大鼠脊髓发育过程中神经干细胞的分化

目的:研究正常大鼠脊髓发育过程中神经干细胞的分化规律。方法:应用免疫荧光染色技术,检测Nestin、NeuN、MAP2、GFAP、CNPase阳性细胞在大鼠胚胎期及生后脊髓内的分布及变化情况。结果:胚胎发育早期,脊髓中央管、灰质、白质均可检测到Nestin阳性细胞,生后Nestin阳性细胞数量逐渐减少。大鼠脊髓神经元的发生呈现明显的背腹模式,孕14d(E14)脊髓内可检测到NeuN阳性细胞,E16 NeuN阳性细胞逐渐增多,腹侧NeuN阳性细胞核体积较大,分布较稀疏,背侧神经元细胞核体积较小,分布较密集。MAP2染色结果与NeuN一致。胶质细胞的分化、成熟在生后初期进行,P4可检测到GFAP及CNPase阳性细胞,主要分布于脊髓白质内,P30在脊髓灰质内可检测到GFAP阳性细胞,细胞分支较多且短。结论:正常大鼠脊髓发育中神经干细胞的分化呈现一定规律性,向神经元方向化较早且呈明显的背腹模式,胶质细胞的分化较晚。     

Endogenous neural stem cells in central canal of adult rats acquired limited ability to differentiate into neurons following mild spinal cord injury

Endogenous neural stem cells in central canal of adult mammalian spinal cord exhibit stem cell properties following injury. In the present study, the endogenous neural stem cells were labeled with Dil to track the differentiation of cells after mild spinal cord injury (SCI). Compared with 1 and 14 days post mild injury, the number of endogenous neural stem cells significantly increased at the injured site of spinal cord on 3 and 7 days post-injury. Dil-labeled βIII-tublin and GFAP expressing cells could be detected on 7 days post-injury, which indicated that the endogenous neural stem cells in central canal of spinal cord differentiated into different type of neural cells, but there were more differentiated astrocytes than the neurons after injury. Furthermore, after injury the expression of inhibitory Notch1 and Hes1 mRNA began to increase at 6 hours and was evident at 12 and 24 hours, which maintained high levels up to 7 days post-injury. These results indicated that a mild SCI in rat is sufficient to induce endogenous neural stem cells proliferation and differentiation. However, the ability to differentiate into neurons is limited, which may be, at least in part, due to high expression of inhibitory Notch1 and Hes1 genes after injury.     

