骨髓间充质干细胞向多巴胺能神经元的诱导分化

背景:近年来研究发现,神经营养因子在骨髓间充质干细胞的分化中发挥重要作用。目前脑组织中具有再生能力的神经干细胞在体外是否具有直接诱导骨髓间充质干细胞分化为多巴胺能神经元的作用还未见报道。目的:观察大鼠间充质干细胞在胶质细胞源性神经营养因子与神经干细胞共培养两种诱导条件下体外分化成多巴胺能神经元的能力。方法:分离培养SD大鼠骨髓间充质干细胞,取第3代细胞分2组培养,一组细胞应用胶质细胞源性神经营养因子单独诱导,另一组细胞与已培养成球的神经干细胞共培养进行诱导,共培养之前行Brdu标记。诱导3d后以免疫组织化学法检测各组贴壁细胞神经元特异性标志物神经原纤维和多巴胺能神经元特异性标志物酪氨酸羟化酶的表达,观察间充质干细胞的分化情况。结果与结论:胶质细胞源性神经营养因子单独诱导组间充质干细胞在诱导24h后胞体回缩呈锥形,突起延长且数量增多,有神经元样形态,且细胞间相互连接成网络状,3d后部分细胞表达神经原纤维,其中少部分同时表达酪氨酸羟化酶。与神经干细胞共培养组神经干细胞球很快解离,迅速贴壁,共培养的贴壁细胞大量增殖且多呈神经元样,胞体细长多突起,相互间连接成网,多数贴壁细胞分别单独表达神经原纤维和酪氨酸羟化酶,少数细胞可见Brdu/神经原纤维,Brdu/胶质纤维酸性蛋白,Brdu/酪氨酸羟化酶双标阳性。提示间充质干细胞在胶质细胞源性神经营养因子、神经干细胞存在的情况下可定向转化为神经元,并有向多巴胺能神经元分化的可能。在该实验条件下胶质细胞源性神经营养因子效果好于神经干细胞。     

移植胶质细胞源性神经营养因子基因修饰骨髓基质干细胞对脑出血大鼠的神经保护作用

背景:研究显示,细胞移植对脑出血脑损伤有保护作用,有学者在脑梗死后移植骨髓基质干细胞能促进大鼠神经功能恢复。目的:观察移植胶质细胞源性神经营养因子基因修饰的骨髓基质干细胞是否比单纯骨髓基质干细胞移植对脑出血有更好的保护作用。方法:采用自体血制作大鼠脑出血模型,36只SD成年大鼠随机抽签法分为3组,每组按不同时间点分为2个亚组,每个时间点6只。胶质细胞源性神经营养因子/骨髓基质干细胞组、骨髓基质干细胞组分别在脑出血壳核注射胶质细胞源性神经营养因子基因修饰的骨髓基质干细胞、骨髓基质干细胞20μL/只;对照组注射生理盐水20μL。分别在1,2周处死大鼠,免疫组织化学染色观察突触素和神经生长相关蛋白在脑出血周边区的表达。结果与结论:各时间点胶质细胞源性神经营养因子/骨髓基质干细胞组的突触素和神经生长相关蛋白43免疫阳性产物比骨髓基质干细胞组和对照组显著增加(P0.05)。提示胶质细胞源性神经营养因子基因修饰的骨髓基质干细胞比单一骨髓基质干细胞对大鼠脑出血有更好的保护作用。     

