脑源性神经营养因子基因修饰的胚胎大鼠皮质神经干细胞及其在体外的分化

目的 探讨脑源性神经营养因子（BDNF）基因修饰大鼠脑皮质神经干细胞（NSCs）后BDNF的表达,并观察其对NSCs体外诱导分化的影响。 方法 体外分离、培养大鼠胚胎脑皮质神经干细胞并鉴定;构建BDNF基因重组质粒,非脂质体法转染NSCs,实验分为pcDNA3-1- BDNF组、pcDNA3-1组和未转染NSCs组。免疫细胞化学技术和RT-PCR检测转染后BDNF蛋白和mRNA的表达;在含5％胎牛血清的分化培养基中诱导分化,βIII微管蛋白、神经胶质纤维酸性蛋白（GFAP） 和突触素( SYP)免疫细胞化学染色对分化细胞进行鉴定,并观察pcDNA3-1-BDNF转染NSCs分化过程中SYP的表达变化。 结果 体外培养获得巢蛋白（nestin）阳性的NSCs。成功构建BDNF基因重组质粒,免疫细胞化学和RT-PCR检测均显示,与pcDNA3-1组和NSCs组比较,pcDNA3-1-BDNF组NSCs的BDNF表达明显增强（P<0.05）。pcDNA3-1组和NSCs组比较,无显著性差异（P＞0.05）。分化后第4天,各组细胞均可分化为Βiii-微管蛋白阳性和GFAP阳性细胞,pcDNA3-1-BDNF组可见少量SYP阳性表达细胞。分化后第7天,与pcDNA3-1组和NSCs组比较,pcDNA3-1-BDNF组NSCs分化为βIII微管蛋白阳性神经元的比例明显增高,有显著性差异（P<0.05）,SYP阳性细胞数增多,表达增强。 结论 BDNF转染NSCs具有体外分泌BDNF的能力,能够促进NSCs定向分化为神经元,SYP表达增强,可能在促进神经元之间的突触发生中发挥作用。     

Wnt/β-Catenin对低氧诱导绿色荧光蛋白小鼠神经干细胞体外增殖的影响

目的:体外观察低氧对绿色荧光蛋白(GFP)小鼠神经干细胞(NSCs)增殖的影响,并探讨Wnt/β-catenin通路在此过程中的作用。方法:经低氧(3±2)%O_2和常氧205O_2培养GFP小鼠海马组织NSCs,通过NSCs克隆形成率检测、BrdU掺入法和四唑盐比色法(MTT)法检测细胞增殖情况;脂质体介导法将NSCs转染β-catenin,通过免疫细胞化学染色、Western印迹法检测β-catenin表达情况,MTT法检测转染β-catenin后低氧对NSCs增殖的影响。结果:低氧组细胞克隆球形成率、BrdU阳性细胞数量、NSCs增殖活性、NSCs内β-catenin表达均显著高于常氧组;转染β- catenin的NSCs经低氧培养后,NSCs增殖活性明显高于未转染组。结论:体外低氧培养能促进NSCs增殖和NSCs内β-catenin表达;增加NSCs中β-catenin表达能促进低氧培养下NSCs的增殖。表明Wnt/β-catenin通路具有促进低氧诱导NSCs增殖的作用。     

重组SHH腺病毒纤维蛋白 缓释支架对神经干细胞增殖与分化的影响

目的研究包含重组SHH腺病毒纤维蛋白缓释支架对神经干细胞(NSCs)增殖与分化的影响。方法实验分组:FG-SHH组(将NSCs种植于重组SHH腺病毒-支架组)和对照组(controls)[以培养板、重组SHH腺病毒转染组(SHH)、纤维蛋白胶支架组(FG)为对照组];体外分离培养并鉴定NSCs,构建重组SHH腺病毒纤维蛋白缓释支架,用免疫荧光和免疫印迹方法测定转染效率; MMT法检测细胞增殖活力;免疫荧光和免疫印迹法检测上述各组细胞表达神经细胞相关蛋白:β微管蛋白(β-tubulinⅢ)、髓磷脂碱性蛋白(MBP)和胶质纤维酸性蛋白(GFAP)的表达状态。结果体外培养的NSCs高表达nestin;转染重组SHH腺病毒后NSCs可稳定表达SHH;FG-SHH支架促NSCs增殖能力较强,并且FG-SHH组β-tubulinⅢ及MBP阳性细胞率和蛋白表达水平均高于对照组(P0.05),FG-SHH组GFAP的阳性细胞率和蛋白表达水平低于对照组(P0.05)。结论重组SHH腺病毒纤维蛋白缓释支架可以促进NSCs的增殖及其向神经元和少突胶质细胞分化,并抑制星形胶质细胞分化。     

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.     

