人脑神经干细胞体外培养中增殖、自我更新及多向分化潜能的观察

背景：神经干细胞为神经系统损伤的修复开辟了新的途径，也是发现某些细胞因子和其作用机制的良好模型，神经干细胞的体外培养、增殖和诱导分化的探讨是这些研究的重要基础。目的：分离培养和鉴定人脑神经干细胞。设计和方法：采用无血清培养基分离和培养人胚胎脑皮质分离和培养神经干细胞，并应用免疫荧光技术进行细胞自我更新能力、巢蛋白表达和多向分化潜能的鉴定。地点和材料：实验在福建医科大学分子医学研究中心实施。实验材料为自然流产的孕龄6—8周的人胚胎脑组织。主要观察指标：人脑神经干细胞在体外培养条件中的增殖、自我更新能力、巢蛋白表达和多向分化潜能。结果：人胚胎脑组织分离培养的细胞具有神经干细胞的特征，并可在体外大量增殖，经诱导可分化为神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞。结论：从人胚胎脑皮质成功分离培养出的神经干细胞，是研究神经干细胞诱导分化的良好模型。     

人胎脑皮质神经干细胞的分离培养及鉴定

目的探讨人脑皮质中分离培养神经干细胞并鉴定其增殖及分化潜能。方法采用包含碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)和表皮细胞生长因子(EGF)的无血清培养和单细胞克隆技术，从30周自愿水囊引产人胎脑皮质中分离出神经干细胞，并进行培养、传代、分化观察，应用免疫组织化学染色对培养的细胞及其分化的细胞进行鉴定。结果从30周人胎脑皮质中成功分离出具有自我更新和多分化潜能的神经干细胞，在无血清培养时细胞呈悬浮状态生长，形成神经球，该细胞具有连续克隆能力，可传代培养，表达神经巢蛋白抗原(Nestin)；在含血清培养时诱导神经干细胞分化，分化后的细胞表达神经元细胞和胶质细胞的特异性抗原。结论神经干细胞的存活和分裂有赖于EGF和bFGF的共同作用；30周人胎脑皮质仍能培养出具有自我复制和分化潜能的神经干细胞。     

大鼠胚胎脑源性神经干细胞的分离培养和鉴定

目的:分离培养大鼠胚胎脑源性神经干细胞,并进行增殖分化鉴定。方法:实验于2005-06/12在中国科学技术大学生命科学学院周江宁研究室进行。①自孕14dWistar大鼠胚胎分离大脑皮质及皮质下组织,经机械吹打分离成单细胞后,利用无血清原代及传代培养方法,在添加重组人碱性成纤维细胞生长因子、重组人表皮生长因子和B27添加剂的DMEM/F12(1∶1)培养基中进行悬浮培养,获得具有克隆能力的细胞群;用有限稀释法,得到来源于同一细胞的亚细胞系克隆。②从培养基中撤除生长因子和B27添加剂,换成含体积分数为0.1的胎牛血清的DMEM/F12培养基,将培养的细胞球接种于预先铺有多聚赖氨酸盖玻片的培养皿,诱导分化。③以免疫荧光细胞化学技术,用神经干细胞的特异性单克隆抗体(巢蛋白)和增殖细胞单克隆抗体(5-溴脱氧尿苷嘧啶)鉴定克隆细胞,以鉴定神经干细胞的自我更新增殖能力。④以免疫荧光细胞化学技术,用神经细胞的特异性抗体(神经元特异性烯醇化酶、胶质纤维酸性蛋白、半乳糖脑苷脂)鉴定分化细胞,以鉴定神经干细胞的多向分化潜能。结果:①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,并具有增殖的能力,表达神经上皮干细胞蛋白抗原和增殖细胞抗原。②在血清诱导下,分化后的细胞表达神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞3种神经细胞的特异性抗原。结论:运用上述方法分离培养的细胞具有自我更新和增殖能力,并具有多向分化潜能和具有神经干细胞的特异性抗原。     