骨髓间充质干细胞移植联合依达拉奉抑制脑梗死后的神经元凋亡

背景：国内外多项研究证实骨髓间充质干细胞移植对脑梗死组织具有一定的神经保护作用。依达拉奉是一种新型强效小分子羟自由基清除剂,可通过清除脑梗死产生的自由基,抑制神经细胞损伤,从而起到脑保护作用。 目的：观察骨髓间充质干细胞移植联合依达拉奉对大鼠脑梗死组织水通道蛋白4、Bcl-2、脑源性神经营养因子表达的影响。 方法：选取Wistar大鼠80只,建立右侧大脑中动脉闭塞模型,随机分为对照组、骨髓间充质干细胞组、依达拉奉组和联合治疗组。建模6 h后通过尾静脉分别注入移植液,对照组注射培养液,骨髓间充质干细胞组注射骨髓间充质干细胞,依达拉奉组给予依达拉奉注射液,联合组同时注入骨髓间充质干细胞和依达拉奉注射液。分别在伤后72 h将大鼠麻醉后断头取脑,应用RT-PCR、Western Blot法检测脑组织中水通道蛋白4、Bcl-2、脑源性神经营养因子基因表达和蛋白合成变化。伤后12,24,36 h取大鼠脑组织以TUNEL法测定细胞凋亡情况。 结果与结论：RT-PCR、Western Blot结果显示,在骨髓间充质干细胞与依达拉奉联合治疗组中,Bcl-2、脑源性神经营养因子的表达明显高于骨髓间充质干细胞组、依达拉奉组及对照组(P < 0.05);而水通道蛋白4的表达低于其余各组(P < 0.05)。TUNEL测定结果显示,联合治疗组中免疫组化呈棕色的凋亡细胞明显少于单独治疗组及对照组。提示骨髓间充质干细胞移植与依达拉奉联合应用治疗大鼠脑梗死,可进一步促进损伤局部脑源性神经营养因子及Bcl-2的表达,对神经细胞凋亡具有明显的抑制作用,同时可下调水通道蛋白4水平,减轻脑水肿程度,二者联合运用的效果明显优于单独治疗组。中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程全文链接：     

人骨髓间充质干细胞对肝癌细胞的生物学效应

背景：肝癌的转移特性是影响预后的关键因素,观察人骨髓间充质干细胞对肝癌转移行为的影响,对于提高肝癌患者的生存期具有重要意义。 目的：探讨人骨髓间充质干细胞对不同转移潜能肝癌细胞生物学特性的影响。 方法：Transwell下室加入人骨髓间充质干细胞,上室加入高、低转移潜能肝癌细胞悬液,共培养36 h酶标仪检测吸光度值及细胞计数法观察肝癌细胞侵袭能力的变化。CCK-8 法检测人骨髓间充质干细胞对高低转移潜能肝癌细胞增殖能力的影响。PCR检测人骨髓间充质干细胞与高低转移潜能肝癌细胞共培养前后转移相关因子骨桥蛋白、唾液酸蛋白、整合(α-V)以及增殖相关基因转化生长因子β1和程序化凋亡因子的表达。 结果与结论：①共培养组的肝癌细胞迁移数量显著少于单独培养组,经酶标仪半定量检测肝癌细胞侵袭性显示,共培养组吸光度值明显低于单独培养组,差异有显著性意义(P < 0.05)。②高转移潜能肝癌细胞与人骨髓间充质干细胞共培养组转移相关因子骨桥蛋白和骨唾液酸蛋白表达显著下降(P < 0.05),但整合(α-V)基因表达未出现明显改变(P > 0.05)。低转移潜能肝癌细胞与人骨髓间充质干细胞共培养组转移相关因子骨桥蛋白、骨唾液酸蛋白以及整合(α-V)基因表达显著下降(P < 0.05)。③经酶标仪半定量检测肝癌细胞增殖能力显示,共培养组吸光度值明显高于单独培养组,差异有显著性意义(P < 0.05)。④高转移潜能肝癌细胞与人骨髓间充质干细胞共培养组的转化生长因子β1基因表达显著上调(P < 0.05);但程序化凋亡因子基因表达无明显改变(P > 0.05)。低转移潜能肝癌细胞与人骨髓间充质干细胞共培养组的转化生长因子β1、程序化凋亡因子基因表达均显著上调(P < 0.05)。以上结果提示人骨髓间充质干细胞与肝癌细胞共培养后,肝癌细胞侵袭能力明显下调,增殖能力明显提高。 中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程全文链接：     

