小鼠脊髓血管-神经干细胞龛与神经细胞的增殖和分化

目的探讨小鼠脊髓发育过程中血管-干细胞龛对神经干细胞分化、增殖和迁移的影响;探讨龛中的各种细胞、血管在发育中的变化及相互作用。方法发育过程中的胚胎鼠或生后小鼠150只,取脊髓腰膨大处的横断面切片。采用5-溴脱氧尿嘧啶核苷(BrdU)免疫荧光标记神经干细胞;用尼氏(Nissl)染色观察神经元的发育和形态变化;利用血管墨汁灌注结合免疫荧光三重标记的方法检测神经干细胞、神经元和神经胶质细胞在小鼠胚胎期及生后的形态分布变化;同时对脊髓内血管发育的动态变化进行形态学观察和体视学处理。结果妊娠14d(E14)小鼠脊髓内即有BrdU标记的阳性细胞,均匀分布。新生的神经元自神经管侧脑室下带迁移至中间层附近,逐渐分化为神经元,并集中于灰质呈现典型的"H"型。统计学分析表明,BrdU阳性细胞计数在发育中呈现抛物线,高峰值位于出生3d(P3)左右。此外,神经胶质细胞的祖细胞最早集中于边缘白质,随后又向中央的灰质回迁。血管发育经历了早期均匀分布,成年后集中在灰质分布的过程。血管、神经干细胞、神经元和神经胶质细胞构成了所谓的血管-干细胞龛。血管-干细胞龛主要位于侧脑室下带和灰质附近,其中的血管、神经干细胞、神经元和神经胶质细胞互相交织、紧密联系。结论血管-神经干细胞龛与脊髓发育紧密联系,同时影响神经元、神经胶质细胞和血管的相互作用。血管-神经干细胞龛为脊髓发育及神经元和神经胶质细胞分化提供了适宜的微环境。     

小鼠诱导性多能干细胞的神经细胞分化与突触连接的建立及其功能分析

目的探讨小鼠诱导性多能干细胞(i PSCs)在体外某些因素的诱导下能否分化成功能性的神经细胞,以及神经细胞之间突触的发生与建立。方法首先将i PSCs悬浮培养形成拟胚体,利用维甲酸(RA)将其诱导分化成神经前体细胞,最后撤去RA贴壁培养,利用免疫荧光染色技术观察小鼠i PSCs在体外分化成神经细胞以及神经细胞之间突触发生的形态特征,利用FM1-43染色技术分析突触末端的功能活性。结果小鼠i PSCs能够在RA的诱导下向神经细胞分化,这些神经细胞可以被成熟神经元与胶质细胞标记物标记,新分化的神经元还可以观察到树突棘及突触连接的形成,在去极化刺激下突触活动增强,表现为轴突末端大量FM1-43阳性内吞颗粒。结论由小鼠i PSCs分化而来的神经细胞在体外形成突触连接的过程,提示其可以进一步分化为功能性的神经元和神经胶质细胞。     

转基因小鼠脊髓损伤后室管膜细胞的时空动态变化北大核心

背景:成年哺乳动物脊髓室管膜细胞损伤后表现出干/祖细胞特性。目的:利用Nestin和Foxj1转基因小鼠标记室管膜细胞,以便追踪室管膜细胞及其子代在成年小鼠脊髓损伤后的增殖分化命运。方法:对转基因小鼠T_(8)脊髓节段完全切除1 mm脊髓组织,术后1-7 d连续腹腔注射BrdU动态观察室管膜细胞,在脊髓损伤后不同时间点(3,7,14,28,56 d)借助BrdU,GFAP,Tuj1,NeuN免疫荧光染色,观察损伤区边缘室管膜细胞的遗传命运谱。结果与结论:①未损伤脊髓中,Nestin阳性的室管膜细胞处于静止状态;脊髓损伤后室管膜细胞被激活,第3天时在损伤区周围大量增殖;②在损伤后第28天,约3.3%Nestin阳性的室管膜细胞表达神经元标记物Tuj1;③在损伤后第56天,约25.7%Nestin阳性的室管膜细胞分化为星形胶质细胞并构成胶质瘢痕的核心,参与胶质瘢痕的形成;④通过检测室管膜细胞在脊髓损伤后的时空动态变化、增殖和分化特征,为理解脊髓损伤的病理过程提供理论依据,为脊髓损伤修复提供新的思路。     

