少突胶质前体细胞与髓鞘形成及再生的研究进展

脱髓鞘病变可阻碍神经系统电传导,导致功能障碍。髓鞘再生由广泛分布于成体的少突胶质前体细胞(OPC)介导。理解少突胶质细胞生理学,了解髓鞘形成与维稳机制,了解在某些主要神经系统病变(如多发性硬化)CNS髓鞘再生失败与内源性OPC数量、迁移以及形成髓鞘能力的关系,对于改善髓鞘修复策略具有重要意义。     

脑室周围白质软化症再髓鞘化的研究进展

脑室周围白质软化症（Periventricular leukomalacia,PVL）是一种与神经发育相关、以大脑损伤为主、并最终导致脑瘫和认知障碍的一种早产儿脱髓鞘疾病。其主要特征为大脑脑室周围白质的损害,其中最重要的靶细胞足成髓鞘前的少突胶质细胞（premyelinating oligodendrocyte,Pre—OLs）。PVL的发病机制主要与缺血缺氧损伤、全身感染和炎症反应、小胶质细胞活化、兴奋性氨基酸、自由基损害和大脑白质Pre-OLs自身的发育易损性相关。在PVL脱髓鞘损伤,中枢神经系统通过一系列髓鞘化相关机制来促进和恢复髓鞘的再生。包括转录因子的改变、转录后miRNA的调节以及各种组蛋白去乙酰化酶的表观遗传学渊控作用。其中,鞘磷脂基因调节因子是髓鞘化至关重要的因子,其主要作用是使Pre-OLs向成熟的少突胶质细胞分化,鞘磷脂基因调节因子也受其他转录因子调控。     

少突胶质细胞前体细胞移植治疗中枢神经系统脱髓鞘疾病的研究进展

脱髓鞘疾病是一类以髓鞘脱失为主要特征的神经系统疾病.脱髓鞘疾病可严重影响患者生活质量,并且目前鲜有令人满意的治疗方法.少突胶质细胞前体细胞(oligodendrocyte precursor cells,OPCs)是存在于中枢神经系统(central nervous system,CNS)中,具有迁移、增殖及分化为成熟少突胶质细胞(oligodendrocytes,OLs)能力的前体细胞.OLs是CNS中的成髓鞘细胞,因此OPCs与CNS中髓鞘的发生和损伤后再生都密切相关.近些年对OPCs发育和分化分子基础研究的深入直接推动了利用多能干细胞定向分化以及体细胞谱系重编程等手段获得OPCs的进步,使OPCs移植成为可能治疗CNS脱髓鞘疾病的新方法.本文对近些年的相关研究进行了综述.     

Research progress on the treatment of spinal cord injury with cellular transplantation

Spinal cord injury(SCI) is a severe trauma to the central nervous system(CNS). This article reviews recent advances in cellular transplantation to treat SCI. Transplanted cells can supply new neurons to replace injured ones, promote regeneration of axons and myelin sheath, modulate the inflammatory response, and thus promote recovery from traumatic injury of the CNS. Cellular transplantation is a promising potential method for the treatment of SCI.     