胶质细胞源性神经营养因子基因修饰骨髓基质干细胞移植脑出血大鼠 神经营养因子的表达

背景：研究证实,细胞移植和神经营养因子相结合治疗脑损伤能促进大鼠神经功能的恢复。 目的：观察移植胶质细胞源性神经营养因子基因修饰的骨髓基质干细胞对大鼠脑出血后神经营养因子表达的影响。 方法：通过脑立体定位仪向SD大鼠脑尾壳核注射胶原酶和肝素建立脑出血动物模型,将48只模型鼠随机分为3组,骨髓基质干细胞组、胶质细胞源性神经营养因子/骨髓基质干细胞组和对照组于建模后第3天在脑出血部位分别移植骨髓基质干细胞、胶质细胞源性神经营养因子/骨髓基质干细胞以及生理盐水。 结果与结论：与对照组和骨髓基质干细胞组相比,胶质细胞源性神经营养因子/骨髓基质干细胞组大鼠神经功能恢复更好;与对照组相比,移植后1,2周其他2组各神经营养因子表达均显著增加(P < 0.05)。提示胶质细胞源性神经营养因子基因修饰的骨髓基质干细胞移植治疗脑出血大鼠比单纯骨髓基质干细胞有更好的神经保护作用。     

胶质细胞源性神经营养因子对猴骨髓间充质干细胞分化为神经元样细胞的影响

背景：鉴于骨髓间充质干细胞体外分化为神经样细胞的最终研究目的,是将诱导后的细胞移植入体内参与损伤神经系统的修复过程,因此,保证移植细胞的活性显得十分重要。 目的：探讨胶质细胞源性神经营养因子对隐丹参酮体外诱导猴骨髓间充质干细胞分化为神经元样细胞的保护作用。 方法：以隐丹参酮为诱导剂诱导第8代猴骨髓间充质干细胞分化为神经元样细胞,应用流式细胞仪检测不同时段诱导细胞的凋亡百分比(每间隔0.5 h为1组,共12组)。选择细胞凋亡百分比较高的一个时段,观察添加不同质量浓度胶质细胞源性神经营养因子(0-100 μg/L,共11组)对诱导细胞凋亡的影响。 结果与结论：诱导后细胞凋亡百分比逐渐升高,约4 h时达到峰值,维持约1 h后下降(P < 0.05)。 随着胶质细胞源性神经营养因子质量浓度由0 μg/L提高到30 μg/L,细胞凋亡百分比逐渐下降(P < 0.05),当胶质细胞源性神经营养因子质量浓度超过30 μg/L后,细胞凋亡水平受胶质细胞源性神经营养因子质量浓度影响不再显著。结果可见胶质细胞源性神经营养因子在隐丹参酮体外诱导猴骨髓间充质干细胞分化为神经元样细胞过程中具有保护作用。     

miR-378对缺血缺氧条件下骨髓间充质干细胞增殖及凋亡的影响

背景：研究miR-378对缺血缺氧条件下骨髓间充质干细胞生长增殖、细胞凋亡等生物学行为的影响,为进一步改善骨髓间充质干细胞在梗死心肌中的生存提供新方法。 目的：观察miR-378转染后的骨髓间充质干细胞耐受缺血缺氧及促进血管形成的能力。 方法：体外培养的骨髓间充质干细胞分为未转染组和转染组,未转染组为未转染miR-378的骨髓间充质干细胞,转染组则采用化学合成的miR-378模拟物转染SD大鼠骨髓间充质干细胞;将两组骨髓间充质干细胞置于缺血缺氧(无血清,体积分数为1%O₂、5%CO₂,94%N₂)环境中培养24 h后,应用锥虫蓝染色计数法、MTS法检测两组细胞在不同时间点的生长及增殖情况,TUNEL法检测细胞凋亡情况;将两组缺血缺氧后的培养基上清液分别刺激人脐静脉内皮细胞,观察血管形成情况。 结果与结论：缺血缺氧干预后48 h和72 h,转染组的骨髓间充质干细胞活细胞数明显高于未转染组(均为P < 0.01);转染组的骨髓间充质干细胞表现出较高的增殖能力,缺血缺氧干预后24 h及48 h细胞增殖升高较未转染组明显,差异有显著性意义(P < 0.01,P < 0.05);缺血缺氧后转染组骨髓间充质干细胞的凋亡比例明显下降(P < 0.05)。两组细胞均可促进血管腔样结构形成,但转染组血管管腔样结构较未转染组显著增多(P < 0.01)。研究结果提示miR-378可促进缺血缺氧后骨髓间充质干细胞的生长增殖并抑制其在缺血缺氧条件下的细胞凋亡,同时可提高其促血管生成的能力。中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程全文链接：     