电刺激联合神经营养素3可促进脊髓损伤大鼠内源性神经干细胞的增殖和分化

文题释义： 神经营养素3：是神经生长因子基因家族的成员,可促进多种中枢和外周神经元的存活和分化,调节神经元突触活动,并对神经系统发育和成熟起重要作用。神经营养素3在损伤条件下对神经元具有保护作用,因而在治疗神经系统疾病和神经损伤中有临床应用前景。 内源性神经干细胞：正常机体中,神经干细胞一般处于静息状态,在特定的生理或病理刺激下被激活,其中侧脑室外侧壁的室下带和海马齿状回的颗粒下带是产生神经干细胞最为活跃的区域,神经系统损伤后,在多种细胞因子、调控基因的调节下发生增殖、迁移和分化等。 背景：由于外源性神经干细胞的获取有限,且容易产生免疫排斥以及伦理问题等严重制约其向临床转化,因此如何激活内源性神经干细胞并促进其生长增殖、分化,成为近期科研工作者究的热点。 目的：探讨电刺激联合神经营养素3对大鼠脊髓损伤后内源性神经干细胞增殖及向神经元分化的作用。 方法：将96只SD大鼠随机分为假手术组、脊髓损伤组、电刺激组、电刺激+神经营养素3组,每组24只。假手术组仅暴露脊髓,其他3组大鼠应用改良Allen法建立脊髓损伤模型,造模后给予相应措施进行干预。造模后7,14,21,28 d时,以BBB评分评价大鼠后肢运动功能,电生理学检查运动诱发电位潜伏期;造模后28 d取材,进行苏木精-伊红染色观察脊髓病理变化,免疫组化染色观察内源性神经干细胞的增殖和分化情况。实验方案经兰州大学第二医院医学伦理委员会批准。 结果与结论：①与假手术组相比,脊髓损伤组大鼠的BBB评分明显降低(P < 0.01),脊髓组织可见大量炎症细胞浸润,并存在多个空洞;与脊髓损伤组相比,电刺激组、电刺激+神经营养素3组大鼠后肢功能开始逐渐恢复,电刺激+神经营养素3组BBB评分明显高于电刺激组(P < 0.05),上述病理损伤变化明显改善;②脊髓损伤组7,14 d及电刺激组大鼠7 d时双后肢运动诱发电位潜伏期均未测出,电刺激组、电刺激+神经营养素3组21,28 d时运动诱发电位潜伏期较模型组缩短(P < 0.05),电刺激+神经营养素3组潜伏期缩短更显著    (P < 0.05);③BrdU和Nestin阳性细胞数、微管相关蛋白2的表达：电刺激+神经营养素3组>电刺激组>脊髓损伤组;胶质纤维酸性蛋白的表达：脊髓损伤组>电刺激组>电刺激+神经营养素3组。结果表明脊髓损伤大鼠经电刺激及神经营养素3干预后,促进内源性神经干细胞增殖和向神经元分化,病理损伤明显减轻,后肢运动功能显著改善。 ORCID: 0000-0002-6353-8874(张培根) 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     

神经干细胞移植修复大鼠脊髓半切伤的研究

目的：观察神经干细胞移植修复脊髓半切伤的疗效并探讨移植最佳时机。方法：制备大鼠T13-L1脊髓半切伤模型，取胎龄13、5d胎鼠大脑组织，体外分离、培养、诱导神经干细胞，并采用免疫细胞化学技术分别检测NSC（neural stemcell）特征性标志Nestin（巢蛋白）表达和用血清诱导分化为大量神经元NSE（neuron specific enolas）和神经胶质细胞GFAP（glial fibrillary acidic protein）表达。用明胶海绵吸附BrdU（5-溴脱氧尿嘧啶）标记好的神经干细胞悬液移植到脊髓半横断处，移植时间选择损伤后立即移植、损伤后第9、14d。观察移植后的大鼠行为的变化，通过CBS（combine behavioral score）评分和爬网格实验评价大鼠的运动功能恢复情况，并进行免疫组化鉴定，光学显微镜观察移植神经干细胞的存活和迁移。结果：在上述条件下培养及传代的细胞不断分裂增殖，形成悬浮生长的呈Nestin阳性的神经球；用血清诱导分化为大量表达NSE阳性的神经元和GFAP阳性的神经胶质细胞。与对照组相比，神经干细胞移植组明显修复了损伤结构，改善了下肢的功能，尤其是第9d移植组。结论：神经干细胞移植促进了脊髓损伤后神经结构和功能的恢复，是治疗脊髓半切伤一种有效方案，考虑综合因素移植干细胞的最佳时机应选损伤后9d左右。     

胚胎大鼠脊髓神经干细胞的培养及鉴定

为了探讨胚胎大鼠脊髓神经管神经干细胞体外培养、鉴定的方法,本实验在解剖显微镜下机械性分离11.5 d的胚胎大鼠脊髓神经管,并制备细胞悬液,无血清培养基培养。应用免疫荧光染色方法对原代和传代细胞进行巢蛋白(nestin)鉴定;加入胎牛血清诱导其分化后分别行神经元特异烯醇化酶(NSE)、胶质原纤维酸性蛋白(GFAP)和髓磷脂碱性蛋白(MBP)鉴定。结果显示:11.5 d胚胎大鼠脊髓神经管来源的神经干细胞经连续传代培养可形成较多克隆球,呈nestin免疫阳性;加入胎牛血清可诱导其分别向神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞分化。本实验结果提示,利用E11.5的胚胎大鼠脊髓神经管可成功培养出大量稳定增殖并有多向分化潜能的神经干细胞,可用于进一步的研究。     