小鼠视网膜片层化及神经干细胞的增殖与分化

目的 通过观察小鼠视网膜神经干细胞增殖与双极细胞分化过程,研究视网膜的发生及片层化。方法 应用免疫荧光、5’-溴脱氧尿嘧啶核苷（BrdU）检测技术和HE染色法对胚胎及出生后小鼠视网膜形态结构及神经干细胞的增殖、分化进行观察,对视网膜BrdU和蛋白激酶Cα(PKC-α)阳性细胞密度进行统计。结果 1.小鼠视网膜在胚胎时期分化出色素上皮层、神经母细胞层和神经节细胞层。出生后,神经母细胞层逐渐分化出各个层,至小鼠睁眼时基本分化完全。2.小鼠视网膜干细胞在胚胎期大量增殖,出生后增殖放慢并逐渐分化为各类细胞。经统计分析发现,视网膜干细胞在胚胎时期数量逐渐增多,到出生当天数量达到最大值,出生后,神经干细胞开始分化,数量逐渐减少。3.小鼠视网膜双极细胞从出生后第5天（P5）开始发育,至P20时发育完全。结论 小鼠视网膜的片层化与其功能的成熟相一致,视网膜的神经干细胞在出生后前期为分化高峰期,逐渐分化为不同类型的细胞。P10以后仅在睫状体处存在神经干细胞,可能与成年以后的修复功能相关。     

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。     

神经干细胞移植对小鼠脊髓损伤的影响

目的观察神经干细胞(NSCs)移植对脊髓损伤(SCI)小鼠功能恢复的影响。方法分离、培养、增殖和纯化E14-17d小鼠的NSCs,并通过免疫荧光法对其进行鉴定。将绿色荧光蛋白转基因小鼠的NSCs移植到小鼠脊髓损伤模型体内,术后进行行为学和病理学检测,观察小鼠功能恢复情况。运用改良Allen's法制备小鼠T10-T11脊髓损伤动物模型,动物分为假手术组(12只)、模型组(12只),治疗组(12只)和对照组6(12只)。治疗组每只小鼠自眶静脉注射NSCs悬液200μl(2×10个细胞),对照组只注射DMEM/F12培养基200μl。术后1d、3d、7d、14d、21d、28d和56d,进行BBB运动功能评分和病理学检测,观察植入区细胞生长变化情况。结果 BBB评分显示:治疗组明显高于对照组(<0.01),治疗组与假手术组相比没有明显差异(>0.05),说明NSCs移植后小鼠的行为学得到了明显改善,功能有所恢复。病理学检测发现,移植后NSCs不仅迁移到脊髓损伤区,而且与宿主细胞较好地整合。结论移植的E14-17d胚胎小鼠NSCs不仅可在脊髓损伤部位存活并和宿主细胞整合,而且可促进小鼠后肢运动功能恢复。     

内源性神经干细胞治疗脊髓损伤

背景：脊髓损伤是一种严重的神经系统疾病,使患者的生活质量严重下降。近年来,随着医学的发展,内源性神经干细胞治疗脊髓损伤作为一种治疗策略被广泛关注。 目的：文章对内源性神经干细胞的活化、分化及治疗脊髓损伤的机制做一简要的综述。 方法：应用计算机检索万方数据库和PubMed数据库中2002-01/2011-03关于神经干细胞治疗脊髓损伤的文章,在标题和摘要中以“内源性神经干细胞;脊髓损伤;分化”或“Endogenous neural stem cells;Spinal cord injury; Differentiation”为检索词进行检索。选择文章内容与内源性神经干细胞治疗脊髓损伤相关,同一领域文献则选择近期发表或发表在权威杂志文章。初检得到340篇文献,根据纳入标准选择20篇文章进行综述。 结果与结论：内源性神经干细胞作为一种新型的治疗手段,它具有独特的优势,不仅避免了免疫排斥及伦理道德等方面的问题,而且在成年个体中也存在。大部分内源性神经干细胞分化成星形胶质细胞和少突胶质细胞,而不是神经元,但通过对信号传导通路的调控,可以是神经干细胞更多地分化为神经元细胞,从而发挥对脊髓损伤的治疗作用。     