胶质细胞源性神经营养因子基因修饰后间充质干细胞的生长与分化

背景：近年来,研究表明外源性神经营养因子或化学诱导剂可诱导大鼠骨髓间充质干细胞向神经样细胞分化,但外源性诱导剂诱导作用短暂且化学性物质不可避免的对细胞活力造成负面影响,一定程度上限制了骨髓间充质干细胞的基础研究与临床应用空间。 目的：以载胶质细胞源性神经营养因子和绿色荧光蛋白基因重组腺病毒(Ad-rGDNF-GFP)转染大鼠骨髓间充质干细胞,观察目的基因在靶细胞内的表达、对细胞的营养作用及对骨髓间充质干细胞向神经样细胞分化的影响。 方法：转染组中以Ad-rGDNF-GFP转染骨髓间充质干细胞,感染复数分别为10,50,80,100,150,200;对照组加入等量的培养液作为对照。转染后12 h,倒置荧光显微镜观察2组中绿色荧光蛋白的表达情况;转染后72 h,流式细胞仪测定转染组中转染效率;MTT法测定2组中细胞活力;转染后5,10 d,PCR检测转染组中胶质细胞源性神经营养因子mRNA的表达;转染后5 d免疫荧光鉴定2组中神经元烯醇化酶的表达情况,转染后10 d鉴定微管相关蛋白2的表达。 结果与结论：转染后12 h,细胞中可观察到绿色荧光蛋白的表达,随时间延长荧光强度逐渐加强。以感染复数=100时绿色荧光蛋白的表达强度、稳定性较好,转染后3 d,转染效率近90%;转染后转染组细胞活力增加;转染5 d后,骨髓间充质干细胞表达神经元烯醇化酶,细胞伸出神经样细胞突起;转染10 d后,胶质细胞源性神经营养因子mRNA表达显著增强,骨髓间充质干细胞表达神微管相关蛋白2,细胞突触样结构明显且相互连接成网,呈现典型神经样细胞形态。说明以Ad-rGDNF-GFP转染骨髓间充质干细胞,感染复数=100时,可获得较高的转染效率,胶质细胞源性神经营养因子表达后明显提高了骨髓间充质干细胞活力,并诱导骨髓间充质干细胞向神经样细胞定向分化。     

低氧增强骨髓间充质干细胞对缺氧诱导心肌细胞凋亡的可能性

背景：骨髓间充质干细胞移植入缺血心肌后存活率低,而低氧有可能增强骨髓间充质干细胞的增殖,促进其存活。 目的：体外模拟心肌细胞缺血微环境,探索低氧预处理后,骨髓间充质干细胞对持续缺氧诱导的心肌细胞凋亡的保护作用。 方法：取第4代SD大鼠骨髓间充质干细胞用于制备条件培养液。取胚胎大鼠心肌细胞株,随机分成4组：对照组：心肌细胞正常培养组;模型组：心肌细胞单纯缺氧;骨髓间充质干细胞组：心肌细胞与骨髓间充质干细胞条件培养液共缺氧;低氧组：心肌细胞与骨髓间充质干细胞低氧条件培养液共缺氧。MTT检测各组细胞活力变化,Annexin V-FITC双染标记心肌细胞凋亡,免疫组化检测各组Bax和Bcl-2蛋白的表达。 结果与结论：免疫组化显示,低氧组的Bcl-2表达较其他各组增强,而Bax的表达比模型组和骨髓间充质干细胞组减弱,Bcl-2/Bax比值最大。与对照组和骨髓间充质干细胞组相比,低氧组的细胞活力高(P < 0.05),凋亡率降低(P < 0.05)。提示低氧可能是通过增强旁分泌机制,从而对Bax和Bcl-2进行调节,对心肌细胞凋亡有保护效应。     