体外诱导人脐带间充质干细胞向神经干细胞的分化

背景：人脐带间充质干细胞较骨髓、脂肪等来源的间充质干细胞易取材、更为原始,并不受伦理、法律的限制,是中枢神经系统损伤修复最具治疗潜力的细胞来源之一。 目的：探讨重组人碱性成纤维生长因子、重组人表皮生长因子定向诱导人脐带间充质干细胞分化为神经干细胞的潜能。 方法：采用碱性成纤维生长因子、表皮生长因子作为诱导剂,体外诱导人脐带间充质干细胞;在倒置显微镜下动态观察细胞形态学变化,并用免疫荧光法检测人脐带间充质干细胞向神经干细胞分化的情况,实时荧光定量PCR技术检测诱导前后神经干细胞标记蛋白巢蛋白在mRNA水平的相对表达量。 结果与结论：形态学观察经诱导后的人脐带间充质干细胞呈神经干细胞球改变;免疫荧光法及实时荧光定量PCR技术均可检测到神经干细胞标记物巢蛋白,并可进一步分化表达神经元标志蛋白神经元特异性烯醇化酶、微管相关蛋白2 以及神经胶质细胞蛋白、神经胶质原纤维酸性蛋白。碱性成纤维生长因子、表皮生长因子可定向诱导人脐带间充质干细胞向神经干细胞及神经元、神经胶质细胞分化。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：     

Silicon nanowires enhanced proliferation and neuronal differentiation of neural stem cell with vertically surface microenvironment

Owing to its biocompatibility, noncytotoxicity, biodegradability and three-dimensional structure, vertically silicon nanowires (SiNWs) arrays are a promising scaffold material for tissue engineering, regenerative medicine and relevant medical applications. Recently, its osteogenic differentiation effects, reorganization of cytoskeleton and regulation of the fate on stem cells have been demonstrated. However, it still remains unknown whether SiNWs arrays could affect the proliferation and neuronal differentiation of neural stem cells (NSCs) or not. In the present study, we have employed vertically aligned SiNWs arrays as culture systems for NSCs and proved that the scaffold material could promote the proliferation and neuronal differentiation of NSCs while maintaining excellent cell viability and stemness. Immunofluorescence imaging analysis, Western blot and RT-PCR results reveal that NSCs proliferation and neuronal differentiation efficiency on SiNWs arrays are significant greater than that on silicon wafers. These results implicate SiNWs arrays could offer a powerful platform for NSCs research and NSCs-based therapy in the field of neural tissue engineering.     

Ndrg2对培养大鼠神经干细胞增殖和分化的影响

目的:检测Ndrg2在培养大鼠神经干细胞(NSCs)中的表达情况,探索改变Ndrg2表达对NSCs增殖和分化的影响。方法:用免疫细胞化学染色和Western Blot法检测Ndrg2在培养NSCs中的表达;利用AAV-Ndrg2过表达病毒及LV-Ndrg2-RNAi干扰病毒感染大鼠NSCs后,通过BrdU掺入实验观察干预Ndrg2表达后NSCs增殖的变化,利用神经元标记物Tuj1和星型胶质细胞标记物GFAP的免疫细胞化学染色分析NSCs的分化情况。结果:Ndrg2高表达于大鼠NSCs中;与对照组(感染病毒空载体)相比,上调Ndrg2表达可显著增加BrdU~+和Tuj1~+细胞数(P0.05),但GFAP~+细胞数目无明显变化(P0.05);相反,下调Ndrg2表达可减少BrdU~+细胞数(P0.05),但不影响Tuj1~+和GFAP~+细胞数(P0.05)。结论:Ndrg2表达于大鼠NSCs,它可正性调控NSCs的增殖并促进NSCs向神经元分化。     