大鼠雪旺细胞系RSC96条件培养液对少突胶质前体细胞的体外增殖作用

目的 观察大鼠雪旺细胞系RSC96细胞条件培养液(RSC96-CM)对少突胶质前体细胞(OPCs)增殖的影响,探讨其作用机制.方法 应用免疫粘附法从胚胎15d的SD大鼠脊髓分离OPCs,应用BrdU掺入实验检测OPCs的增殖,应用RT-PCR技术检测PDGF-AA和bFGF在RSC96细胞的表达,应用ELISA技术检测RSC96-CM中PDGF-AA和bFGF蛋白的浓度,以特异性抑制剂阻断观察PDGF-AA和bFGF在RSC96-CM诱导OPCs增殖中的作用,以特异性抑制剂观察ERK和JNK信号途径在RSC96-CM诱导OPCs增殖中的作用.结果 不同浓度的RSC96-CM培养的OPCs,其BrdU+细胞的比例与对照组相比均显著增加(P＜0.05),其中,在含50％ RSC96-CM的培养液中培养的OPCs的BrdU+细胞的比例达高峰.RT-PCR证实RSC96细胞显著表达PDGF-AA和bFGF的mRNAs,ELISA结果发现,RSC96-CM中PDGF-AA和bFGF的蛋白浓度分别是我们前期报道的B104CM中PDGF-AA和bFGF的蛋白水平的0.87倍和0.92倍.PDGFR的特异性抑制剂AG1295和bFGFR特异性抑制剂PD173074均显著降低RSC96-CM诱导的OPCs增殖;此外,Erkl/2特异性抑制剂U0126和JNK特异性抑制SP600125的预孵也显著降低RSC96-CM诱导的BrdU+ OPCs的比例(P＜0.01).结论 RSC96-CM显著诱导OPCs的增殖,其通过RSC96分泌的PDGF-AA和bFGF激活Erkl/2和JNK信号途径而发挥作用;RSC96-CM也可以作为OPCs常规培养的扩增剂.     

少突胶质细胞分化的分子机理研究进展

少突胶质细胞(OL)为神经元的轴突提供髓鞘,起着支持、绝缘和营养作用,对维持电脉冲的快速和准确传递以及神经系统功能完整性十分重要。在不明原因作用下,髓鞘退化甚至消失,可引起一系列神经系统相关疾病。中枢神经系统内存在少突胶质前体细胞(OPC),具有分化成熟、再生髓鞘和修复缺损的潜力。最近的研究显示,OPC分化成熟的调控多采用逐渐解除抑制的方式使分化成熟相关基因表达而启动细胞分化与成熟。因此,了解OPC分化的分子机制,对于研究调控的关键环节或人工调控位点具有重要的理论和实际应用价值。     

Research advancements of axonal remyelination in spinal cord injury

Spinal cord injuries （SCI） usually result in impairment of axonal conduction and sensorimotor function. There are no effective therapy to completely repair SCI. Axonal demyelination is very common as a pathologic change in SCI, and demyelination partly contributes to neural function impairment. So, it may be reasonable that remyelination of demyelinated axons become one of effective therapeutic targets for SCI treatment.
Demyelination involves myelin breakdown and loss of myelin-forming cells （oligodendrocytes）. The death of oligodendrocytes plays a key role in axonal demyelination in SCI. Recently a number of studies demonstrate that cell replacements could facilitate axonal remyelination and restore axonal conductive function. Thus, it is expected that myelinogenetic cell transplantation （oligodendroglial lineage） will have good prospect as an effective therapy to improve axonal remyelination and restore neural function for SCI treatment in the near future.     

复髓鞘机制及其在多发性硬化症脱髓鞘模型中的研究进展

在多发性硬化症患者的中枢神经系统中,脱髓鞘的轴突难以有效复髓鞘是治疗疾病的主要障碍,而髓鞘再生失败的瓶颈问题是少突胶质细胞前体细胞（OPC）不能分化为成熟的少突胶质细胞。复髓鞘是继脱髓鞘后自然发生的再生反应,包括OPC的激活、迁移和分化;具有保护神经轴突、进而避免神经元变性坏死的作用。近年来在体脱髓鞘模型研究发现,二甲双胍、氯马斯汀能有效加强复髓鞘,鉴定了髓鞘转录因子1样蛋白（Myt1L）、N-甲基-D-天门冬氨酸（NMDA）受体、星形细胞连接蛋白43（Cx43）、G蛋白偶联受体17（GPR17）、κ阿片受体（KOR）、甾醇14α-脱甲基化酶（CYP51）、脱氢胆固醇还原酶14（TM7SF2）和3-β-羟基类固醇-8,7-异构酶（EBP）等促进OPC分化的潜在药物靶点。本文基于对复髓鞘机制的理解,讨论了促进OPC分化和增强复髓鞘的研究进展,这些进展为进一步研发治疗多发性硬化症的新方法提供了思路。     

Inhibitory Effect of LPS on the Proliferation of Oligodendrocyte Precursor Cells through the Notch Signaling Pathway in Intrauterine Infection-induced Rats