沉默caspase-3基因影响骨髓间充质干细胞的增殖和凋亡

背景：缺血缺氧的心肌微环境导致植入的细胞存活率低。 目的：观察沉默caspase-3基因对大鼠骨髓间充质干细胞增殖和体外缺血缺氧环境下凋亡的影响。 方法：构建靶向caspase-3的shRNA重组慢病毒并转染骨髓间充质干细胞为转基因组,以正常细胞组和空载体组做对照,采用MTS法检测各组细胞增殖情况。建立缺血缺氧模型,real-time PCR和免疫组织化学分别检测缺血缺氧环境各组细胞的caspase-3 mRNA和蛋白表达水平,应用流式细胞术检测不同缺血缺氧时间点(0,6,12,24,48 h)各组细胞的凋亡率。 结果与结论：重组慢病毒成功转染骨髓间充质干细胞,且细胞增殖活性升高(P < 0.05)。缺血缺氧环境下,转基因组细胞caspase-3在mRNA和蛋白表达水平相比对照组下降(P < 0.05)。沉默caspase-3能显著降低骨髓间充质干细胞的凋亡率(P < 0.05),且随着缺血缺氧时间的延长凋亡率缓慢升高。结果提示,沉默caspase-3能加快骨髓间充质干细胞的生长速度和提高在体外缺血缺氧环境下的抗凋亡能力。     

Developmental changes in the expression of growth-associated protein-43 mRNA in the monkey thalamus: northern blot and in situ hybridization studies

The expression of growth-associated protein-43 has been related to axonal elongation and synaptic sprouting. Using the Northern blot analysis, we investigated the developmental changes of growth-associated protein-43 mRNA in the thalamus of macaque monkeys. The amount of growth-associated protein-43 mRNA was high at embryonic day 125, and decreased at postnatal day 1. It increased again at postnatal day 8, reached its peak value at postnatal days 50-70, and then decreased gradually until postnatal year 1. We previously reported that the amount of growth-associated protein-43 mRNA in the cerebral cortex decreased roughly exponentially during perinatal and postnatal periods and that it approached the asymptote by postnatal day 70 [Oishi T, Higo N, Umino Y, Matsuda K, Hayashi M (1998) Development of GAP-43 mRNA in the macaque cerebral cortex. Dev Brain Res 109:87-97]. The present findings may indicate that extensive synaptic growth of thalamic neurons continues even after that of cortical neurons has finished. We then performed in situ hybridization to investigate whether the expression level of growth-associated protein-43 mRNA was different among various thalamic nuclei. In the infant thalamus (postnatal days 70-90), moderate to intense expression of growth-associated protein-43 mRNA was detected in all thalamic nuclei. Quantitative analysis in the infant thalamus indicated that the expression levels were different between the nuclear groups that are defined by the origin of their afferents. The expression in the first order nuclei, which receive their primary afferent fibers from ascending pathways [Guillery RW (1995) Anatomical evidence concerning the role of the thalamus in corticocortical communication: a brief review. J Anat 187 (Pt 3):583-592], was significantly higher than that in the higher order nuclei. While moderate expression was also detected in the adult dorsal thalamus, the expression in the first order nuclei was almost the same as that in the higher order nuclei. Thus, the in situ hybridization experiments indicated that the transient postnatal increase in the amount of growth-associated protein-43 mRNA, which was shown by the Northern blot analysis, was mainly attributed to enhanced expression in the first order nuclei during the postnatal period. This may be a molecular basis for environmentally induced modification of thalamocortical synapses.     

胶质细胞源性神经营养因子基因修饰的骨髓基质干细胞移植抑制大鼠脑出血后神经细胞的凋亡

Objective To explore the effects of bone marrow stromal cells (BMSCs) transplantation modified by glial cell line-derived neurotrophic factor (GDNF) gene on neuronal apoptosis and the expression of apoptosis-related genes in rats with intracerebral hemorrhage. Methods Forty-eight rats were used to establish the model of intracerebral hemorrhage by injecting with collagenase and heparin into caudate nucleus through stereotaxic apparatus.The rats were randomly divided into BMSCs group, GDNF/BMSCs group and saline group, and were stereotaxically grafed with BMSCs, GDNF/BMSCs and saline respectively at the 3rd day after operation. Each group was subdivided into two subgroups according to different refeeding time (1 week, 2 weeks). Neurological function and area of brain injury were assessed by neurological deficits score and HE staining respectively. Expression of GDNF mRNA was observed by RT-PCR. The number of neuronal apoptosis and the expressions of Bax and Bcl-xl in the margin of the hemorrhagic focus were observed by TUNEL and immunohistochemistry. Results Significant recovery of neurological function and increase of GDNF mRNA expression were found in the GDNF/BMSCs group compared with BMSCs and saline group. Both rate of brain injury area and the number of neuronal apoptosis in the GDNF/BMSCs group were significantly less than other groups. As compared with the BMSCs and saline group, the number of Bcl-xl positive cells increased in the GDNF/BMSCs group, while the number of Bax positive cells decreased. Conclusion The transplantation BMSCs modified by GDNF gene provides better neuroprotection than native BMSCs. The underlying mechanisms may be due to partly inhibited apoptosis, and the expression of up-regulated Bcl-xl and down-regulated Bax protein.     