间充质干细胞对脊髓损伤治疗的研究进展

文题释义：脊髓损伤：由于外界直接或间接因素导致的脊髓相应节段损伤,损伤后出现各种运动、感觉和括约肌功能障碍、肌张力异常及病理反射等相应改变。如何使受损的神经结构进行再生和修复,从而促进神经功能的恢复仍是当前治疗的难点和研究的热点。脊髓损伤主要表现在急性期出现脊髓损伤处神经元的坏死、少突胶质细胞的凋亡、髓鞘的崩解、神经束变性坏死以引发的炎症反应等。对于脊髓损伤的治疗往往是通过对以上几方面的修复来实现的。 间充质干细胞移植治疗脊髓损伤的作用机制：间充质干细胞以其高度的可塑性、在一定条件下可向神经细胞诱导分化等优点使其可以在不同个体间移植。间充质干细胞体内移植后通过分化为神经细胞替代已损伤的神经元;间充质干细胞进入病变区后通过旁分泌释放大量的抗炎因子、细胞因子、生长因子及细胞黏附因子来改变脊髓损伤微环境;间充质干细胞能产生多种细胞外基质,促进神经元轴突再生、髓鞘化并可诱导细胞方向性生长和迁移等。   摘要背景：脊髓损伤是人类致残率最高的疾病之一,由于脊髓轴突再生能力有限,恢复难度大,常导致严重的神经后遗症,对脊髓损伤治疗方法的探索已成为研究热点。随着生物学及分子生物学研究的不断深入,研究发现间充质干细胞治疗脊髓损伤表现出巨大的潜力,为脊髓损伤的修复带来了曙光。 目的：综述间充质干细胞对于脊髓损伤的治疗作用、性质、应用、局限性及发展前景。 方法：检索PubMed、Web of Science数据库及万方、CNKI中国期刊全文数据库收录的间充质干细胞治疗脊髓损伤的相关文章,英文检索词为“spinal cord injury,mesenchymal stem cell”,中文检索词为“脊髓损伤,间充质干细胞”,按纳入和排除标准共纳入文献85篇进行归纳总结。结果与结论：间充质干细胞通过多种作用机制修复脊髓损伤,如间充质干细胞体内移植后通过分化为神经细胞替代已损伤的神经元;通过旁分泌机制分泌各种营养物质来改变脊髓损伤微环境的变化;同时间充质干细胞产生多种细胞外基质,为再生轴突提供支持物,促进神经元轴突再生。虽然在基础实验中间充质干细胞治疗脊髓损伤能起到较好的疗效,但间充质干细胞在临床中的应用却差强人意,还需要更深入地探索间充质干细胞对于脊髓损伤的作用机制。 ORCID: 0000-0002-3216-3301(史旭) 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     

海人酸对神经干细胞增殖及分化的影响

背景：神经干细胞对脑组织的修复作用非常有限,约80%新增殖的内源性神经干细胞在6周内死亡,仅0.2%的细胞继续增殖、分化,参与修复。 目的：分析不同剂量海人酸在对神经干细胞增殖及分化的影响。 方法：体外分离并培养新生Wistar大鼠神经干细胞,将神经干细胞分为空白对照组和加入不同浓度梯度的海人酸组,通过免疫组化法和免疫荧光法进行鉴定,MTT比色法测定海人酸对神经干细胞分化的影响,计算分化后神经元和星形胶质细胞比例。 结果与结论：海人酸组贴壁的神经球分化速度较空白对照组快,在同一时间点进行观察,神经细胞的迁移距离较未处理组远。分化5 d后,海人酸组所分化的细胞中,星状细胞较空白对照组多,而神经元样细胞相对较少,培养的细胞具有自我更新和向神经元﹑少突胶质细胞和星形胶质细胞分化的潜能。兴奋性氨基酸海人酸可使部分神经干细胞死亡,但可促进幸存的神经干细胞增殖及分化,并诱导其向星形胶质细胞分化。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：     