叔丁基对苯二酚激活蛋白酶体活性促进成年小鼠神经干细胞增殖与分化

目的:探讨叔丁基对苯二酚(tBHQ)对成年小鼠神经干细胞(aNSCs)增殖分化能力的影响,寻找维持aNSCs活力的有效手段。方法:成年BALB/c小鼠腹腔注射tBHQ(每日16.7 mg/kg)7 d,收集室管膜下区(SVZ)的脑组织,应用荧光酶标仪定量检测其蛋白酶体的活性;同时小鼠腹腔注射5-溴脱氧尿嘧啶核苷(BrdU),Brd U免疫荧光染色检测SVZ内a NSCs的增殖能力。分离培养SVZ aNSCs,tBHQ(20μmol/L)作用7 d,分析比较tBHQ组与DMSO组a NSCs的蛋白酶体活性、BrdU阳性率以及形成神经球的数量和直径。应用1%的胎牛血清诱导a NSCs分化,早期神经元标记物β-Ⅲ微管蛋白(Tuj1)免疫荧光染色并比较tBHQ组与DMSO组a NSCs向神经元分化的能力。结果:小鼠腹腔注射tBHQ,其SVZ蛋白酶体活性较DMSO对照组上调12.9%±4.6%(P0.05),并且BrdU标记实验显示tBHQ组阳性细胞数为31.3±6.3,与DMSO对照组(15.4±1.3)比较,aNSCs增殖能力显著提高(P0.05)。体外实验结果也显示tBHQ组aNSCs蛋白酶体活性较DMSO对照组上升10.1%±0.8%(P0.01)。tBHQ组Brd U阳性率(31.3%±3.2%)是DMSO对照组(20%±1.5%)的1.6倍(P0.05)。tBHQ组神经球的数量和直径分别是DMSO对照组的1.7倍(P0.05)和1.4倍(P0.05),提示tBHQ促进aNSCs的自我更新。此外,tBHQ组Tuj1阳性率为26.5%±1.6%,较DMSO对照组18.6%±2.1%显著提高(P0.05),提示tBHQ能够促进a NSCs向神经元方向分化。结论:tBHQ能够上调蛋白酶体活性,促进aNSCs的增殖与分化。     

小鼠角膜的发生与细胞凋亡

目的 通过观察小鼠角膜的发生过程,探讨角膜细胞的增殖与凋亡对角膜结构修复与塑形的作用。方法 各日龄共计120只小鼠,用HE染色或4’,6-二脒基-2-苯基吲哚（DAPI）染色对小鼠角膜的一般结构进行观察;用5′-溴脱氧尿嘧啶核苷（BrdU）技术标记角膜增殖细胞和免疫荧光法标记干细胞和凋亡细胞。结果 胚胎发育及出生后早期,角膜以实质层的发育为主。出生14d（P14）左右,角膜上皮细胞层开始增殖分化为两层细胞,同时内皮细胞也开始分化。至P30时,我们可以辨别出角膜的6层结构。BrdU阳性细胞主要存在实质层中的成纤维细胞,出生以后也可见于角膜上皮细胞层和内皮细胞层。随着角膜发育,P10左右,其他层的BrdU阳性细胞都消失,仅存在于角膜上皮细胞层。增殖细胞核抗原（PCNA）阳性细胞在发育早期散在分布于角膜的各层,P14以后PCNA阳性细胞均匀的分布于角膜上皮细胞的基底层,并维持在稳定状态。在角膜发育早期,在各层可见许多细胞凋亡。结论 角膜的发育与其感光功能形成的过程相一致,角膜干细胞的增殖与其修复有关;有大量的凋亡细胞参与角膜结构的塑形。     