MPP+诱导的PC12细胞和星形胶质细胞共育对神经干细胞突触素和生长相关蛋白-43表达的影响

目的探讨星形胶质细胞和1-甲基-4苯基-吡啶离子(MPP+)诱导的PC12细胞共育对神经干细胞(NSC)突触素和生长相关蛋白-43表达的影响。方法 PC12细胞分别经MPP+诱导不同时间点(0h、24h、48h、72h、96h)后分为两部分,一部分应用流式细胞技术检测PC12细胞凋亡率;另一部分与星形胶质细胞共育2d,然后收集各组细胞条件培养液,对神经干细胞进行诱导分化,免疫荧光检测神经干细胞突触素(SYN)和生长相关蛋白-43(GAP-43)表达。结果在MPP+作用48h时间点,PC12细胞凋亡率达高峰(P0.05)。MPP+与PC12细胞和星形胶质细胞条件培养液共育48h可上调神经干细胞中突触素(A值=34.09±2.69)和GAP-43(A值=49.36±5.98)表达水平(P0.05)。结论星形胶质细胞与MPP+诱导凋亡的PC12细胞共育后,促进神经干细胞突触素和GAP-43表达。     

高压氧联合骨髓间充质干细胞移植修复缺氧缺血性脑损伤

背景：单纯骨髓间充质干细胞移植对脑梗死组织的修复作用并不理想,需要结合药物及生物工程材料等手段进行综合治疗。 目的：验证高压氧结合骨髓间充质干细胞移植修复大鼠缺氧缺血性脑损伤的效果。 方法：体外培养大鼠骨髓间充质干细胞。应用线栓法建立大脑中动脉阻塞大鼠模型,按随机区组法分为3组,即对照组、骨髓间充质干细胞移植组及高压氧+骨髓间充质干细胞移植组。静脉移植后24 h,3 d及伤后1,2 周行Longa行为学评分,检测神经功能的损伤情况。移植2周后,应用RT-PCR法测定生长相关蛋白43 mRNA的表达,并以BrdU免疫组化和苏木精-伊红染色行梗死处组织学检查以证实恢复程度。 结果与结论：移植后1周,高压氧+骨髓间充质干细胞移植组大鼠神经功能障碍评分低于骨髓间充质干细胞移植组,骨髓间充质干细胞移植组低于对照组(P  < 0.05)。2周后脑梗死周围组织生长相关蛋白43 mRNA的表达高压氧+骨髓间充质干细胞移植组高于骨髓间充质干细胞移植组,骨髓间充质干细胞移植组高于对照组(P < 0.05)。BrdU免疫组化和苏木精-伊红切片中的神经元数量高压氧+骨髓间充质干细胞移植组多于骨髓间充质干细胞移植组,骨髓间充质干细胞移植组多于对照组(P < 0.05)。提示高压氧联合骨髓间充质干细胞静脉移植治疗大鼠缺氧缺血性脑损伤可明显改善大鼠的神经功能,效果优于单纯骨髓间充质干细胞移植。     

