白细胞介素1α与胶质细胞源神经营养因子不同组合对骨髓源性神经干细胞体外诱导分化的影响

目的：比较白细胞介素1α与胶质细胞源神经营养因子不同组合条件下骨髓基质细胞分化情况，探讨骨髓基质细胞诱导分化为神经干细胞及多巴胺能神经元的分化条件。方法：2005-03／09在解放军第一军医大学珠江医院全军神经医学研究所进行。①实验分组：实验分为空白对照组；胶质细胞源神经营养因子＋白细胞介素ld组，后者又分为10μg/L＋100ng/L,10μg/L＋200ng/L,20μg/L＋100ng/L,20μg/L＋200ng/L,1000μg/L＋100ng/L组。②细胞模型制作：用全骨髓法培养骨髓基质细胞。③骨髓基质细胞以5&;#215;10^8L^-1接种，悬浮于本实验室配制的神经干细胞培养基中。空白对照组：血清终浓度为体积分数为0．1的胎牛血清。细胞接种48h后，胶质细胞源神经营养因子＋白细胞介素1α各组分别加人相应质量浓度的胶质细胞源神经营养因子＋白细胞介素1α。④应用Olympus光学显微镜观察细胞抗-神经巢蛋白和D2受体阳性染色阳性细胞数目计数。结果：①加人胶质细胞源神经营养因子、白细胞介素1α增殖培养48h可见细胞分裂相。②诱导6d，部分细胞有神经巢蛋白成分表达。③3周测出DA受体D2检测阳性，胶质细胞源神经营养因子＋白细胞介素1α 10μg/L＋100ng／L组细胞诱导分化率显著高于10μg/L＋200ng／L，20μg/L＋100ng／L，20μg/L＋200ng／L，1000μg/L＋100ng／L组及空白对照组[依次为：（11.70&;#177;0.55）％，（3.62&;#177;0．78）％，（4．14&;#177;0．41）％，（3.3&;#177;0．63）％，（4．92&;#177;0．34）％，（1．61&;#177;0．68）％，P〈0．05或0.01].结论：骨髓基质细胞在体外培养条件下，经过胶质细胞源神经营养因子、白细胞介素1α诱导分化作用，配合使用高浓度（体积分数为0．1）血清可获得巢蛋白阳性的神经前体细胞及表达D2受体阳性的多巴胺能神经元；10μg/L＋100ng／L为最佳诱导分化质量浓度。     

胶质细胞源性神经营养因子对培养脊髓运动神经元的影响

背景:胶质细胞源性神经营养因子对运动神经元具有营养作用,但不同浓度的营养因子对培养运动神经元体外生长影响的作用缺乏量化数据。目的:采用体外培养胚胎大鼠的脊髓运动神经元,观察不同浓度胶质细胞源性神经营养因子对其生长活性的作用。设计:以体外培养细胞为对象的验证性观察。单位:河北医科大学第二医院神经内科。材料:实验于2001-01/2002-09在河北医科大学第二医院神经内科实验室完成。选择成年清洁级雌雄SD大鼠合笼,取孕15d的大鼠胚胎进行脊髓分离。方法:取孕鼠15d胚胎的脊髓腹侧半组织进行原代体外分离培养。胶质细胞源性神经营养因子组按浓度1,10,50,100μg/L分为4组。对照组为不含胶质细胞源性神经营养因子的培养液。各组设立8个复孔,共做2个批次。从细胞形态学及应用MTT法观察不同浓度胶质细胞源性神经营养因子对大鼠脊髓运动神经元的影响。主要观察指标:培养运动神经元的细胞存活数目和细胞突起的长度。结果:①脊髓运动神经元细胞突起的长度比较:胶质细胞源性神经营养因子1μg/L组、10μg/L组、50μg/L组和100μg/L组明显高于对照组[(107.4±35.4068,160.5±38.5649,450.5±60.6403,293.5±67.3814,82.8±7.9725)μm,t=2.610-2.647,P<0.01]。②细胞存活数:胶质细胞源性神经营养因子1μg/L组、10μg/L组、50μg/L组和100μg/L组明显高于对照组[(13.9±0.8999,16.1±0.6680,20.1±0.6679,26.0±0.6030,10.5±0.7820)μm,t=2.211-2.312,P<0.05]。③MTT比色微量分析:胶质细胞源性神经营养因子1μg/L组、10μg/L组、50μg/L组和100μg/L组明显高于对照组[(0.350±0.0598,0.3667±0.0719,0.3819±0.0638,0.3953±0.0605,0.2858±0.0325)μm,t=2.259-2.577,P<0.05]。结论:不同浓度胶质细胞源性神经营养因子对体外培养大鼠胚胎脊髓运动神经元有不同程度的促生长作用。     