成年小鼠神经干细胞体外培养、鉴定及分化

目的:建立一种简便易行的从成年小鼠脑组织分离、培养和鉴定神经干细胞(neural stem cells,NSCs)的方法,为相关研究提供新的研究手段。方法:采用机械分离和酶消化结合方法分离成年昆明种小鼠的脑组织,用无血清培养基悬浮培养;倒置相差显微镜观察细胞形态;MTT法(四甲基偶氮唑盐微量酶反应比色法)观察NSCs的自我增殖能力;免疫荧光细胞化学技术检测NSCs标志物巢蛋白(Nestin)的表达;多聚赖氨酸铺板和撤除培养基中FGF和EGF的条件下,给予5%血清和1μm维甲酸诱导NSCs分化,免疫荧光细胞化学技术检测GFAP(标记胶质细胞),β-tubulin Ⅲ(标记神经元)蛋白的表达来测定NSCs的分化能力。结果:从成年小鼠脑组织分离的细胞,在无血清培养液中可形成神经球,并可在体外扩增和连续传代,免疫荧光细胞化学表明神经球Nestin阳性表达,在给予血清和维甲酸条件下神经球可表达GFAP和β-tubulin Ⅲ。结论:本研究成功建立了体外培养成年小鼠脑组织分离和培养NSCs的方法,培养的NSCs具有自我更新、增殖及多向分化潜能。此方法是一个稳定、简便易行的方法,可广泛用于神经干细胞相关的基础和应用研究。     

干预脑脂质结合蛋白表达对神经干细胞分化作用的影响

目的 探讨脑脂结合蛋白（BLBP）在大鼠海马神经干细胞（NSCs）向神经元分化中的作用。方法 构建BLBP过表达腺病毒和干扰慢病毒载体,并从大鼠胚胎海马组织中分离培养神经干细胞,采用Nestin免疫荧光鉴定NSCs;将体外培养的NSCs分为4组：腺病毒阴性对照组（Ad-NC组）,BLBP过表达腺病毒组（Ad-BLBP组）,慢病毒阴性对照组（LV-NC-RNAi组）和BLBP干扰慢病毒感染组(LV-BLBP-RNAi组)。Real-time PCR和Western blotting检测各组细胞中BLBP表达;病毒感染4 d后免疫荧光检测分化细胞中βⅢ微管蛋白（Tuj1）阳性神经元数量。结果 Ad-BLBP组较Ad-NC组NSCs分化为神经元的数量少,突起短而少;LV-BLBP-RNAi组较LV-NC-RNAi组NSCs分化为神经元的数量明显增多,突起多而长。结论 下调BLBP的表达能够促进体外培养的NSCs向神经元分化。     

神经干细胞定向分化为多巴胺能神经元过程中Mash1及Hes1基因的表达

目的建立神经干细胞(NSCs)分化为多巴胺能神经元的体外模型,并进一步研究此分化过程中Mash1及Hes1基因的表达变化。方法无菌条件下取孕14-16d胎鼠端脑进行NSCs体外培养,将NSCs进行Nestin免疫荧光检测,对照组和实验组(GDNF+IL-1α联合组)诱导2周后进行β-tubulinⅢ和TH免疫荧光染色,计算各组阳性细胞率,荧光定量PCR技术检测P4代NSCs分化1周和2周时Mash1及Hes1基因的表达变化。结果免疫荧光检测结果显示,NSCs的Nestin阳性细胞率为(93.04±3.55)%,诱导分化2周后对照组、实验组β-tubulinⅢ阳性细胞率分别为(12.65±1.58)%和(33.95±2.97)%,两组间比较差异存在统计学意义(P0.05)。对照组、实验组TH阳性细胞率分别为(1.46±0.41)%、(15.51±1.94)%,差异存在统计学意义(P0.05)。荧光定量PCR结果显示,NSCs诱导分化后,Mash1基因表达较未分化状态时升高,各组间比较差异存在统计学意义,实验组高于对照组(P0.05),分化2周高于1周(P0.01);Hes1基因于分化后表达降低,对照组与对实验组之间以及分化1周与2周之间比较差异没有统计学意义(P0.05)。结论 GDNF和IL-1α联合作用能够诱导NSCs定向分化为多巴胺能神经元;Mash1与Hes1基因可能参与NSCs分化为多巴胺能神经元的过程。     