过表达胶质细胞神经营养因子基因转染骨髓间充质干细胞移植治疗脊髓损伤

文题释义： 胶质细胞源性神经营养因子：作为轴突再生的一种重要神经营养因子,可诱导间充质干细胞向神经样细胞分化并对中枢神经系统退行性疾病、脊髓损伤后神经功能恢复起到重要作用。 突触素：作为突触的特异性蛋白是突触形成过程中最重要的标志物,主要位于神经元胞体及轴突,可调节神经元轴突延伸,参与突触囊泡的介导转运、神经递质释放,对促进脊髓损伤后神经功能恢复起到重要作用。 背景：胶质细胞神经营养因子(glial cell line derived neurotrophic factor,GDNF)在诱导骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)体外定向分化及促进脊髓损伤大鼠神经功能恢复过程中起到重要作用。 目的：观察过表达GDNF基因的BMSCs分化情况及其促进脊髓损伤大鼠神经功能恢复的潜在分子机制。 方法：①以重组目的基因腺病毒转染BMSCs并分为Ad-GDNF-GFP转染组、Ad-GFP转染组、未转染组,免疫荧光鉴定各组细胞神经元特异性烯醇化酶及微管相关蛋白2的表达,Western blot检测各组细胞GDNF、Wnt3a、Wnt7a蛋白表达。②以改良Allen法制备大鼠脊髓损伤模型,将造模成功的45只SD大鼠随机分为3组,分别以过表达GDNF基因BMSCs(GDNF-BMSCs)、BMSCs、PBS移植至脊髓损伤局部。移植后4周采用BBB评分法评估大鼠运动功能恢复情况,苏木精-伊红染色观察脊髓形态变化,免疫组化检测损伤局部神经元特异性烯醇化酶、突触素Ⅰ及胶质纤维酸性蛋白表达,Western blot检测损伤局部Bcl-2、肿瘤坏死因子α蛋白表达。 结果与结论：①Ad-GDNF-GFP转染组BMSCs可向神经元样细胞形态转变并表达神经元特异性烯醇化酶、微管相关蛋白2;Wnt3a、Wnt7a蛋白表达量显著高于Ad-GFP转染组、未转染组;②移植后4周,GDNF-BMSCs移植组大鼠BBB评分明显提高、脊髓空洞面积显著缩小。GDNF-BMSCs移植组脊髓损伤局部胶质纤维酸性蛋白、肿瘤坏死因子α表达量显著低于BMSCs移植组及PBS移植组,而神经元特异性烯醇化酶、突触素Ⅰ及Bcl-2表达量显著高于BMSCs移植组、PBS移植组;③结果表明,Wnt信号通路参与过表达GDNF基因 BMSCs向成熟神经元分化过程,移植后通过降低脊髓损伤局部炎症反应、减少细胞凋亡及胶质瘢痕形成、促进轴突再生,提高BMSCs移植治疗脊髓损伤的疗效。 ORCID: 0000-0001-6467-730X(黄成) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程     

GAP-43在Ⅰ型糖尿病早期大鼠边缘系统的表达及意义

目的:观察链脲佐菌素(streptozotocin,STZ)诱导的糖尿病大鼠早期边缘系统的扣带回、背侧丘脑、下丘脑和杏仁体中生长相关蛋白(growth-associated protein,GAP-43)的变化,探讨GAP-43在糖尿病脑病发病中的重要作用。方法:SD雄性大鼠20只随机分为正常组及糖尿病组,用STZ复制糖尿病动物模型,饲养7 d后测血糖,4周后应用免疫组织化学方法观察糖尿病组和正常组大鼠的扣带回、背侧丘脑、下丘脑和杏仁体GAP-43的表达情况。结果:糖尿病组大鼠边缘系统的扣带回、背侧丘脑、下丘脑和杏仁体的GAP-43表达增高。结论:糖尿病大鼠早期边缘系统GAP-43表达增加,反映了神经组织对机体糖代谢紊乱的适应性改变过程,提示在糖尿病的早期已经发生了神经组织的改变。     

Time-dependent differences in the increase in GAP-43 expression in dorsal root ganglion cells after peripheral axotomy.

Peripheral axotomy of primary afferent neurons results in the up-regulation of the growth-associated phosphoprotein GAP-43, by dorsal root ganglion cells. We have studied the temporal sequence of GAP-43 expression in those dorsal root ganglion neurons with unmyelinated axons (the small dark cells) and in those with myelinated axons (the large light cells) after sciatic nerve section in the adult rat. Immunoreactivity for the RT 97 neurofilament epitope, which is detectable only in large light dorsal root ganglion cells, was used to differentiate the two types of dorsal root ganglion cell. Within two days of a sciatic nerve section the number of GAP-43-immunoreactive profiles in the ipsilateral ganglion had increased five-fold and this increase persisted for 80 days post-section. While 50% of the small numbers of GAP-43-positive cells in control ganglia were RT 97 positive, only 8% of the large number of GAP-43-immunoreactive cells four days post-section, were RT 97 positive. By 14 days the number of RT 97-positive/GAP-43-positive cells had increased to 29%. This was paralleled by an increase in GAP-43 immunoreactivity in large diameter profiles at 14 days. The signals that alter GAP-43 expression in unmyelinated (small, RT 97 -ve) and myelinated (large, RT 97 +ve) afferents after peripheral nerve injury appear to operate with different time-courses.     