脑源性神经营养因子对缺氧神经元的保护作用及其细胞内信号传递

目的：观察体外培养大鼠胚脑皮质神经元对缺氧耐受的时间窗，探讨外源性脑源性神经营养因子对缺氧神经元保护作用的时效-量效关系，及该保护作用可能的细胞内信号传递途径。方法：实验于2004-02／2005-02在四川大学华西医院移植工程及移植免疫实验室完成。体外培养孕17-19dSD大鼠皮质神经元，随机数字法分为基线对照组、单纯缺氧组及缺氧＋脑源性神经营养因子组，7d后作缺氧培养，采用四氮唑盐比色法检测0-10h段各时间点单纯缺氧组和缺氧＋脑源性神经营养因子组（分别在缺氧前24h及缺氧前即刻加入25-100μg/L脑源性神经营养因子）存活率的差别，并用Western blotting检测两组神经元在Akt／磷酸化Akt及CREB／磷酸化CREB表达的差别。结果：①脑源性神经营养因子对缺氧神经元的保护作用是相对的，该保护作用具有时效-量效关系，缺氧前24h加入大剂量脑源性神经营养因子组（100μg/L）优于缺氧即刻加入小剂量（25μg／L）组，缺氧损伤到一定程度后（〉10h）脑源性神经营养因子的保护作用将明显减弱【缺氧前24h加入100μg/L脑源性神经营养因子在1，2，4，8，10h细胞活性分别为基线对照组的（133．85&;#177;3．72）％，（109．83&;#177;5．43）％，（86．15&;#177;0．68）％，（53．78&;#177;1．71）％，（33．41&;#177;1．64）％，而缺氧前即刻加入25μg/L。脑源性神经营养因子组在以上时点细胞活性分别为基线对照组的（81．55&;#177;1．07）％，（92．10&;#177;4．89）％，（78．75&;#177;1．87）％，（43．58&;#177;2.42）％，（33．13&;#177;0．94）％，单纯缺氧组的细胞活性分别为基线对照组的（82．12&;#177;3．15）％，（81．79&;#177;2．61）％，（64．5&;#177;4．56）％，（45．9&;#177;1．74）％，（35．45&;#177;1．25）％】。②加入脑源性神经营养因子可使磷酸化Ah表达增加，磷酸化CREB表达提前并维持较长时间。结论：脑源性神经营养因子可减轻缺氧对神经元的损害，而Akt表达上调可能是脑源性神经营养因子发挥其对缺氧神经元保护作用的重要途径之一。     