胚胎大鼠脊髓神经干细胞体外培养与定向分化为胆碱能神经元的研究

为了研究胚胎大鼠脊髓源神经干细胞(ESCSCs)的培养和体外分化为胆碱能神经元的情况,本文从孕龄13d的胚胎大鼠脊髓组织中分离获得神经干细胞,采用含表皮生长因子(EGF)及碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)的无血清限定性培养基培养,并通过添加维甲酸(RA)、音猬因子(SHH)和神经营养因子-3(NT-3)等诱导因子,进行干细胞体外诱导,用免疫荧光细胞化学方法观测其向胆碱能神经元分化的情况。结果表明:从胚胎脊髓中可分离得到大量的神经干细胞,通过含EGF和bFGF的限定性培养基培养可获得干细胞球,通过添加RA、SHH和NT-3等诱导因子后,可见有胆碱能神经元生成。本研究结果提示,胚胎大鼠脊髓神经干细胞在添加EGF与bFGF的限定性培养基中可以增殖并长期保持稳定的ESCSCs性状,在添加特殊因子的条件下,并在体外ESCSCs可以被定向诱导分化为胆碱能神经元。     

miR-124 regulates neural stem cells in the treatment of spinal cord injury

Several studies demonstrated that the overexpression of miR-124 in neural stem cells (NSCs) could lead the NSCs to differentiate into neurons and astrocytes, which may be important for functional recovery in spinal cord injury. The present study attempted to explore the potential repairing effect of the NSCs transfected with miR-124 for the rats with spinal cord injury (SCI). NSCs transfected with miR-124 were transplanted into rats by intravenous injection after SCI. The effects of miR-124 on the differentiation of NSCs and the treatment for the SCI-model rats were experimentally investigated. The reduction of cavity volume in focal lesions and Basso–Beattie–Bresnahan (BBB) scores were used as the criteria of functional recovery of the SCI-model rats. Up-regulation of miR-124 promoted the differentiation of NSCs. Transfection of miR-124 in NSCs dramatically increased the percentage of NeuN-positive cells, and reduced the percentage of GFAP-positive cells in vitro and in vivo respectively. All of the rats treated with NSCs transfected with miR-124 achieved the better functional recovery than the ones in NSCs and sham control groups. Furthermore, the systemic delivery of the NSCs transfected with miR-124 resulted in a reduction of lesion cavity volume of SCI-model rats. Thus, Overexpression of miR-124 can promote the differentiation of NSCs and play an important role in the repair of SCI. The utility of intravenous delivery of stem cells regulated with miR-124 to target lesion areas as a prospective therapeutic approach in acute spinal cord injury is very promising in the future.     

督脉电针对脊髓损伤大鼠神经干细胞的作用

目的　观察督脉电针对脊髓损伤后大鼠脊髓巢蛋白 (Nestin)表达和后肢功能的影响。方法　于术后 1、7、14、2 1和 2 8d分别对大鼠进行Tarlov评分和斜板试验检查后肢功能后处死动物 ,应用免疫组织化学技术检测神经上皮干细胞蛋白(Nestin)的表达 ,采用计算机图像分析仪进行定量分析 ,观察督脉电针对脊髓损伤后神经上皮干细胞蛋白的影响。结果　脊髓损伤后第 1d ,在督脉电针组和单纯脊髓损伤组的损伤脊髓灰质中都可见到Nestin的表达。单纯脊髓损伤组在术后第 7、14、2 1和 2 8d ,Nestin阳性细胞数分别为 2 1 4 8± 7 83、11 78± 4 38和 9 18± 3 2 6 ,而督脉电针组分别为 30 6 9± 6 16、39 2 4± 6 83、2 6 4 9± 5 87和 2 2 30± 6 6 1,两组在 4个时间段上均有显著性差异 (P <0 0 5 )。增加的Nestin阳性细胞数与神经功能的改善平行。结论　提示督脉电针可减轻神经损伤症状和促进脊髓损伤后神经干细胞的增殖。     

