星形胶质细胞的神经干细胞特性

胶质细胞是脑内数量最多的细胞,它与神经元之间的相互联系是在发育期就精确建立的。不同神经元的功能已有较深入的研究,与之相比,胶质细胞仍是非常神秘的细胞,特别是星形胶质细胞,除了对神经元提供重要的结构、代谢、营养支持外,它与神经元之间复杂的相互联系仍不清楚。本文将对星形胶质细胞作为神经干细胞／祖细胞这一最新发现作一综述。     

星形胶质细胞条件培养液促进新生大鼠海马神经干细胞分化

目的探讨星形胶质细胞条件培养液(ACM)对神经干细胞(NSCs)体外分化的影响。方法行新生大鼠大脑皮质星形胶质细胞的纯化培养后收集ACM,将新生大鼠海马NSCs单克隆培养后行nestin免疫细胞荧光染色,诱导分化5d后行神经元特异性烯醇化酶(NSE)、胶质纤维酸性蛋白(GFAP)、半乳糖脑苷脂(GALC)免疫细胞荧光染色;将单克隆培养的NSCs分为对照组和实验组,对照组为单纯NSCs培养液,实验组根据NSCs培养液与ACM比的不同分3组:A组(2:1),B组(1:1),C组(1:2)。各组培养1周,采用NSE免疫细胞荧光检测方法标记神经元并计数和统计学分析。结果纯化的星形胶质细胞胶质纤维酸性蛋白抗体标记阳性率为96.5%;单克隆培养的海马NSCs呈nestin阳性,诱导后呈NSE、GFAP和GALC阳性表达。ACM培养的海马NSCs各组分化为神经元的比例明显高于对照组(<0.01),其中A组的比例最高。结论ACM可以促进新生大鼠海马NSCs向神经元分化。     

来源于大鼠脊髓星形胶质细胞的神经干细胞的增殖分化特性

目的:通过研究碱性成纤维生长因子(bFGF)和表皮生长因子(EGF)在A-NSC培养中的作用来观察其增殖特性;通过添加血小板生长因子PDGF-AA作为诱导因子来研究A-NSC分化的特性。方法:将A-NSC分四组:bFGF+EGF添加组,bFGF添加组,EGF添加组和对照组进行培养,通过形态观察和流式细胞仪检测细胞周期。同时添加PDGF-AA诱导A-NSC分化,以自然分化为对照组,通过免疫荧光染色观察比较其各类细胞分化比例的差异。结果:可观察到A-NSC在bFGF添加组和bFGF+EGF添加组有正常的分裂周期,而EGF添加组和对照组的细胞几乎都停滞在G0/G1期,显示其增殖受到阻滞;诱导实验检测到对照组细胞的分化比例分别为神经元(89.0±4.2)%,星形胶质细胞(4.6±3.2)%,少突胶质细胞(7.6%±2.5%),具有很高的神经元分化比例;诱导组细胞的分化比例分别为神经元(80.6±4.1)%,星形胶质细胞(3.0±1.3)%,少突胶质细胞(20.6±1.8)%,诱导组分化成少突胶质细胞的能力有显著提高(P<0.001)。结论:在A-NSC的生长过程中,bFGF对A-NSC的增殖起重要作用,在本实验条件下A-NSC倾向于向神经元分化,同时PDGF-AA能够显著诱导A-NSC分化成少突胶质细胞。     

重组γ-神经胶质成熟因子诱导体外神经干细胞分化为星形胶质细胞

目的探索γ-神经胶质成熟因子(GMFG)能否促进大鼠神经干细胞增殖并分化成神经胶质细胞。方法无菌分离大鼠胚胎脑组织进行原代培养和传代培养,将第3代含有神经球的培养基制成细胞悬液,经Nestin免疫荧光染色检测呈阳性后,分4组培养,1组、2组每天分别加入5μg/L、10μg/L重组GMFG,3组加入10%胎牛血清(FBS),对照组为培养基。结果对照组细胞培养4 d后见少数细胞增殖并长出细长的分支;FBS组细胞培养3 d后大量增殖并分化,形态学上为原浆型星形胶质细胞,呈扁平片状贴在培养皿表面;GMFG组细胞培养2 d后大量增殖并分化,形态学上为纤维型星形胶质细胞,5μg/L组细胞分化不如10μg/L组细胞分化明显。结论GMFG能诱导神经干细胞在体外增殖并分化为星形胶质细胞。     

