子体外诱导神经干细胞向神经细胞分化的研究

目的观察碱性纤维母细胞生长因子、白血病抑制因子、脑源性神经营养因子及不同组合对成年SD大鼠脑神经干细胞在体外分化为神经细胞的作用。方法用含碱性纤维母细胞生长因子（bFGF）、B27的无血清细胞培养技术体外培养成年SD大鼠脑神经干细胞,单细胞克隆后行Nestin免疫细胞化学染色;根据培养液中所加营养因子的不同将单细胞克隆传代细胞分为5组培养：bFGF、LIF、BDNF、bFGF＋LIF、bFGF＋BDNF组,此5组细胞培养1周,进行NSE免疫细胞化学染色,计数阳性细胞比例后进行统计学分析。结果单细胞克隆培养后克隆球细胞表达Nestin;与bFGF组、LIF组、BDNF组相比,bFGF＋BDNF组和bFGF＋LIF组神经干细胞分化为神经细胞的比例较高（P〈0．01）,其中bFGF＋BDNF组神经细胞的比例最高。结论在bFGF培养条件下,BDNF促进成年SD大鼠脑神经干细胞向神经细胞分化的能力高于LIF。     

SRC-1基因在小鼠神经干细胞分化过程中的变化

目的观察类固醇受体辅助活化因子-1(SRC-1)基因在小鼠神经干细胞(NSCs)体外培养分化过程中表达的变化。方法用机械分离和酶消化法从1~3 d小鼠大脑皮质获取NSCs原代细胞,体外培养获神经球,传代并消化,经血清诱导神经球细胞分化。形态学、细胞免疫荧光实验观察神经球形态、Nestin表达鉴定NSCs;抗体分别标记神经元、星形胶质细胞,检测细胞分化d 3、9的细胞类型。RT-qPCR和免疫印迹法检测细胞分化d 0、3、9 SRC-1基因mRNA和蛋白的表达。结果新生小鼠大脑皮质获取的细胞,体外培养能扩增形成神经球,Nestin阳性表达。NSCs分化d 3主要为神经元,d 9主要为星形胶质细胞。与NSCs分化d 0相比,SRC-1表达在分化d 3明显升高,在分化d 9明显降低。 结论 成功分离并获取新生小鼠皮质NSCs。在NSCs分化中,SRC-1表达量有明显变化,分布依次为神经元>NSCs>星形胶质细胞。     

共移植体对神经干细胞向神经元分化的影响

目的:探讨共移植体所构成的微环境对神经干细胞移植后向神经元分化的影响。方法:48只同一基因背景的Wistar大鼠,随机分为:NSCs移植组,共移植体移植组。在新生的同一基因背景鼠海马取神经干细胞和大脑皮质取血管内皮细胞,把单独NSCs和共移植体移植入同一基因背景大鼠MCAO造模后24h缺血半暗带区,Brdu标记其中NSCs,利用免疫荧光双标于3d,7d,14d,60d分别观察NSCs向神经元分化情况。结果:在7d,14d,60d三个时间点神经干细胞向神经元分化中,共移植体组神经元分化率高于NSCs组,差别有统计学意义(P<0.05)。结论:共移植体对移植入MCAO模型大鼠的NSCs向神经元分化有促进作用。     

Comprehensive regulation of traditional Chinese medicine on proliferation and differentiation of neural stem cells

Since the diccovery of neural stem cells(NSCs)in the embryonic and adult mammalian central nerous system,it provided novel ideas forneurogenesis as the potential of proliferation and differentiation of NSCs.One of the ways to promote the clinical application of neural stem cells(NSCs)is searching effective methods which regulate the proliferation and differentiation.This is also a problem urgently to be solved in medical field.Plenty of earlier studies have shown that traditional chinese medicine can promote the proliferation and differentiation of NSCs by regulating the related signaling pathway in vivo and in vitro.The reports of Chinese and foreign literatures on regulating the proliferation and differentiation of neural stem cells in recent ten years and their target and signaling pathways is analyzed in this review.The traditional chinese medicine regulate proliferation and differentiation of NSCs by the signaling pathways of Notch,PI3K/Akt,Wnt/β-catenin,and GFs.And,those signaling pathways have cross-talk in the regulation progress.Moreover,some traditional Chinese medicine,such as astragalus,has a variety of active ingredients to regulate proliferation and differentiation of NSCs through different signaling pathways.However,to accelerate the clinical application of neural stem cells,the studies aboutthe proliferation and differentiation of NSCs and Chinese medicine should be further deepened,the mechanism of multiple targets and the comprehensive regulation function of traditional Chinese medicine should be clarified.     

Role of PPARgamma in the development of the central nervous system

Peroxisome proliferator-activated receptor gamma (PPARgamma) is a nuclear receptor that plays a central role in adipocyte differentiation and insulin sensitivity. Recently, a diversity of the action of PPARgamma on many other cell types or organs is indicated. We summarize here the possible role of PPARgamma in the development of the murine central nervous system. Expressions of PPARgamma in newborn or adult mouse brain are extremely low, but high in embryo or fetal mouse brain. Furthermore, we investigated the role of PPARgamma in proliferation or differentiation of neural stem cells (NSCs) isolated from murine embryonic brains, because NSCs are considered to be a major source of neurons in developmental brains. Administrations of PPARgamma-specific ligands on the NSCs from wild-type mice resulted in the stimulation of cell growth. On the other hand, administration of PPARgamma-antagonist showed the cell death and apoptosis of NSCs. These results may indicate that PPARgamma plays an important role during the early stage of the development of the central nervous system.     

Syndecan-1在神经干细胞的表达及其与AC133的关系

目的 研究syndecan-1（CD138）在人的胚胎神经干细胞上的表达及其与AC133的关系。方法 采用免疫荧光标记和流式细胞仪分析。通过CD138、AC133直标单克隆抗体（mAb）观察神经干细胞细胞膜上CD138和AC133荧光标记阳性率;同时通过双重免疫荧光标记法,观察神经干细胞细胞膜上共表达CD138和AC133的百分比。结果 神经干细胞上均表达CD138和AC133分子,同时,表达AC133分子的冲经干细胞约有50％左右表达CD138分子。结论 在神经干细胞的早期已有CD138分子的表达。其对神经干细胞的生长、分化等作用值得进一步研究。