纹状体内注射胶质细胞源神经营养因子对帕金森病模型大鼠多巴胺能神经元剂量依赖性的保护

目的：探讨不同剂量胶质细胞源神经营养因子对6-羟多巴制造的偏侧帕金森病大鼠模型黑质多巴胺能神经元的保护作用。方法：实验于2005-04／10在四川大学华西医学中心组织胚胎学与神经生物学教研室及信号转导与分子靶向治疗研究室完成。选取雄性SD大鼠（鼠龄1．5个月）20只。大鼠前脑内侧束注射6-羟多巴。4周后应用免疫组织化学法检测中脑黑质酪氨酸羟化酶阳性神经元，小胶质细胞及星形胶质细胞数量的变化，建立帕金森病大鼠模型；取SD大鼠15只分为3组，分别为对照组．10，100μg胶质细胞源性神经营养因子处理组，每组5只。右侧前脑内侧束注射5g/L 6-羟多巴4mL，制备帕金森病模型，将不同剂量的胶质细胞源性神经营养因子（5g／L或25g／L，用生理盐水溶解）注入同侧的纹状体内，对照组纹状体内用等量生理盐水替代。手术后4周，取实验动物，麻醉，灌注，切片，再行中脑抗酪氨酸羟化酶免疫组织化学反应。镜下细胞计数；应用配对T检验，ANOVA，及SNK法进行统计。结果：所有实验动物生存状况良好，未发生死亡现象，全部进入结果分析。①损伤侧酪氨酸羟化酶阳性神经元形态未见明显的改变，但数量明显减少，明显低于对侧细胞数，差异有显著性[（11．36&;#177;3．85），（115．12&;#177;17．06），t=3．078，P〈0．01]。②损伤侧大多数小胶质细胞胞体变圆增大，突起变短增粗，染色变深。损伤侧明显高于对侧，差异有显著性[（292．20&;#177;19．73），（80．40&;#177;10．00），t=2．832，P〈0．01]。③中脑黑质损伤侧星形胶质细胞数量显著增加，增生的GFAP阳性星形胶质细胞胞体肥大，突起变短、增粗，染色变深。损伤侧显著高于对侧，差异有显著性[（507．64&;#177;19．99），（226．88&;#177;20．30），t=2．971，P〈0．01]。④损伤侧黑质酪氨酸羟化酶阳性神经元细胞数明显低于对侧，差异有显著性[（10．16&;#177;2．90）．（116．84&;#177;15．92），t=3．975，P〈0．01]。10μg胶质细胞源性神经营养因子处理组损伤侧明显高于对侧，差异有显著性[（114．60&;#177;18．71），（66．24&;#177;17．19）．t=3．811．P〈0．01]；100μg胶质细胞源性神经营养因子处理组损伤侧明显高于对侧，差异有显著性[（114．88&;#177;19．211），（92．72&;#177;16．29），t=3．725，P〈0．01]。③胶质细胞源性神经营养因子处理组存活的酪氨酸羟化酶阳性神经元数量均明显高于对照组（P〈0．01）。100μg胶质细胞源性神经营养因子处理组神经元存活率显著高于10μg胶质细胞源性神经营养因子处理组，差异亦具有显著性（P〈0．01）。结论：纹状体内运用胶质细胞源性神经营养因子，对多巴胺能神经元具有明显的保护作用．该作用在10～100μg范围内呈剂量依赖性。     

神经元样细胞与控释神经营养因子联合移植对脊髓损伤猴后索结构修复和功能恢复的作用

目的：探讨骨髓间质干细胞源性神经元样细胞与胶质细胞源性神经营养因子控释生物材料联合移植治疗猴急性脊髓损伤过程中，对后索结构修复与功能恢复的影响。方法：实验于2004—03／11在中山大学附属第一医院实验动物中心完成。选择雄性恒河猴8只，随机分为2组，每组4只。制作猴脊髓损伤模型后损伤治疗组植入3．0&;#215;10^6个／kg神经元样细胞与含2μg胶质细胞源性神经营养因子的单甲氧基聚乙二醇聚乳酸嵌共聚体用200μL磷酸盐缓冲液制成悬液，损伤对照组给予等体积磷酸盐缓冲液；各组动物分别于术前和治疗后四五个月进行皮质体感诱发电位检测；处死动物前3周将True Blue注射到脊髓损伤部位下界下部后索部位，制备石蜡切片应用苏木精-伊红染色观察脊髓损伤处脊髓后角的组织形态学改变。应用甘氨酸银浸镀法染色观察后索结构。结果：8只恒河猴全部进入结果分析。①两组动物皮质体感诱发电位结果：脊髓损伤后，皮质体感诱发电位信号消失，治疗后四五个月与治疗前比较，损伤治疗组潜伏期无明显延长。损伤治疗组波幅降低度明显低于损伤对照组[（3．78&;#177;1．32）μV，（9．85&;#177;0．84）μV，t=-11．194，P〈0．01]。②病理结果表明，损伤治疗组后角轻度胶质增生；损伤对照组后角神经元少见，胶质浸润。③脊髓后索神经纤维密度和积分吸光度值：损伤治疗组后索神经纤维密度明显高于损伤对照组【（1338&;#177;276）个／视野，（574&;#177;168）个／视野，t=4．734，P〈0．01】；积分吸光度值高于损伤对照组（9966．73&;#177;3753．78，4323．25&;#177;1040．92，t=2．897，P〈0．05）。④荧光显微镜下，损伤治疗组大脑皮质躯体感觉区（对侧）存在蓝色荧光阳性细胞，损伤对照组无此现象。结论：①注射骨髓间充质神经元样细胞与控释胶质细胞源性神经营养因子的恒河猴皮质体感诱发电位的潜伏期基本正常，波幅降低，表明其本体感觉获得了一定程度恢复，同时说明波幅的变化在判断脊髓损伤方面比潜伏期更敏感。②后角神经元明显增多，说明骨髓间充质神经元样细胞与控释胶质细胞源性神经营养因子可以促进脊髓损伤猕猴后索组织结构的修复。     