纤维蛋白支架促进神经干细胞向神经元分化并抑制星形胶质细胞增生

目的探讨纤维蛋白支架对神经干细胞和星形胶质细胞分化及增殖的影响。方法分别培养胚胎大鼠脊髓来源的神经干细胞和新生鼠脊髓神经胶质细胞,接种于纤维蛋白支架上,同时用多聚赖氨酸修饰的玻片作为对照。于体外培养不同时间后,用神经丝蛋白(NF200)对神经细胞进行免疫荧光染色,测量各复孔(n=4)内NF阳性细胞的突起长度,计算其平均值;用胶质纤维酸性蛋白(GFAP)对胶质细胞进行染色,各复孔(n=4)内统计5个不同视野的胶质细胞总数和GFAP阳性细胞数,计算GFAP阳性细胞相对数量的平均值。比较在纤维蛋白支架和玻片上神经干细胞分化、神经纤维延伸及神经胶质细胞增殖的差异。同时用免疫印迹技术对荧光染色结果进行验证。上述实验各重复3次。结果纤维蛋白支架组的NF阳性纤维明显长于对照组,GFAP阳性星形胶质细胞相对数量明显少于对照组,GFAP的表达水平明显低于对照组。结论纤维蛋白支架可促进神经干细胞向神经细胞分化,并有利于神经纤维的延伸而抑制星形胶质细胞的增殖和成熟。     

干细胞与神经元、神经胶质细胞的分化

神经细胞与神经胶质细胞的分化是发育神经生物学中颇具挑战性问题，目前仍有许多问题有待探索与解决。对这一领域的研究作一回顾与总结，有助该课题的深入研究。     

大鼠大脑皮质星形胶质细胞的体外培养及其促神经突起生长作用研究

取生后１周以内ＳＤ大鼠大脑皮质，用胰蛋白酶消化结合机械吹打使细胞分散，制成较大量的初细胞悬液。将初细胞悬液先行粘附处理３０ｍｉｎ以排除其中的成纤维细胞，再制成较小量的次细胞悬液。将之接种到预先涂有鼠尾胶原的培养瓶中，令其贴壁３～５ｈ，细胞密度约１×１０５个／ｃｍ２。补加培养液，继续培养。培养液为含２０％小牛血清的ＤＭＥＭ／Ｆ１２混合培养液。俟细胞铺满瓶底后传代。届时细胞悬液亦行３０ｍｉｎ的粘附处理。以０．５×１０５个／ｃｍ２的细胞密度种植于培养瓶中。传代后先培养４８ｈ；换成无血清培养液再培养４８ｈ并收集条件培养液。对部分传代细胞进行胶质原纤维酸性蛋白免疫细胞化学杂色鉴定，证明传代后的细胞中星形胶质细胞比例达９４．７１％。取条件培养液及单纯ＤＭＥＭ／Ｆ１２培养液各１份，分别与２份有血清培养液混合，制成实验组与对照组两种培养液，以悬滴法培养鸡胚背根节。４８ｈ后，比较两组背根节神经突起的平均长度。经统计学分析揭示，实验组背根节神经突起平均长度显著大于对照组者，说明星形胶质细胞具有明显的促神经突起生长作用。     

星形胶质细胞来源细胞外囊泡促进大鼠神经干细胞向神经元的分化

背景：神经干细胞具有向神经元分化的潜能,已有报道表示星形胶质细胞与神经元存在密切联系,而有关星形胶质细胞来源细胞外囊泡是否具有促进神经干细胞向神经元高效分化的作用,仍未见相关报道。目的：探索星形胶质细胞来源细胞外囊泡诱导促进神经干细胞向神经元分化的可能性。方法：(1)体外培养大鼠神经干细胞及星形胶质细胞,行细胞形态及免疫荧光鉴定,进一步提取星形胶质细胞来源细胞外囊泡,并通过透射电镜、粒径分析、Western blot等方法进行鉴定;(2)将第3代神经干细胞分2组,分别加入同体积的PBS、星形胶质细胞来源细胞外囊泡(质量浓度为1 mg/mL)干预6 d;(3)通过免疫荧光、qRT-PCR和Western blot检测星形胶质细胞来源细胞外囊泡干预后神经元标志物的表达水平。结果与结论：(1)显微镜下神经干细胞形态为球形,以细胞团状分布,免疫荧光示特征性标志物CD133、Nestin呈高表达水平;(2)显微镜下星形胶质细胞形态为不规则星状,且免疫荧光示特征性标志物胶质纤维酸性蛋白呈高表达水平;(3)星形胶质细胞来源细胞外囊泡形态近似圆形或椭圆形杯状,动态光粒子散射仪显示直径在10-200 n...     