大鼠胚胎脑源性神经干细胞的分离培养和鉴定

目的：分离培养大鼠胚胎脑源性神经千细胞，并进行增殖分化鉴定。 方法：实验于2005—06／12在中国科学技术大学生命科学学院周江宁研究室进行。①自孕14dWistar大鼠胚胎分离大脑皮质及皮质下组织，经机械吹打分离成单细胞后，利用无血清原代及传代培养方法，在添加重组人碱性成纤维细胞生长因子、重组人表皮生长因子和B27添加剂的DMEM／F12（1：1）培养基中进行悬浮培养，获得具有克隆能力的细胞群；用有限稀释法，得到来源于同一细胞的亚细胞系克隆。②从培养基中撤除生长因子和B27添加剂，换成含体积分数为0．1的胎牛血清的DMEM／F12培养基，将培养的细胞球接种于预先铺有多聚赖氨酸盖玻片的培养皿，诱导分化。③以免疫荧光细胞化学技术，用神经干细胞的特异性单克隆抗体（巢蛋白）和增殖细胞单克隆抗体（5一溴脱氧尿苷嘧啶）鉴定克隆细胞，以鉴定神经干细胞的自我更新增殖能力。④以免疫荧光细胞化学技术，用神经细胞的特异性抗体（神经元特异性烯醇化酶、胶质纤维酸性蛋白、半乳糖脑苷脂）鉴定分化细胞，以鉴定神经干细胞的多向分化潜能。 结果：①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，并具有增殖的能力，表达神经上皮干细胞蛋白抗原和增殖细胞抗原。②在血清诱导下，分化后的细胞表达神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞3种神经细胞的特异性抗原。 结论：运用上述方法分离培养的细胞具有自我更新和增殖能力，并具有多向分化潜能和具有神经干细胞的特异性抗原。     

星形胶质细胞瘤干细胞的体外分离、培养与鉴定

背景:肿瘤干细胞理论认为肿瘤中存在一小部分具有无限增殖潜能和自我更新能力,能够分化为成熟细胞表型的干细胞样细胞,对肿瘤发生、增殖、侵袭起关键作用。目的:建立体外分离、培养与鉴定星形胶质细胞瘤干细胞的方法。方法:采用直接培养法分离培养星形胶质细胞瘤干细胞。参照神经干细胞培养条件,进行体外培养。观察其增殖、分化并进行巢蛋白、CD133免疫细胞化学鉴定和诱导分化后神经元特异性烯醇化酶、胶质纤维酸性蛋白及O4免疫细胞化学鉴定。结果与结论:培养7-10d,可形成大量悬浮生长巢蛋白及CD133免疫阳性的神经球,经诱导分化后细胞呈神经元特异性烯醇化酶、胶质纤维酸性蛋白或O4免疫阳性。提示星形胶质细胞瘤中存在具有神经干细胞特性的肿瘤干细胞。CD133和巢蛋白是星形胶质细胞瘤干细胞重要的表面标记,可以用于星形胶质细胞瘤干细胞的分离。     

星形胶质细胞瘤干细胞的体外分离、培养与鉴定

背景：肿瘤干细胞理论认为肿瘤中存在一小部分具有无限增殖潜能和自我更新能力,能够分化为成熟细胞表型的干细胞样细胞,对肿瘤发生、增殖、侵袭起关键作用。目的：建立体外分离、培养与鉴定星形胶质细胞瘤干细胞的方法。方法：采用直接培养法分离培养星形胶质细胞瘤干细胞。参照神经干细胞培养条件,进行体外培养。观察其增殖、分化并进行巢蛋白、CD133免疫细胞化学鉴定和诱导分化后神经元特异性烯醇化酶、胶质纤维酸性蛋白及O4免疫细胞化学鉴定。结果与结论：培养7-10d,可形成大量悬浮生长巢蛋白及CD133免疫阳性的神经球,经诱导分化后细胞呈神经元特异性烯醇化酶、胶质纤维酸性蛋白或O4免疫阳性。提示星形胶质细胞瘤中存在具有神经干细胞特性的肿瘤干细胞。CD133和巢蛋白是星形胶质细胞瘤干细胞重要的表面标记,可以用于星形胶质细胞瘤干细胞的分离。     