喙端迁移流的发生及其细胞凋亡

目的 研究生后不同日龄小鼠喙端迁移流（RMS）的发育,神经干细胞增殖和凋亡的规律。方法 利用Caspase-8免疫荧光标记法和5’-溴脱氧尿嘧啶核苷（BrdU）法,对小鼠RMS内的神经干细胞增殖和凋亡进行研究（n =92）。结果 生后早期小鼠脑内,尤其是室管下区（SVZ）和RMS,存在大量的增殖细胞。随着小鼠年龄的增加,脑内干细胞逐渐减少,到成年,大脑皮质几乎见不到增殖的神经干细胞,但在SVZ和RMS仍可以看到许多增殖的神经干细胞。在RMS,神经干细胞增殖的同时伴随着细胞凋亡,干细胞的增殖与凋亡存在着正相关关系。结论 RMS的神经干细胞增殖与凋亡有重要的生理意义,通过细胞凋亡,RMS可以调节神经干细胞向嗅球迁移的数量,也可以调节干细胞向颗粒细胞分化。     

大鼠脊髓源神经干细胞与运动神经元的差异蛋白质组学

目的 探讨大鼠脊髓源神经干细胞与运动神经元的差异蛋白质组学,寻找出重要的差异蛋白质.方法 采用双向电泳分离两种细胞的蛋白质,用DeCyder软件分析蛋白表达差异,并采用质谱(HPLC-ESI-MS/MS)进行鉴定.结果 脊髓源神经干细胞与运动神经元蛋白质凝胶分析获得1 300余个清晰的蛋白质斑点,在比国产分析的87个差异点中,初步鉴定出44个差异表达蛋白,其中24个在神经干细胞高表达,20个在运动神经元高表达.结论 脊髓源神经干细胞与运动神经元有各自特定的蛋白质表达,某些差异蛋白可能在神经干细胞向运动神经元分化中发挥关键作用.     

骨形成蛋白4对脊髓损伤后大鼠功能和神经干细胞的影响

目的　观察骨形成蛋白 4对脊髓损伤后大鼠功能和神经干细胞的影响。方法　应用改良Allen脊髓损伤模型 ,将成年SD大鼠 6 0只随机分为BMP 4组、脊髓损伤组。分别于术后 1d、7d、14d、2 1d、2 8d处死动物 ,并且对大鼠进行Tarlov评分和斜板试验检查后肢功能。应用免疫组织化学技术检测巢蛋白 (nestin)的表达 ,观察BMP4对脊髓损伤后nestin表达的影响。结果　第 2 1d时BMP4组大鼠功能改善明显与损伤组比较差异有显著性意义 (P <0 0 5 ) ;脊髓损伤后第 1天 ,在BMP4组和脊髓损伤组的室管膜、室管膜下区、损伤脊髓灰质中都可见到nestin的表达。于损伤后迅速增加 ,第 14天时达到高峰。BMP4组灰质nestin表达为 15 35± 3 83,脊髓损伤组灰质为 8 4 8± 3 5 3,两者差异有显著性 (P <0 0 1)。BMP4组可使损伤的脊髓中nestin持续高表达至术后第 2 8天 ,而脊髓损伤组仅持续表达至术后 2 1d。增加的nestin阳性细胞数与神经功能的改善平行。结论　提示BMP4可减轻神经损伤症状和对脊髓损伤后神经干细胞有促进增殖作用。     

5-Hydroxytryptamine-induced locomotor rhythm in the neonatal mouse spinal cord in vitro

We examined the 5-hydroxytryptamine (5-HT)-induced locomotor rhythm in isolated spinal cord preparations taken from neonatal mice on postnatal day (P) 0–3. Motor activity was recorded from L2 and L5 ventral roots. Bath application of 5-HT (15–100 μM) evoked rhythmic bursts that alternated between the two sides, and the bursts in the L2 ventral root alternated with those in the ipsilateral L5 ventral root. After transection of the mid-lumbar cord, the locomotor rhythm in L2 persisted, while that in the L5 ventral root was abolished. This suggests that the upper lumbar region has a greater ability to generate a locomotor rhythm than the lower lumbar spinal cord. Kynurenate, a broad-spectrum glutamate receptor antagonist, blocked the 5-HT-induced locomotor rhythm indicating that ionotropic glutamate receptors are required for the rhythm to be generated.     