低氧促进神经干细胞增殖分化过程中低氧诱导因子-1α表达的变化

目的:观察小鼠胎脑皮质神经干细胞(NSCs)在体外低氧条件下细胞增殖与分化以及低氧诱导因子-1α(HIF-1α)的表达情况,分析HIF-1α对NSCs增殖与分化的作用。方法:体外低氧条件下(3%O2)培养扩增胚鼠皮质来源的细胞,实验分低氧1、2、3、4d组,常氧组为对照。免疫细胞化学染色法鉴定神经干细胞及其子代细胞,RT-PCR检测实验组细胞HIF-1α mRNA的表达。结果:低氧4d组细胞呈HIF-1α阳性,其余HIF-1α为阴性。实验组神经元特异性烯醇酶(NSE)平均灰度值进行性增加。各实验组HIF-1α mRNA与对照组相比具有显著性差异。结论:在低氧能促进NSCs的增殖与分化过程中,HIF-1α表达变化可能在其中发挥了重要作用。     

MiR-153通过调控Keap1/Nrf2/HO-1信号通路改善脑缺血再灌注后的炎症反应及保护神经元功能的研究

目的探究miR-153在脑缺血再灌注中的表达及相关作用机制。方法小鼠脑内注射miR-153 agomir进行过表达miR-153,采用短暂局灶性大脑中动脉闭塞(MCAO)造模以构建脑缺血再灌注(ischemia-reperfusion,I-R)模型;RT-PCR检测造模后小鼠外周血及梗死侧脑组织中的miR-153表达水平;分别应用TTC染色与免疫组织化学染色检测过表达miR-153对脑梗死体积及脑内神经元与小胶质细胞功能的影响;利用神经系统严重程度评分实验(mNSS)、转角实验(conner test)及转棒实验(rota-rod test)检测过表达miR-153对I-R模型小鼠神经功能影响;ELISA、ROS检测及Western blot实验分别检测过表达miR-153对I-R模型小鼠脑内IL-1β、TNF-α、Keap1及Nrf2、HO-1、NLRP3、TXNIP、ROS表达水平影响;利用生物学信息技术预测miR-153的靶基因,并筛选Keap1进行研究,双荧光素酶基因报告实验进行检测两者的靶向关系;体外培养小胶质细胞BV-2与神经元细胞HT22,并应用糖氧剥脱(OGD)方法进行建立缺血再灌注的细胞模型,再次应用ELISA、ROS检测及Western blot实验过表达miR-153对细胞表达IL-1β、TNF-α、Keap1及Nrf2、HO-1、NLRP3、TXNIP、ROS的影响。结果 miR-153在I-R模型小鼠的血浆与缺血侧脑皮层组织中的表达均显著低表达,而过表达miR-153可显著减少脑梗死面积,并保护神经元功能,降低小胶质细胞的活化水平,改善I-R后小鼠的神经功能缺陷;ELISA、ROS检测及Western blot实验结果表明,过表达miR-153可显著降低小鼠脑内缺血半暗区中的IL-1β、TNF-α、NLRP3及TXNIP、ROS、Keap1表达显著降低,Nrf2、HO-1表达显著降低升高。体外实验证实在小胶质细胞中miR-153能够通过负向调控Keap1表达,且主要通过Keap1/Nrf2/HO-1信号通路活抑制小胶质细胞的活化并下调其对ROS、IL-1β、TNF-α的表达,而在小胶质细胞中同时过表达miR-153及Keap1能够消除这种现象。此外,过表达miR-153后HT22细胞活力并无明显改善,而过表达小胶质细胞中miR-153可显著促进神经元细胞的存活率。结论缺血再灌注发生后小鼠体内miR-153的表达显著降低,且过表达miR-153能够对脑组织缺血再灌注损伤产生保护作用,其可能是通过Keap1/Nrf2/HO-1信号通路抑制小胶质细胞的激活并下调其对ROS及炎性因子TNF-α、IL-1β的释放而发挥上述作用。     