人骨髓间充质细胞在低氧培养条件下脑源性神经营养因子的表达

目的：观察低氧培养条件下人骨髓间充质细胞中脑源性神经营养因子的表达情况，为其用于脑缺血治疗提供依据。 方法：实验于2005-09／12在暨南大学医学院血液病研究所完成。生长至次融合状态的第5代～骨髓间充质细胞在低氧混合气（体积分数0．90氮气、体积分数0．05二氧化碳和体积分数0．05氧气）条件下培养，应用半定量反转录聚合酶链反应和酶联免疫技术检测其脑源性神经营养因子基因表达。 结果：①骨髓间充质细胞常氧压培养时表达脑源性神经营养因子mRNA和蛋白水平低：半定量反转录聚合酶链反应检测脑源性神经营养因子mRNA与β-肌动蛋白mRNA信号百分比为（6．35&;#177;2．39）％，酶联免疫法检测脑源性神经营养因子蛋白为（137．6&;#177;12．3）ng／L。②低氧培养显著增加骨髓间充质细胞表达脑源性神经营养因子mRNA和蛋白水平：低氧培养2h时脑源性神经营养因子mRNA与β-肌动蛋白mRNA信号百分比明显高于常氧压培养时表达水平，8h时达到高峰水平【低氧培养2h：（13．94&;#177;3．07）％，F=14．66，P〈0．0l；8h：（27．49&;#177;7．18）％1。低氧培养4h时脑源性神经营养因子蛋白显著增高，明显高于常氧培养组，16h时达到高峰水平【低氧培养4h：（165．6&;#177;13．9）ng／L，F=11.70，P〈0．0l；16h：（237．4&;#177;15．1）ng／L】。 结论：合适低氧条件可增强骨髓间充质细胞表达脑源性神经营养因子，提示其在脑缺血组织等低氧环境下可能产生脑源性神经营养因子样生物学作用，可用于治疗脑缺血等疾病。     

外源性胶质细胞源性神经营养因子对周围神经损伤大鼠脊髓运动神经元的保护作用

目的：观察周围神经损伤后外源性胶质细胞源性神经营养因子对脊髓运动神经元的保护作用。 方法：成年SD大鼠随机分为2组，对照组（手术＋等渗盐水组）和实验组（手术＋胶质细胞源性神经营养因子组）。采用切断大鼠坐骨神经近端套接单盲管的实验模型。术后3d，1，2，4，8和12周处死动物并取材，对L4-6节段脊髓前角标本冰冻切片，行苏木精-伊红染色，内氏体染色、胆碱酯酶染色、原位末端标记法染色、电镜观察。 结果：①两组大鼠脊髓前角运动神经元的存活率变化：1，2，4，8，12周实验组较对照组显著提高（对照组86．5％，64．4％，60．9％，58．8％，58．5％，53．5％；实验组88．7％，71．5％，79．9％，79．3％，72．4％。69．9％．P〈0．05）。②神经元酶学功能评价：实验组胆碱酯酶阳性颗粒面积均比对照组有提高约20％（P〈0．05）③原位末端标记法染色凋亡细胞计数（每张切片凋亡细胞个数）：对照组为10．24&;#177;3．82；实验组为4．53&;#177;2．16。④神经元超微结构：实验组电镜观察神经元胞体形态改变，没有发现典型凋亡小体。 结论：外源性胶质细胞源性神经营养因子能防止成年大鼠神经损伤后运动神经元的退行性变死亡，对脊髓运动神经元有保护作用。     