粒细胞集落刺激因子对小鼠急性脊髓损伤的神经保护作用及其机制

目的 探讨粒细胞集落刺激因子（G-CSF）对急性脊髓损伤条件下神经保护作用的具体机制。方法 建立小鼠半切脊髓损伤模型。体内实验于造模成功术后第1天开始,给予G-CSF,连续3天,进行Basso-Beattie-Bresnahan (BBB)评分后处死,取脊髓组织进行免疫荧光及免疫印迹（Western blotting）检测。体外培养神经元,建立机械损伤细胞模型,进行形态学观察及缺口末端标记（TUNEL）染色。结果 G-CSF能够促进急性脊髓损伤后运动功能的修复,粒细胞集落刺激因子受体与核磷蛋白（NPM1     

脐带间充质干细胞治疗脊髓损伤临床分析

目的观察脐带间充质干细胞（UC-MSCs）鞘内注射治疗脊髓损伤（SCI）的临床效果及安全性。方法对2008年1月至2010年10月收治的22例SCI患者,给予UC—MSCs鞘内注射治疗,细胞数1×10^6个／（kg·次）,1次／周,4次为1个疗程,其中4例接受2个疗程,1例接受3个疗程,余均接受1个疗程。采用美国脊髓损伤协会制定的脊髓损伤神经功能评分标准（ASIA标准）对患者治疗前后神经功能进行评定,采用国际神经修复学会脊髓损伤功能评价量表（IANR—SCIRFS）对患者治疗前后日常生活活动能力进行评定。结果22例患者中13例有效,9例无效。不完全性SCI患者有效率达81．25％,完全性SCI的6例患者均无效。有5例有效的患者接受了2～3个疗程治疗,疗效均有进一步的提高。有效患者多表现为运动和／或感觉功能改善,大小便控制能力增强。22例患者治疗后1个月与治疗前比较,痛觉、触觉、运动、日常生活活动能力评分均有明显升高（P〈0．01）。治疗后常见的不良反应有头痛（1例）、腰痛（1例）,均在1～3d内消失。随访3个月至3年,无治疗相关不良事件发生。结论UC—MSCs鞘内注射治疗是安全的,可以改善大部分不完全性SCI患者的神经功能,提高这些患者的生活质量。     

基于鸡胚电转技术研究脊髓神经干细胞相关基因功能方法的建立

目的建立一种基于鸡胚电转技术研究脊髓神经干细胞(NSCs)相关基因功能的方法。方法 RT-PCR检测鸡胚发育不同时期脊髓NSCs表面标志物;在鸡胚胚龄(E)E2.5~E3时,利用活体电转基因技术将p CAGGSGFP质粒转染到鸡胚脊髓,E6时体视荧光显微镜下筛选绿色荧光蛋白(GFP)阳性胚胎,每组至少取材5个;通过脊髓横切及open-book技术观察神经纤维投射情况;普通光学显微镜下剥离出3~5条脊髓,经胰蛋白酶消化、离心后,无血清NSCs培养基重悬获得细胞铺板,于37℃、5%CO_2细胞培养箱内培养,定时观察GFP阳性脊髓NSCs的形态变化。结果 RT-PCR结果表明,鸡胚脊髓中阳性表达NSCs表面标志物;随后的脊髓横切及open-book结果表明,GFP阳性转染侧的神经纤维能穿过底板,投射到脊髓对侧;而脊髓NSCs体外培养结果显示,GFP标记的脊髓细胞具有典型的NSCs形态,继续培养后有明显突起产生。结论本实验成功建立了一种基于鸡胚电转技术研究脊髓神经干细胞相关基因功能的方法。