miR-140-5p 调控类风湿关节炎滑膜成纤维细胞增殖和侵袭机制的研究

目的:研究microRNA-140-5p(miR-140-5p)对类风湿关节炎患者滑膜成纤维细胞(SFs)增殖、侵袭的调控作用机制。方法:体外分离培养类风湿关节炎滑膜成纤维细胞(RASFs),分为空白对照组、脂质体对照组及miR-140-5p mimic组。脂质体对照组将脂质体2000转染入滑膜细胞; miR-140-5p mimic组使用脂质体2000为载体将miR-140-5p转染入滑膜细胞。分别采用MTT法、Transwell小室法检测三组RASFs增殖、侵袭的情况; q PCR和Western blot检测miR-140-5p对RASFs Toll样受体4(TLR4)表达的影响。结果:MTT及Transwell法检测结果显示:脂质体空白转染对RASFs增殖及侵袭能力均无显著影响(P0. 05)。miR-140-5p转染后呈过表达,RASFs吸光度值为0. 42±0. 03,穿膜细胞数为49. 27±6. 18,均明显低于空白对照组,差异有统计学意义(P0. 05)。q PCR及Western blot分析结果显示,miR-140-5p mimic组RASFs中TLR4 mRNA、TLR4蛋白表达水平明显低于空白对照组,差异有统计学意义(P0. 05)。结论:miR-140-5p可有效抑制RASFs增殖及侵袭能力,在RA的发生中起着重要作用,其机制可能与下调TLR4的表达有关。     

Sox2诱导小鼠胚胎成纤维细胞直接重编程为神经干细胞

目的:探讨Sox2诱导小鼠胚胎成纤维细胞(mouse embryonic fibroblasts,MEFs)直接重编程为神经干细胞的方法,为诱导神经干细胞(induced neural stem cells,i NSCs)作为种子细胞治疗脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)奠定实验基础。方法:逆转录病毒感染Sox2转录因子的MEFs在神经干细胞培养基中贴壁培养10 d。随后,悬浮、贴壁反复循环培养3次。Real-time PCR检测神经干细胞标志基因和多潜能标志基因的表达。i NSCs在分化培养基中贴壁培养7~14 d,免疫荧光分别检测神经干细胞、神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞的标志物nestin、MAP2、GFAP和MBP的表达。将i NSCs显微注射至小鼠大脑皮质,7~14 d后免疫荧光检测神经细胞标志物nestin、MAP2、GFAP和MBP的表达。结果:Real-time PCR显示i NSCs的多种神经干细胞标志基因nestin、Blbp、Pax6和zbtb16表达较诱导前显著增高(P0.05),且i NSCs不表达多潜能相关基因Nanog、Oct4和zfp42。免疫荧光显示i NSCs高表达神经干细胞标志物nestin。免疫荧光同时表明i NSCs可在体内外存活并分化为神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞。结论:Sox2可以诱导MEFs直接重编程为神经干细胞。i NSCs具有自我更新的能力,且在体内外都具有三向分化潜能,可作为修复SCI合适的种子细胞。     

促红细胞生成素促进体外鼠胚脑皮质神经干细胞增殖

目的检测体外培养SD大鼠胚脑皮质神经干细胞(neural stem cells,NSCs)增殖和分化的生物学特性,为NSCs研究提供适宜的细胞模型;探讨促红细胞生成素(erythropoietin,EPO)对NSCs增殖的影响,为NSCs的相关研究提供实验依据。方法本研究对孕14d(E14)SD大鼠取鼠胚脑皮质悬浮培养、贴壁诱导分化。采用光电镜观察,以nestin免疫荧光染色鉴定NSCs,微管相关蛋白2(microtubule associated protein2,MAP2)和神经胶质原纤维酸性蛋白(glia fibrillary acid protein,GFAP)检测NSCs分化。取第三代(P3)NSCs向悬浮培养基中添加不同剂量的EPO,通过四甲基偶氮唑蓝(MTT)检测法检测NSCs的增殖情况。结果分离E14dSD大鼠胚脑皮质,在添加B27、bFGF、EGF的无血清培养基中培养,可形成大量悬浮的神经球并可进行体外扩增传代,神经球内的细胞均呈Nestin阳性、BrdU阳性。在添加10%胎牛血清的培养基中,神经干细胞可自然分化为神经元和神经胶质细胞。与对照组对比,加入≥5U/mlEPO后MTT检测NSCsOD值明显增高。结论 SD大鼠胚脑皮质体外培养可得到大量增殖的神经干细胞并能分化为神经元和神经胶质细胞,EPO可促进体外NSCs的增殖。     

绿色荧光蛋白转基因小鼠神经干细胞的培养与鉴定

目的:体外分离、培养及鉴定绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)转基因小鼠神经干细胞(neu- ral stem cells,NSCs),为利用其示踪研究NSCs分化机制奠定基础。方法:从新生GFP小鼠海马组织分离NSCs,采用无血清培养、扩增及传代;免疫荧光和免疫细胞化学染色鉴定NSCs和神经细胞;荧光显微镜下观察GFP表达情况。结果:新生GFP小鼠大脑海马组织分离的NSCs具有自我增殖及分化成神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞的能力;连续传代后,神经球和分化后细胞的GFP表达不受影响。结论:成功分离并获得了GFP新生小鼠NSCs,该细胞具有自我更新能力和多向分化潜能,且稳定表达GFP。因此,源自GFP转基因小鼠的NSCs可以作为研究NSCs多向分化机制的有效示踪工具。     