胚胎脊髓神经干细胞的培养和鉴定

目的从胚胎脊髓组织中分离、培养并鉴定神经干细胞。方法采用无血清培养和单克隆培养的方法获得大量细胞克隆并对其进行诱导分化,同时应用免疫细胞化学的方法对上述克隆及分化后的细胞进行鉴定。结果从脊髓分离的细胞克隆具有较强的增殖能力,呈Nestin抗原阳性;对其诱导后能分化为神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞。结论所获得的细胞具有自我更新和多向分化的潜能,是脊髓来源的神经干细胞。     

人胚胎脑皮质神经干细胞的体外分离及扩增特征

目的:观察从10￣12周胎龄人流产胚胎脑皮质分离、培养的神经干细胞的生长特性。方法:实验于2005-02/12在新桥医院神经外科实验室完成。实验对象为孕10￣12周流产的人胚胎脑皮质细胞,细胞的获取严格遵守医学伦理道德并得到医院许可。取胎龄10￣12周的流产胚胎皮质,吸管反复吹打机械分离制成单细胞悬液,使用DMEM/F12(1∶1)加B27的无血清培养基培养,同时加入碱性成纤维细胞生长因子、表皮细胞生长因子(均为20μg/L)以及白血病抑制因子(10μg/L)。连续传代培养,用有限稀释法观察神经干细胞的单细胞克隆情况。将部分经单细胞克隆扩增的细胞克隆种植于预先置有多聚赖氨酸涂布盖玻片的24孔培养板内,并加入新鲜培养基(体积分数为0.05的胎牛血清 DMEM/F12),采用免疫荧光细胞化学技术检测Nestin抗原和分化后特异性成熟神经细胞抗原的表达情况。结果:①从人胚胎脑皮质分离得到的纯化的单个细胞可以增殖形成细胞克隆,即使在培养基中使用各种细胞因子而不使用胎牛血清,部分细胞团块也会贴壁。②经单细胞克隆方式扩增而来的细胞克隆在胎牛血清诱导分化及多聚赖氨酸辅助贴壁作用数小时后观察细胞已贴壁。③从皮质分离的细胞群保持着未分化状态,能够自我更新以及具有多向分化潜能,其生长需多种细胞因子的联合刺激。结论:从10￣12周胎龄人流产胚胎脑皮质分离的中枢神经系统的细胞具有自我更新能力和多向分化潜能,证实是神经干细胞。不论刺激因子及血清的有无,神经干细胞一旦贴壁就会启动其分化程序,而不再保持其干细胞特征,因此悬浮生长状态是神经干细胞体外培养生长的一种特性。     

小鼠胚胎神经干细胞的体外生长特性和相关基因的表达

目的:观察小鼠胚胎神经干细胞的体外生长特性并检测其相关基因的表达。方法:实验于2005-02/06在暨南大学医学院中心实验室进行。①取妊娠13.5d昆明小鼠分离胚胎大脑中的神经干细胞,用添加碱性成纤维细胞生长因子的无血清培养基进行体外培养,取培养3d的神经球接种于多聚赖氨酸包被的培养瓶,用含血清的培养基诱导分化。②免疫细胞化学检测细胞表面抗原。③四甲基偶氮唑盐法绘制生长曲线。④流式细胞术检测细胞周期。⑤反转录-聚合酶链反应和免疫细胞化学技术对神经干细胞进行鉴定。结果:①胚胎神经干细胞及其分化细胞的抗原表达:血清诱导8h,分化细胞中(8.9±5.6)%细胞呈Tubulin阳性,(87.5±7.4)%细胞胞浆呈胶质纤维酸性蛋白阳性表达。未诱导细胞近100%呈巢蛋白阳性,仅有极少数细胞Tubulin阳性或胶质纤维酸性蛋白阳性。②胚胎神经干细胞的细胞周期:从小鼠胚胎大脑获取的神经干细胞3d左右进入指数生长期;原代培养细胞83.8%处于静止期/DNA合成前期。③原代与传代细胞均表达巢蛋白mRNA,聚集形成的神经球巢蛋白阳性。血清诱导4h胚胎神经干细胞开始转录神经元相关基因Tau和胶质细胞相关基因胶质纤维酸性蛋白。结论:从小鼠胚胎大脑可成功分离获得大量胚胎神经干细胞,并在含碱性成纤维细胞生长因子的条件培养基中迅速增殖,血清诱导下分化生成神经元和星型胶质细胞。     