米非司酮对大鼠胚胎神经干细胞存活、增殖及分化的影响

 目的 观察米非司酮处理后大鼠胚胎神经干细胞（NSCs）增殖、凋亡和分化变化,分析其对神经发育的可能影响。方法 以不同浓度米非司酮处理体外培养的NSCs,通过活细胞计数、流式细胞仪检测细胞周期及线粒体膜电位、免疫细胞化学染色等方法检测NSCs存活、增殖、凋亡及分化情况。结果 10-5 mol/L米非司酮处理后NSCs存活和增殖明显下降（P＜0.05）,10-6 和10-8 mol/L对细胞无明显影响,而10-7 mol/L处理第4天后细胞增殖明显,但其对NSCs线粒体膜电位及增殖指数影响不大;处理后NSCs仍保持多向分化能力,神经元和胶质细胞分化比例与对照组相比无差异。结论 大剂量米非司酮抑制NSCs增殖,小剂量则促进细胞增殖、不影响NSCs命运决定。     

微重力效应对骨髓间充质干细胞增殖分化影响的研究进展

力学刺激对细胞的生长和功能起着重要调节作用。随着空间生命科学与空间生物技术的迅速发展,空间条件下细胞的生物学行为特征、规律及其相关分子机理逐渐成为空间生物学研究的热点和前沿。骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,MSCs)是一种具有自我更新和多向分化潜能的多能干细胞,在组织修复中起重要作用,是临床细胞治疗的主要材料。近年来,人们利用空间模拟技术在细胞响应微重力环境的生物学特征研究方面取得了重要进展。本文介绍了目前常用的几种地基微重力效应模拟装置,结合相关研究成果对微重力作用下MSCs增殖、分化行为的改变及其相关的分子机理进行简要综述,为预防和治疗微重力相关疾病提供理论参考。     

维甲酸、音猬因子对大鼠脊髓神经干细胞向运动神经元样细胞分化的影响

目的:分离大鼠胚胎的脊髓神经干细胞进行体外培养,探讨维甲酸(RA)、音猬因子(Shh)诱导其向运动神经元样细胞分化. 方法:应用无血清培养技术分离培养脊髓神经干细胞,通过5-溴-2-脱氧尿苷标记、免疫荧光显色检测细胞增殖、分化情况;培养液分组添加Shh、 RA或Shh+RA,观察神经干细胞向运动神经元样细胞的分化情况. 结果:大鼠胚胎脊髓可成功分离神经干细胞,分化后可表达神经元、星形胶质细胞的特异性抗原;诱导分化后结果显示Shh组未检测到胆碱乙酰转移酶阳性细胞,RA组为20.63%, Shh+RA组为66.84%,其差异具统计学意义.结论:从大鼠胚胎脊髓可成功分离神经干细胞,Shh、 RA可不同程度地诱导脊髓神经干细胞分化为运动神经元样细胞.     

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。     

神经干细胞在治疗实验性脊髓损伤中的应用进展

20世纪90年代初首次体外分离神经干细胞(NSC)获得成功,给脊髓损伤(SCI)的治疗带来了新的希望。在大量应用NSC治疗实验性SCI的研究中,对于NSC的应用主要有三种方法:①单纯的NSC移植;②以NSC为载体的转基因治疗;③NSC联合生物材料的应用。研究取得了可喜的成就,但同时也存在一些尚未解决的问题。试从上述三个方面对应用NSC治疗实验性SCI研究的近期进展及所存在的一些问题加以综述。     