红细胞生成素激活的星形胶质细胞条件培养液对神经干细胞促分化作用及对分化后细胞的保护作用

目的 观察红细胞生成素激活的星形胶质细胞条件培养液（EACM）对神经干细胞促分化作用及对分化后细胞的保护作用。 方法 原代培养神经干细胞和1型星形胶质细胞,收集红细胞生成素(EPO)刺激的星形胶质细胞上清液,用于神经干细胞分化实验的研究。对分化后的细胞进行免疫细胞化学染色,计算其分化为神经元的比率;同时利用FeSO₄和H₂O₂制造细胞损伤模型,用EACM继续培养48h,然后检测细胞活性和存活细胞数。 结果 EACM组神经干细胞分化明显,神经元比率较星形胶质细胞上清组和对照组均有明显增加。分化后的细胞中加入H₂O₂后,继续用EACM培养的实验组吸光度(A)值和细胞存活百分比均较对照组高。 结论 红细胞生成素激活的星形胶质细胞条件培养液对神经干细胞有促其向神经元分化的作用,并对分化后的细胞有保护作用。     

Chronic pain-induced astrocyte activation in the cingulate cortex with no change in neural or glial differentiation from neural stem cells in mice

Pain pathways terminate in discrete brain areas that monitor the sensory and affective qualities of the initiating stimulus and show remarkable plasticity. Here, we found that chronic pain by sciatic nerve ligation caused a dramatic increase in glial fibrillary acidic protein (GFAP)-like immunoreactivity (IR), which is located in the dendritic astrocytes, with its expanding distribution in the cingulate cortex (CG) of mice. The branched GFAP-like IR in the CG of nerve-ligated mice was overlapped with S100beta-like IR, which is highly limited to the cell body of astrocytes, whereas there was no difference of S100beta-like IR between sham-operated and nerve-ligated mice. The number of BrdU-positive cells on the CG was not changed by sciatic nerve ligation. Furthermore, subventricular zone (SVZ)-derived neural stem cells marked by pEGFP-C1 did not migrate toward the CG after sciatic nerve ligation. In the behavioral assay, the thermal hyperalgesia observed on the ipsirateral side in nerve-ligated mice was significantly suppressed by a single pre-microinjection of a glial-modulating agent propentofylline into the CG 24 h before nerve ligation. These results suggest that chronic painful stimuli induces astrocyte activation in the CG, whereas they do not affect the cell proliferation/differentiation from neural stem cells in the CG and the migration of neural stem cells from the SVZ area. The astrocyte activation in the CG may, at least in part, contribute to the development of a chronic pain-like state following sciatic nerve ligation in mice.     

激活的星形胶质细胞分泌聚集素蛋白及其对海马神经干细胞向神经元分化的促进作用

目的 探讨切割穹隆海马伞的侧海马提取液“激活”的星形胶质细胞分泌聚集素蛋白（CLU）及体外CLU诱导海马神经干细胞分化为神经元的情况。
方法 分别用切割穹隆海马伞的海马提取液、正常海马提取液、DMEM/F12 培养基培养星形胶质细胞,制备切割12h、24h、48h组,正常组和对照组条件培养基;ELISA检测比较不同条件培养基中CLU蛋白的浓度;体外细胞培养采用CLU诱导海马神经干细胞分化,设诱导组和空白对照组,7d后通过微管相关蛋白2（MAP-2）免疫荧光及Hoechst标记观察海马神经干细胞向神经元的分化情况。 结果 正常组和对照组条件培养基中CLU浓度较低,约为（0.1037±0.0119）ng/L和（0.1170±0.0078）ng/L;切割组12h、24h、48h条件培养基中其浓度明显增高,分别为（0.1940±0.0364）ng/L、（0.4250±0.0724）ng/L和（0.2903±0.0472）ng/L,以24h组最高,约为正常组和对照组的4倍。CLU诱导组中MAP-2阳性细胞数明显高于空白对照组（P<0.05）,其占总细胞数的百分比分别为(11.67±2.57)%和（4.52±1.54）%,且诱导组中MAP-2阳性细胞突起更长、更丰富。 结论 切割穹隆海马伞侧海马提取液“激活”的星形胶质细胞可分泌更多的CLU,体外细胞培养中CLU可促进海马神经干细胞向成熟的神经元分化。     