人胚神经干细胞的长期贴壁培养和鉴定

目的：探讨人胚神经干细胞的长期贴壁培养条件及传代方法.方法：在多种培养条件下,分别从9周和16周人胚脑中分离培养神经干细胞,应用免疫细胞化学的方法对所分离细胞的巢蛋白表达、自我更新能力和多向分化潜能进行鉴定.结果：采用高密度悬浮培养法能有效地从两种胚龄的人胚脑或室管膜下区中分离出神经干细胞,而采用贴壁培养法的人胚神经干细胞能保持干细胞的特性稳定增殖4个月.结论：从大小胚龄的人胚中均可成功分离培养人胚神经干细胞,贴壁培养的人胚神经干细胞能稳定增殖,是进一步进行人胚神经干细胞转基因研究的良好模型.     

神经球方法体外无血清含生长因子培养的神经干细胞主要向神经胶质细胞分化

背景:体外分离培养出神经干细胞并掌握其生物学特性是神经干细胞移植研究的前提。目的:采用神经球方法分离培养胎鼠皮质神经干细胞,并观察其生长和分化特性。方法:利用无血清悬浮方法分离培养胚胎来源的神经干细胞,用免疫细胞化学的方法检测神经干细胞及其分化细胞的标志物。结果与结论:体外无血清含生长因子的培养液培养胎鼠皮质神经干细胞,可得到悬浮生长的神经球,但悬浮生长的神经球可以发生融合,免疫细胞化学显示神经球呈巢蛋白表达阳性,神经干细胞可以分化为神经元,神经胶质细胞和少突胶质细胞,但主要向神经胶质细胞分化。说明在血清含有生长因子的而培养条件下,利用神经球方法可以分离培养出胎鼠皮质神经干细胞。     

人胎脑皮层神经干细胞的体外培养及鉴定

目的 从36周人胎脑皮层分离培养神经干细胞并鉴定。方法 采用无血清培养和单细胞克隆技术,从36周自愿水囊引产人胎脑皮层中分离出具有单细胞克隆能力的细胞,并观察神经干细胞体外培养、传代、分化潜能,采用免疫组化和免疫荧光技术检测克隆细胞的神经巢蛋白和各种分化细胞的特征性抗原的表达。结果 从36周人胎脑皮层中成功分离出具有自我更新和多分化潜能的神经干细胞,在无血清培养时细胞呈悬浮状态生长,形成神经球,该细胞具有连续克隆能力,可传代培养,呈Nestin免疫反应阳性;在含血清培养时神经干细胞分化,并表达神经元细胞和星形胶质细胞的特异性抗原。结论 36周人胎脑皮层仍能培养出具有自我复制和分化潜能的神经干细胞。     

神经球方法体外无血清含生长因子培养的神经干细胞主要向神经胶质细胞分化

背景：体外分离培养出神经干细胞并掌握其生物学特性是神经干细胞移植研究的前提。目的：采用神经球方法分离培养胎鼠皮质神经干细胞,并观察其生长和分化特性。方法：利用无血清悬浮方法分离培养胚胎来源的神经干细胞,用免疫细胞化学的方法检测神经干细胞及其分化细胞的标志物。结果与结论：体外无血清含生长因子的培养液培养胎鼠皮质神经干细胞,可得到悬浮生长的神经球,但悬浮生长的神经球可以发生融合,免疫细胞化学显示神经球呈巢蛋白表达阳性,神经干细胞可以分化为神经元,神经胶质细胞和少突胶质细胞,但主要向神经胶质细胞分化。说明在血清含有生长因子的而培养条件下,利用神经球方法可以分离培养出胎鼠皮质神经干细胞。     