骨髓间质细胞对体外培养的缺氧心肌细胞影响的初步研究

目的：探讨缺氧条件下骨髓间质细胞对培养 的心肌细胞凋亡的作用。方法:共培养乳鼠心肌细胞和骨髓间质细胞。 利用厌养罐模拟细胞缺氧，观察细胞形态、检测细胞凋亡亚二倍体、观察细胞脱氧核苷酸断 裂情况及凋亡相关蛋白的表达。 结果:单独培养的骨髓间质细胞对缺 氧不敏感，而单独培养的心肌细胞在缺氧后24 h出现凋亡，表现为明显的凋亡亚二倍体峰和 “DNA ladder”。当两种细胞缺氧共培养24 h后，混合细胞的凋亡亚二倍体峰明显减少，“ DNA ladder”消失，抗凋亡蛋白Bcl-2表达无显著差异而促凋亡蛋白Bax表达降低。 结论:缺氧条件下体外细胞共培养模型表明骨髓间质细胞对心肌细胞的凋亡有一 定的拮抗作用，可能是通过抑制Bax蛋白的表达而实现的。     

新生大鼠缺氧缺血损伤后心肌细胞GAP-43的表达

目的研究生长相关蛋白-43(growth associated protein-43,GAP-43)在新生鼠缺氧缺血损伤后心肌细胞中的差异表达及其临床意义。方法取42只7日龄Wistar大鼠随机分为正常对照组和缺氧缺血组。大鼠分别于缺氧缺血后2d,3d,7d断头处死取心肌,应用免疫组化法检测心肌细胞上GAP-43的表达。结果缺氧缺血组GAP-43的表达较对照组明显增加,在缺氧缺血后2d至7d差异有显著意义(P<0.05)。结论缺氧缺血大鼠心肌GAP-43表达呈时间依赖性变化,与心肌细胞损害密切相关。     

Lack of growth-associated protein-43 reemergence or of growth-associated protein-43 mRNA modulation in deafferented vestibular nuclei during the first 6 weeks after unilateral inner ear lesion

We investigated whether a unilateral inner ear lesion that destroyed the labyrinthine receptors, the cochlear receptors, and the spiral ganglion induced collateral sprouting in rat vestibular and auditory brainstem nuclei, using growth-associated protein-43 (GAP-43) as an indicator of synaptic remodeling. Both immunocytochemistry and in situ hybridization were performed to detect a potential modulation of GAP-43 and of its messenger RNA (mRNA) at different times after surgery. We failed to observe a reemergence of GAP-43 or a modulation of its mRNA in the deafferented vestibular nuclei at all survival times tested. In contrast, a substantial increase in the expression of GAP-43 was observed in the neuropil of the ipsilateral deafferented cochlear nuclei and in cell bodies of the ipsilateral superior olive. This increase was associated with an up- and downregulation of the mRNA coding for GAP-43 in the ipsilateral ventral cochlear nucleus and in the ipsilateral superior olive, respectively. These data indicate that synaptic remodeling, as assessed by GAP-43 expression, does not seem to occur in the deafferented vestibular complex during the first 6 weeks after labyrinthectomy, whereas it occurs within the first deafferented auditory relays at times as early as 4 days following spiral ganglion and cochlear receptors removal. We conclude that recovery of a normal resting discharge of the deafferented central vestibular neurons and consequently recovery of a normal resting posture and eye position may not depend on collateral sprouting of the remaining vestibular afferents. In contrast, we confirmed that a reactive synaptogenesis occurs in the brainstem auditory nuclei following cochlea and spiral ganglion removal. Its functional significance remains an open question.