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。     

小鼠胚胎大脑皮质与中脑神经干细胞培养与分化比较的研究

目的比较小鼠胚胎脑皮质与中脑来源的神经干细胞在培养与分化方面的差异，为更好的研究和利用神经干细胞提供实验依据。方法无菌条件下分别分离鼠胚大脑皮质与腹侧中脑，经胰酶消化及机械吹打成单细胞后接种于含有B27、bFGF的DMEM／F12培养基，培养扩增；倒置显微镜观察比较生长状况；机械方法传代；10％血清接种分化；免疫荧光细胞化学方法染色鉴定神经干细胞及其子代细胞的分化方向，并作比较。结果小鼠胚胎脑皮质与中脑均存在神经干细胞，其免疫细胞化学鉴定均呈Nestin阳性，并都能分化为神经元和胶质细胞；但皮质部位所含神经干细胞明显多于中脑，也更宜成球；有血清条件下分化，皮质神经干细胞未见分化为酪氨酸羟化酶（TH）阳性神经元；中脑神经干细胞则可少量分化为TH阳性神经元结论同样条件下皮质神经干细胞比中脑神经干细胞更易增殖与培养，两者在有血清条件下分化为TH阳性神经元能力方面有差异。     

胰岛素对大鼠神经干细胞增殖和分化的影响

目的探讨胰岛素对大鼠神经干细胞(NSCs)增殖和分化的影响。方法培养大鼠大脑皮层NSCs,用胰岛素作用于培养的NSCs,3H-TdR掺入检测NSCs的增殖,免疫细胞化学和流式细胞仪检测NSCs的分化。结果胰岛素能明显促进NSCs对3H-TdR的摄入,明显促进细胞的增殖,并且胰岛素促细胞增殖作用具有一定的量效关系;免疫细胞化学和流式细胞仪结果显示,胰岛素对NSCs向神经元的分化有明显促进作用,并且NSCs分化后多巴胺能神经元数目明显增加。结论胰岛素可能具有促进NSCs增殖和向神经元包括多巴胺能神经元分化的作用。     

一氧化氮对人胚胎神经干细胞增殖的抑制作用

目的:探讨外源性一氧化氮(NO)对人胚胎神经干细胞(NSCs)增殖的抑制作用.方法:取4月龄(±15d)正常孕妇引产胎儿大脑皮质组织分离代NSCs,免疫荧光化学法鉴定.培养基中加入不同浓度的硝普钠后,Griess还原法检测培养液中NO氧化产物的含量;MTT法测定细胞活力.结果:加入不同浓度硝普钠24h后,培养液中NO氧化产物的含量随硝普钠浓度的增高而增加,且显著高于对照组.MTT法显示经硝普钠作用后的NSCs活细胞数较对照组明显减少,并呈浓度相关性;在去除硝普钠后继续培养的NSCs仍可保持增殖能力.结论:外源性NO对培养状态下的人胚胎NSCs增殖有抑制作用.     

质粒重编程诱导多潜能干细胞及定向分化神经干细胞

目的 　探讨游离质粒载体重编程诱导小鼠胚胎成纤维细胞(mouse embryonic fibroblasts, MEFs)为非整合型诱导多潜能干细胞,并在体外定向分化为神经干细胞(neural stem cells, NSCs), 为神经干细胞移植治疗神经损伤提供稳定、安全的细胞来源。 方法　使用电转仪将质粒pEP4-EO2S-ET2K转入小鼠MEFs, 经诱导培养重编程为诱导多潜能干细胞(induced pluripotent stem cells, iPSCs), iPSCs在不同诱导培养基中经2次悬浮及贴壁培养分化为NSCs,在体内及体外实验鉴定iPSCs多向分化潜能特性及NSCs特性。 结果　体内外实验显示iPSCs具有与胚胎干细胞(embryonic stem cells, ESCs)相似的多向分化潜能, 且不整合外源性基因。iPSCs进一步分化的NSCs其相关标志基因表达与野生型NSCs相近,且较iPSCs显著增加,免疫荧光显示NSCs高表达NSC标志物 NESTIN及PAX6,在体外存活能分化为神经元、少突胶质细胞及星形胶质细胞。 结论　游离质粒能重编程诱导非整合型iPSCs, 并定向分化为神经干细胞及神经元, 是神经损伤修复的理想种子细胞。