GFP转基因胚胎大鼠神经干细胞生物学特性研究

目的 体外分离、培养、鉴定绿色荧光蛋白（green fluorescent protein，GFP）转基因胚胎大鼠神经干细胞，研究其体外活性与生物学性状，为在体分化示踪研究奠定基础。方法 采用机械分离，无血清传代培养法从GFP胚胎大鼠海马获得神经干细胞，免疫荧光和免疫细胞化学法染色进行体外神经干细胞性质和分化活性鉴定，并利用流式细胞计数法行纯度检测。结果 成功从GFP胎鼠海马获得神经干细胞，体外生长情况与活性良好，能分化成神经元和胶质细胞；体外连续传代3次后绝大部分细胞Nestin表达阳性，且分化后细胞的GFP表达不受影响。结论 GFP胚胎大鼠来源神经干细胞具有普通胎鼠NSCs相同的自我更新和多向分化潜能，且能稳定表达GFP，因此它可以成为示踪神经干细胞研究的有效工具细胞。     

大鼠胚胎神经干细胞体外分化时间的特异性

背景：目前对于神经干细胞体外培养过程中神经干细胞自身分化特性的变化研究的较少。目的：观察大鼠胚胎神经干细胞体外分化的时间特异性。方法：利用无血清悬浮培养的方法分离培养大鼠胚胎皮质神经干细胞,取不同培养时间的神经干细胞进行诱导分化,检测其分化特性的改变。结果与结论：体外培养的神经干细胞早期分化以神经元为主,随着培养时间的增加,分化成神经元的比例下降,神经胶质细胞的比例增加,而神经干细胞分化成少突胶质细胞的潜能与培养时间无明显相关。提示体外培养的神经干细胞其分化成神经元的潜能随着培养时间的增加而降低,而分化成神经胶质细胞的潜能随培养时间的增加而增加,神经干细胞分化为少突胶质细胞的潜能无时间相关性。     

人胚胎纹状体来源神经干细胞的体外培养

背景：目前神经干细胞多由动物获得,不适合人类临床移植治疗。目的：探索体外环境下人胚胎纹状体来源神经干细胞的培养方法,同时观察其生物学特性。方法：取经水囊引产的孕8-16周人胚胎纹状体,体外用无血清DMEM培养基进行培养,待细胞形成神经球后进行传代,并应用含体积分数1O％胎牛血清的DMEM,F12培养液进行诱导分化。结果与结论：体外培养的人胚胎纹状体来源神经干细胞生长迅速,表达神经干细胞标志物nestir。克隆形成实验显示细胞克隆形成率为6．0％-7．0％;BrdU掺入实验显示细胞增殖率为37．9％。免疫荧光染色显示经诱导分化的细胞表达神经元标志物Ⅲ型B微管蛋白、星形胶质细胞标志物胶质纤维酸性蛋白及神经干细胞标志物nestin,但不表达少突胶质细胞标志物髓鞘碱性蛋白。可见人胚胎纹状体来源神经干细胞在体外无血清条件下可保持其生物学特点,具有自我更新能力,经胎牛血清诱导后可向神经元及星形胶质细胞分化。     