Periventricular white matter injury (PWMI) is very common in survivors of premature birth, and the final outcomes are a reduction in myelinated neurons leading to white matter hypomyelination. How and (or) why the oligodendrocyte lineage develops abnormally and myelination is reduced is a hot topic in the field. This study focuses on the effect of intrauterine inflammation on the proliferation of oligodendrocyte lineage cells and the underlying mechanisms. Lipopolysaccharide (LPS) (300 μg/kg) was intraperitoneally injected into pregnant Sprague-Dawley rats at embryonic days 19 and 20 to establish a rat model of intrauterine infection-induced white matter injury. Corpus callosum tissues were collected at postnatal day 14 (P14) to quantify the number of oligodendrocytes, the number and proliferation of oligodendrocyte precursor cells (OPCs), and the expression of myelin proteins (MBP and PLP). Furthermore, the expression of Wnt and Notch signaling-related proteins was analyzed. The results showed that the number of oligodendrocytes in the corpus callosum tissues of LPS-treated rats was reduced, and the expression levels of myelinating proteins were down-regulated. Further analysis showed that the Notch signaling pathway was down-regulated in the LPStreated group. These results indicate that intrauterine LPS may inhibit the proliferation of OPCs by down-regulating the Notch rather than the Wnt signaling pathway, leading to hypomyelination of white matter.     

中枢神经修复的研究进展

中枢神经系统损伤后,因内在的再生能力差,外在环境存在的抑制因素,轴突难以再生.本文将从中枢神经病变的病因、用于中枢神经修复的细胞移植治疗、干细胞基因治疗、中枢修复的材料的研究等方面,对中枢神经修复的最新研究进展进行综述.     

Differentiation of rat oligodendrocyte precursor cells in chemical conditional medium in vitro

Objective： To investigate in vitro differentiation of oligodendrocyte precursor cells （OPCs） into mature oligodendrocytes in chemical conditional medium. Methods： The mixed glial cells from cerebral cortices of 48-hour-old Sprague-Dawley （SD） rats were cultured in vitro. The OPCs were separated by shaking procedure around 9-10 d in the primary culture. Then the isolated OPCs were further transferred into the chemical conditional medium for cell differentiation. The pattern of OPCs maturation in vitro was continuously observed with contrast phase microscopy and mature oligodendrocytes were further identified by immunocytochemical assays. Results： OPCs grew well when co-cultured with glial cells and distinct cellular stratification formed about 9-10 d in the primary culture, which indicated the appropriate opportunity for the separation of OPCs. Following cultured in the chemical conditional medium, the OPCs progressively differentiated into the mature oligodendrocytes. These mature oligodendrocytes were also immunostained with the oligodendrocyte lineage-specific antibody, Oligo2. Conclusion： The OPCs isolated from the cerebral cortices of neonatal SD rats can progressively differentiate into mature oligodendrocytes in the chemical conditional medium in vitro.     

嗅神经鞘细胞与雪旺氏细胞在脊髓损伤修复中的作用

雪旺氏细胞和嗅神经鞘细胞都能分泌多种神经营养因子、细胞外基质及黏附因子,提供有利于脊髓神经轴突再生的微环境,且两者都能促进轴突的再髓鞘化和再生。嗅神经鞘细胞具有在中枢神经系统内长距离迁移的能力,能够促进神经轴突穿越移植物一宿主界面重新进入中枢神经系统,其与星型胶质细胞相容性也更好。而雪旺氏细胞在促进轴突髓鞘形成的能力上可能更强。该文就两者在脊髓损伤修复中的作用进行综述,以促进中枢神经再生机制的研究,并为进一步修复脊髓损伤奠定理论基础。     