补阳还五汤联合神经干细胞移植促进脊髓损伤髓鞘再生

目的:探讨补阳还五汤(BYHWD)灌胃联合神经干细胞(NSCs)移植对脊髓损伤(SCI)后髓鞘再生的影响.方法:将48只成年雌性SD大鼠随机分为脊髓损伤(SCI)组、BYHWD灌胃组、NSCs移植组、NSCs移植联合BYHWD灌胃(BYHWD+ NSCs)组.SCI组不做治疗;NSCs组于脊髓横断后局部移植NSCs; BYHWD+ NSCs组移植NSCs,并每天BYHWD灌胃;各组在损伤后14、28 d后分别留取损伤脊髓标本,用免疫荧光双标法检测髓磷脂碱性蛋白(MBP)表达情况,透射电镜观察脊髓白质内髓鞘超微结构变化.结果:BYHWD+ NSCs组MBP阳性表达最多,较其他3组差异有统计学意义.电镜下BYHWD+NSCs组髓鞘结构较为规整,轴突微丝、微管排列有序,线粒体结构完整,可见薄髓的再生髓鞘.结论:SCI后BYHWD灌胃联合NSCs移植能够促进损伤脊髓MBP的表达及脱髓的轴突再髓鞘化.     

补阳还五汤对大鼠脊髓损伤后移植神经干细胞存活、增殖与迁移的影响

目的:探讨补阳还五汤(Buyang Huanwu Decoction,BYHWD)灌胃对脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)后移植胚胎神经干细胞(neural stem cells,NSCs)存活、增殖与迁移的影响。方法:将SD大鼠随机分为SCI组、NSCs移植组、NSCs移植联合补阳还五汤灌胃组。制作大鼠脊髓横断损伤模型,将BrdU标记NSCs细胞按浓度1×106/ml分别移植入移植组和联合组的脊髓横断处,损伤组用等量DMEM/F12完全培养基代替。术后联合组每天用BYHWD予以灌胃治疗1次,损伤组和移植组用生理盐水代替。各组在7、14、28 d后分别取材,用免疫荧光组织化学法检测移植在SCI处的NSCs存活、增殖和迁移情况。结果:损伤组未见BrdU标记阳性细胞;联合组各时间点BrdU标记阳性细胞数量均多于移植组各时间点,并有显著性统计学意义(P<0.05);联合组28 d时BrdU标记阳性细胞数量最多,与联合组7 d和14 d相比有显著性统计学意义(P<0.05);在联合组各时间点,BrdU标记阳性细胞向SCI处头尾端组织迁移的距离明显长于移植组各时间点。结论:脊髓横断损伤后,移植胚胎NSCs能够存活并增殖和迁移。补阳还五汤能够促进大鼠脊髓全横断损伤处移植的NSCs存活、增殖和迁移。     

低氧预处理脐带间充质干细胞移植促进大鼠脊髓损伤修复

目的:评估低氧预处理脐带间充质干细胞(human umbilical cord mesenchymal stem cells,UCMSCs)移植修复大鼠急性脊髓损伤的作用并初步探讨其机制。方法:分别于常氧和低氧条件下培养UCMSCs,细胞免疫荧光鉴定细胞,ELISA测定细胞脑源性生长因子(BDNF)、血管源性生长因子(VEGF)、睫状生长因子(CNTF)和肝细胞生长因子(HGF)的浓度。采用改良的Al1en’s法(2.5 g×10 cm)建立60只大鼠T10脊髓损伤模型,随机分为假手术组、模型组、低氧细胞移植组及常氧细胞移植组,每组20只,损伤后即刻移植1×10~6个细胞至低氧细胞移植组及常氧细胞移植组动物脊髓内。术前及术后每周进行运动功能BBB评分;采用免疫荧光法检测移植细胞的存活、神经细胞凋亡;采用ELISA法检测细胞移植第2、14、28 d脊髓组织肝细胞生长因子的浓度。结果:在低氧组,体外由UCMSCs分泌的BDNF、VEGF、CNTF和HGF浓度显著高于常氧组细胞。与模型组比较,细胞移植组运动功能评分和HGF含量增加,而神经细胞的凋亡率降低,但以低氧细胞移植组改变最明显。结论:低氧预处理的UMCSCs具有提高神经营养因子分泌作用,其机制可能与下调神经细胞凋亡,增加受损脊髓组织HGF有关。     