小鼠胚胎神经干细胞的体外培养及增强型绿色荧光蛋白基因转染研究

目的：探索小鼠胚胎神经干细胞（neural stem cells．NSCs）的体外培养，探讨NSCs作为基因靶细胞．以及增强型绿色荧光蛋白（enhanced green fluorescent protein，EGFP）标记NSCs的可行性。方法：胚胎小鼠脑组织分离神经干细胞，无血清细胞培养，免疫细胞荧光染色技术鉴定。NucleofectorTM转染仪将增强型绿色荧光蛋白基因转导入NSCs，用G418筛选，在荧光显微镜下观察并挑选EGFP表达最强的克隆．并做免疫荧光鉴定及诱导分化细胞的鉴定。结果：从胚胎小鼠脑组织分离的细胞具有连续克隆能力。表达神经上皮干细胞蛋白，诱导分化后的细胞表达神经细胞和星形胶质细胞特异性的蛋白。增强型绿色荧光蛋白报告基因转染神经干细胞后能高效表达，且不影响其增殖、分化能力。结论：小鼠胚胎神经干细胞能够在体外适宜的条件下进行长期培养；神经干细胞可直接作为基因靶细胞；转染EGFP的神经干细胞表达稳定且对NSCs的增殖和分化无明显影响。     

Cell Lineage and Regional Identity of Cultured Spinal Cord Neural Stem Cells and Comparison to Brain-Derived Neural Stem Cells

Neural stem cells (NSCs) can be isolated from different regions of the central nervous system. There has been controversy whether regional differences amongst stem and progenitor cells are cell intrinsic and whether these differences are maintained during expansion in culture. The identification of inherent regional differences has important implications for the use of these cells in neural repair. Here, we compared NSCs derived from the spinal cord and embryonic cortex. We found that while cultured cortical and spinal cord derived NSCs respond similarly to mitogens and are equally neuronogenic, they retain and maintain through multiple passages gene expression patterns indicative of the region from which they were isolated (e.g Emx2 and HoxD10). Further microarray analysis identified 229 genes that were differentially expressed between cortical and spinal cord derived neurospheres, including many Hox genes, Nuclear receptors, Irx3, Pace4, Lhx2, Emx2 and Ntrk2. NSCs in the cortex express LeX. However, in the embryonic spinal cord there are two lineally related populations of NSCs: one that expresses LeX and one that does not. The LeX negative population contains few markers of regional identity but is able to generate LeX expressing NSCs that express markers of regional identity. LeX positive cells do not give rise to LeX-negative NSCs. These results demonstrate that while both embryonic cortical and spinal cord NSCs have similar self-renewal properties and multipotency, they retain aspects of regional identity, even when passaged long-term in vitro. Furthermore, there is a population of a LeX negative NSC that is present in neurospheres derived from the embryonic spinal cord but not the cortex.     

胚胎大鼠原代神经干细胞培养方法的改进

背景:神经干细胞增殖分化受体内外微环境的影响,不同细胞培养液对细胞的增殖分化有不同的作用.目的:改进传统上应用无血清培养液培养原代神经干细胞的方法,寻找一种快速便捷的培养方式.设计、时间和地点:随机对照细胞实验,于2005-11/2006-09在青岛大学医学院脑科研究所完成.材料:选用孕后12～16 d 的Wistar大鼠10只,取胎鼠脑组织制成细胞悬液.方法:将配置的细胞密度约1×109个/mL滤液接种入4个50 mL细胞培养瓶,分为2组:对照组和实验组,每组2个培养瓶.对照组加入DMEM/F12、2?7型人类白细胞抗原、20 mg/L的碱性成纤维细胞生长因子,20 mg/L的表皮生长因子无血清培养液,实验组加入DMEM/F12、5%胎牛血清,两三天后换为与对照组相同的无血清培养液.主要观察指标:应用倒置显微镜和免疫细胞化学法观察两组神经干细胞的增殖生长状况.结果:神经干细胞生长状态:①两组大多数细胞表达神经干细胞的特征性标志抗原神经巢蛋白,免疫染色呈阳性反应.②实验组神经干细胞的聚球速度明显快于对照组,可提前三四天观察到神经干细胞球.③两组细胞数量基本无差异,实验组细胞球体较对照组大.经血清培养液诱导分化后部分呈神经元特异性烯醇酶阳性,部分呈神经胶质酸性蛋白阳性,表明神经干细胞已分化为神经元样细胞和神经胶质细胞.结论:含血清培养液预先培养可以加快神经干细胞增殖生长速度.