用组织块法培养成年和老年鼠神经干细胞

目的　探索体外培养扩增成年及老年动物室管膜下区 (SVZ)神经干细胞的实用方法。方法　取 8、14及 2 4三个月龄SD大鼠SVZ组织块置含bFGF的DMEM/F12 +B2 7培养液培养 ,Nestin免疫组化法鉴定细胞表型。结果　各月龄的SVZ组织块均能长出Nestin阳性的神经小球及神经干细胞 ,培养 7～ 10天产生的神经球最多 ,神经干细胞状态最佳。结论　用含bFGF的培养基培养成年和老年大鼠SVZ组织块能产生较多的神经干细胞 ;此法是一种具有实用价值的培养、扩增神经干细胞的手段。     

新生鼠基底前脑神经干细胞的分离和培养

目的　探讨基底前脑神经干细胞的增殖及多向分化潜能。方法　利用无血清培养技术 ,加表皮生长因子 (EGF)和碱性成纤维生长因子 (FGF 2 )刺激生长 ,在体外进行神经干细胞的克隆培养和血清诱导分化 ;采用免疫组化研究神经干细胞的增殖特性及多向分化潜能 ,并用 5 溴 2 脱氧尿苷 (BrdU)标记证实其增殖能力。结果　从新生鼠基底前脑成功分离出神经干细胞 ,该细胞具有连续增殖能力 ,可以传代培养 ,表达神经上皮干细胞蛋白抗原 ,可以分化成神经元和胶质细胞 ;BrdU标记结果阳性。结论　新生鼠基底前脑存在具有自我更新能力和多分化潜能的神经干细胞     

胚鼠神经干细胞培养与鉴定

目的　体外获取高浓度神经干细胞 (NSC)。方法　加入bFGF培养E12天大鼠胚脑的全部细胞 ,用荧光免疫组化法显示。结果　加bFGF的神经干细胞 (Neuralstemcell,NSC)大量分裂 ,形成大量的细胞分裂球 ,传到 4代时 ,90 %以上的细胞表达nestin。对照组分裂的细胞少 ,维持到第二代细胞逐渐死亡。结论　bFGF对胚胎E12天大鼠脑细胞的NSC有明显的促分裂作用 ,应用此种方法可获得高浓度的NSC     

音猬因子对神经干细胞增殖与分化的影响

目的 探讨音猬因子(SHH)对神经干细胞(NSCs)增殖与分化的影响. 方法从大鼠胚胎端脑皮质及海马分离培养的NSCs分为SHH组、RA组和PBS组.分别用SHH、维甲酸(RA)及PBS条件培养液处理后,通过免疫细胞化学等方法检测NSCs的增殖及分化情况.结果体外培养的NSCs能快速增殖并形成神经球,其中的细胞均表达NSCs特异性标志物nestin.BrdU作用于NSCs 3 h后,SHH组的BrdU阳性率明显高于RA组和PBS组,而RA组和PBS组之间无显著差异.当NSCs在分化条件培养液中培养7d后,SHH组和RA组中的βⅢ-tubulin阳性率及Rip阳性率显著高于PBS组,SHH组又显著高于RA组和PBS组.结论 SHH可以促进NSCs增殖及其向神经元和少突胶质细胞的分化.     

从多潜能干细胞诱导成神经前体细胞及其分化探讨

目的探讨诱导多潜能干细胞在体外分化为神经前体细胞。方法采用N2B27作为选择培养基,多步法贴壁培养把诱导多潜能干细胞诱导为神经前体细胞。结果免疫荧光染色发现,该细胞神经干细胞的标记物巢蛋白阳性,有极个别的β-微管蛋白Ⅲ(β-Tub-Ⅲ)阳性细胞。在分化培养基内培养7d后,β-Tub-Ⅲ阳性细胞增多。结论本实验初步表明,诱导多潜能干细胞在体外可以被诱导为有一定神经特征的神经前体细胞,该细胞有望用于细胞移植治疗缺血性脑损伤。     

重组质粒pEGFP-Brn-4的构建及其在神经干细胞中的表达

目的构建神经发育转录因子Brn-4基因真核表达重组质粒,研究Brn-4在神经干细胞(NSC)中的表达情况。方法从新生鼠脑组织提取总RNA,利用RT-PCR的方法获得编码鼠Brn-4的基因片段,应用基因重组技术,将鼠Brn-4基因片段克隆到真核表达载体pEGFP-C2中,应用脂质体转染NSC,荧光显微镜观察该Brn-4基因在NSC中的表达。结果限制性内切酶酶切分析和PCR法鉴定表明为正确重组子,Brn-4基因在NSC中获得表达。结论新构建的真核表达重组质粒pEGFP-Brn-4通过鉴定,结构正确;Brn-4基因可在NSC中表达,可作为后续研究老年性痴呆动物模型转基因实验的基因来源。