少突胶质前体细胞的培养、鉴定及巨噬细胞移动抑制因子对其促增殖作用研究

目的少突胶质细胞是中枢神经系统的重要组成部分。本文探讨获取小鼠高纯度少突胶质前体细胞系的培养及鉴定方法,以及巨噬细胞移动抑制因子（MIF）对其增殖活性的调节。方法取新生（0-2 d）C57B6小鼠的大脑皮层进行混合胶质细胞培养,在9-10 d时采用振荡、差速贴壁的方法分离、纯化少突胶质前体细胞,然后用添加了神经营养因子（N2）、血小板衍生生长因子-AA（PDGF-AA）、碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）的无血清培养基培养。倒置显微镜下每天观察细胞的生长情况,免疫荧光法对表面抗原进行细胞鉴定。然后按104个细胞/孔加入96孔板培养,细胞70%-80%融合时用不同浓度MIF处理细胞,48 h后用甲基噻唑基四唑（MTT）检测细胞增殖程度。结果获得纯度90%以上少突胶质前体细胞（OPCs）,少突胶质前体细胞NG2及血小板衍生生长因子受体（PDGFR）抗体阳性;胶质细丝酸性蛋白（GFAP）及髓鞘碱性蛋白（MBP）均为阴性。MTT检测结果显示低剂量的MIF能促进OPCs的增殖,并具有剂量效应关系;高剂量MIF则抑制OPCs的增殖。结论通过振荡及差速贴壁法并结合少突胶质细胞定向培养基可以成功获得高纯度的OPCs,MIF能以剂量效应关系促进OPCs增殖。为进一步深入探讨其相关机制及OPCs移植治疗脊髓损伤奠定基础。     

体外少突胶质细胞培养的新方法

目的 探讨小鼠鼠婴大脑皮质体外少突胶质细胞培养的新方法。方法 取C57/BL6新生小鼠P0~P2（出生后0~2天）的大脑皮质,accummax室温消化10min,然后用含10%FBS的DMEM/F-12高糖培养基体外培养,培养至第7天时,运用巴氏管吹打,从混合培养的细胞中分离纯化少突胶质前体细胞,然后加入促分化培养基促使少突胶质前体细胞分化发育成熟,行细胞免疫荧光进行鉴定。结果 少突胶质前体细胞纯度较高,达到93.3%左右。加入促分化培养基后,少突胶质前体细胞可快速分化发育成熟。结论 该体外少突胶质细胞培养方法较简单,细胞纯度及产量高,对临床脱髓鞘疾病的研究具有很大的应用价值。     

干细胞移植治疗脊髓损伤的研究

脊髓损伤是一种由外伤、感染、缺血或相关病变累及引起的难治性中枢神经系统疾病,具有极高的致残率和致死率.传统的营养神经药物、理疗及对症治疗效果欠佳,已有动物研究和临床试验证明干细胞移植是一项有望修复脊髓损伤的策略.研究干细胞治疗脊髓损伤的修复机制、现状及最新进展可为脊髓损伤开辟全新的治疗思路.     

少突胶质前体细胞分离培养方法的改进及其谱系限定细胞体外分化模型的建立

目的对少突胶质前体细胞(OPCs)的分离、培养及传代方法进行改良,并建立少突胶质谱系限制细胞的体外分化模型,以模拟体内OPCs的发育过程。方法通过非特异性差异黏附法与A2B5-IgM抗体免疫筛选法结合,从胚胎大鼠脊髓来源的细胞悬液中分离、纯化OPCs,用含成纤维细胞生长因子-2和血小板源性生长因子的培养液作扩增培养;再以三碘甲状腺氨酸和神经营养因子-3诱导OPCs分化,最终分化为成熟的少突胶质细胞(OLs)。OPCs及其分化细胞的特性通过形态学观察和免疫化学染色法鉴定。结果 95%以上的细胞具有双极或三极突起的典型OPCs形态,并表达A2B5;在一定的培养条件下,OPCs可持续扩增和反复传代,且扩增的OPCs仍能维持其特有的形态和自我增殖的特性;进入分化进程的细胞将依次表达O4、O1、受体反应蛋白及髓鞘碱性蛋白等特异性分化抗原。结论分离的OPCs在形态、增殖以及分化格局等方面均与存在于胚胎脑区的O2A前体细胞(体内OPCs)相类似。     