Integration of donor mesenchymal stem cell-derived neuron-like cells into host neural network after rat spinal cord transection

Functional deficits following spinal cord injury (SCI) primarily attribute to loss of neural connectivity. We therefore tested if novel tissue engineering approaches could enable neural network repair that facilitates functional recovery after spinal cord transection (SCT). Rat bone marrow-derived mesenchymal stem cells (MSCs), genetically engineered to overexpress TrkC, receptor of neurotrophin-3 (NT-3), were pre-differentiated into cells carrying neuronal features via co-culture with NT-3 overproducing Schwann cells in 3-dimensional gelatin sponge (GS) scaffold for 14 days in vitro. Intra-GS formation of MSC assemblies emulating neural network (MSC-GS) were verified morphologically via electron microscopy (EM) and functionally by whole-cell patch clamp recording of spontaneous post-synaptic currents. The differentiated MSCs still partially maintained prototypic property with the expression of some mesodermal cytokines. MSC-GS or GS was then grafted acutely into a 2 mm-wide transection gap in the T9-T10 spinal cord segments of adult rats. Eight weeks later, hindlimb function of the MSC-GS-treated SCT rats was significantly improved relative to controls receiving the GS or lesion only as indicated by BBB score. The MSC-GS transplantation also significantly recovered cortical motor evoked potential (CMEP). Histologically, MSC-derived neuron-like cells maintained their synapse-like structures in vivo; they additionally formed similar connections with host neurites (i.e., mostly serotonergic fibers plus a few corticospinal axons; validated by double-labeled immuno-EM). Moreover, motor cortex electrical stimulation triggered c-fos expression in the grafted and lumbar spinal cord cells of the treated rats only. Our data suggest that MSC-derived neuron-like cells resulting from NT-3-TrkC-induced differentiation can partially integrate into transected spinal cord and this strategy should be further investigated for reconstructing disrupted neural circuits.     

细胞因子对神经干细胞增殖和分化的影响

目的　建立人胎大脑神经干细胞 (NSCs)分离培养的体外培养系统 ,鉴定其干细胞原始特征 ,观察上皮细胞生长因子(EGF)、碱性纤维母细胞生长因子 (FGF2 )和脑源神经生长因子 (BDNF)对NSCs分裂和分化的影响。方法　在含EGF和 (或 )FGF2的培养体系中分离培养NSCs。用定量RT PCR法检测干细胞巢蛋白表达丰度 ,用PCR ELISA法检测端粒酶活性 ,PC NA用免疫细胞化学染色检测干细胞增殖特征以及不同代数分裂的干细胞的比率。免疫细胞化学法证实NSCs分化后神经元和星形胶质细胞的比例趋势 (NF 2 0 0、MAP 2、synaptophysin、NeuN和GFAP染色 )。 结果　NSCs大量增殖呈球体状 ,PCNA阳性率高达 (71 6± 4 9) %、干细胞巢蛋白阳性、端粒酶活性为 6 3%。不同诱导因子对NSCs球体内细胞增殖数差异有显著性(P <0 0 5 )。证实EGF和 (或 )FGF2在培养基质存在下均能诱导NSCs分化 ,脑源神经生长因子 (BDNF)能维持神经元的存活和生长。分化后的神经元比例可达 (18 6± 2 5 ) %。结论　EGF和 (或 )FGF2可诱导NSCs分裂增殖并保持原始特性 ,在培养基质存在条件下 ,这些细胞因子可诱导NSCs分化。