P2X7受体在OPCs缺氧缺血性损伤中作用的初步研究

目的了解P2X7受体在离体培养的少突胶质前体细胞(OPCs)缺氧缺血性损伤中的作用。方法建立离体OPCs培养模型,通过乳酸脱氢酶(LDH)释放百分比评估细胞死亡;Western blot分析缺氧缺血前后OPCs P2X7受体表达变化。结果 (1)缺氧缺糖(OGD)后2 h,近40%OPCs死亡。OGD前预先给予P2X7受体拮抗剂BBG起到部分保护作用;OGD条件下,P2X7受体激动剂BzATP加重OPCs缺氧缺血性损伤,并且这种增强的毒性作用不能被BBG拮抗。(2)Western blot显示,OGD后2 h,P2X7受体蛋白表达迅速下调。结论 P2X7受体可能参与了OPCs缺氧缺血性损伤过程。     

Maternal Separation and Chronic Social Defeat Impair Prefrontal Cortical Myelination and Cognitive Functions in Rats

Adverse life experience induces permanent phenotypic changes in cognitive functions associated with the prefrontal cortex (PFC). However, the underlying mechanisms remain unclear. In this work, we use neonatal maternal separation (NMS) and chronic social defeat (CSD) rat models to address how adverse life experience affects PFC-dependent cognitive functions. Our results show that normal myelination of the medial PFC (mPFC) is necessary for mPFC-dependent behaviors, as experimental blockade of oligodendrocyte differentiation or lysolecithin-induced demyelination impairs mPFC-dependent behaviors. NMS or CSD produces severe deficits in mPFC myelination, while other brain regions, such as the hippocampusa and basal ganglia, remain intact. In parallel, rats with NMS or CSD exhibit anxiety-like behaviors and demonstrate poor performance on mPFC-dependent tasks. Further experiments demonstrate that, histone deacetylases 1/2 (HDAC1/2) are reduced in the mPFC of NMS and CSD rats. Inhibition of HDAC1/2 promotes activation of Wnt signalling, which negatively regulates oligodendrocyte development. Conversely, selective inhibition of Wnt signaling rescues the myelination arrestment and behavioral deficiency induced by NMS or CSD. These findings indicate that NMS or CSD impairs mPFC cognitive functions via regulation of oligodendrogenesis and myelination.     

少突胶质前体细胞分离培养方法及其谱系限定细胞体外分化模型建立的改进

目的：对少突胶质前体细胞(oligodendrocyte precursor cells,OPCs)的分离、培养及传代方法进行改良,探讨体外条件下OPCs的增殖与分化特性。方法： 取新生SD大鼠脊髓来源的细胞分离、纯化OPCs行原代培养,用含碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor,bFGF)和血小板源性生长因子-aa(platelet-derived growth factor-aa,PDGF-aa)的培养液作扩增培养,MTT法检测OPCs的增殖能力;三碘甲腺原氨酸和睫状神经生长因子诱导OPCs分化,最终分化为成熟的少突胶质细胞(oligodendrocytes,OLs),并对分化细胞行形态学及免疫化学染色法鉴定。结果：95%以上的细胞具有双极或三极突起的典型OPCs形态并表达A2B5;MTT法检测显示OPCs在体外保持良好的增殖能力;细胞最终诱导分化为成熟的OLs并表达髓鞘碱性蛋白(myelin basic protein,MBP)。结论：OPCs在体外条件下可继续保持良好的增殖生长及定向分化能力。     

补体激活在中枢神经系统损伤中的作用

补体系统是机体固有免疫系统的重要组成部分,中枢神经系统的神经元、星形胶质细胞及小胶质细胞可以产生几乎所有的补体系统组分,表达各种补体受体.神经科学研究发现,补体系统在中枢神经系统正常功能及一些疾病中都有重要的作用.补体广泛参与神经系统的发育、突触消除、神经网络的成熟等生理过程.在各种中枢神经系统损伤中,包括脑或脊髓外伤性损伤、脑或脊髓缺血再灌注损伤,补体也参与其病理进程.很多研究表明在发生神经系统损伤时,抑制补体激活具有神经保护作用,这也为预防和治疗中枢神经系统损伤提供了新的思路.