神经营养因子对成年大鼠脊髓损伤后皮质脊髓束再生的影响

背景：胶质细胞源性神经营养因子(GDNF)对脊髓运动神经元的存活有明显的保护作用，但GDNF对成年大鼠脊髓损伤后皮质脊髓束再生是否有促进作用仍不清楚。目的：研究胶质细胞源性神经营养因子对脊髓损伤后皮质脊髓束再生的保护作用。设计：随机对照实验。地点和材料：本实验在第二军医大学神经生物实验室完成。实验动物采用雄性成年SD大鼠64只，体质量250～300g。干预：采用Nystrδm法制备大鼠胸髓后路压迫损伤模型，压迫质量为50g，时间为5min，造成大鼠胸段脊髓急性重度损伤。脊髓损伤后24h，对照组注射6μL阳离子脂质体DC-Chol和2μg pCDNA3的混合物，实验组将6μL DC-Chol和2μg重组质粒pEGFP-GDNF cDNA混合后注入大鼠损伤脊髓。主要观察指标：应用RT-PCR技术和荧光显微镜检测GDNF体内转基因后在局部的表达，通过辣根过氧化物酶(HRP)顺行追踪技术和神经微丝(NF)免疫组化活性的变化来评价GDNF基因体内转染对大鼠皮质脊髓束再生的影响。结果：GDNF基因体内转染1周后发现在基因注射局部有转录和蛋白水平表达，4周后在脊髓损伤周围仍检测到GDNF蛋白表达。脊髓损伤后4周，实验组脊髓损伤区皮质脊髓束HRP标记明显多于对照组，仅在实验组可见部分神经纤维穿过损伤区至远端5～9mm。损伤区NF阳性轴突数(524．33&;#177;80．55／低倍视野)较对照组(309．84&;#177;56．65／低倍视野)明显增多(P&;lt;O．01)，GFAP阳性细胞数(186．68&;#177;16．25)明显少于对照组(239．78&;#177;21．44)(P&;lt;O．01)。结论：阳离子脂质体介导GDNF体内转基因能促进近端皮质脊髓束再生和神经骨架蛋白的修复，提示神经营养因子基因治疗可用来治疗创伤性脊髓损伤。     

脊髓损伤大鼠后肢功能恢复与内源性神经营养素表达之间的关系

目的：观察随着脊髓不完全损伤后大鼠后肢功能恢复，内源性神经营养因子表达的变化。 方法：实验于1998-04／09在解放军第三军医大学野战外科研究所完成。Wistar大白鼠44只，脊髓功能观测组12只；脊髓形态观察组32只，随机分为正常组2只、手术假伤组15只和脊髓腹侧损伤组15只。脊髓功能观测组12只和脊髓腹侧损伤组15只造脊髓损伤模型；手术假伤组15只进行造模处理，但不损伤脊髓。脊髓功能观测组于脊髓受压前及脊髓受压迫损伤后6，24，72h，7，14，21d对受试动物进行后肢行为功能评定。脊髓形态观察组32只实验动物进行免疫组织化学染色．随机计数50个细胞，观察神经营养素脑源性神经营养因子、胶质细胞源性神经营养因子、神经生长因子、神经营养素3的表达。 结果：44只实验大鼠均进入结果分析。①脊髓致伤后受试动物后肢出现明显瘫痪，随着时间的延长，脊髓功能得到逐步恢复。其中以伤后3-14d脊髓功能恢复最快，以后恢复较缓慢。②自伤后3h开始，脑源性神经营养因子、胶质细胞源性神经营养因子、神经生长因子、神经营养素3的表达开始增加，并于伤后72h达到高峰；1周内神经营养素维持在相对较高的表达水平，2周后这几种神经营养素的表达明显减弱[伤后3h：（14．82&;#177;4．93），（9．77&;#177;4．97），（2．27&;#177;1．85），（10．35&;#177;5．56）；伤后72h：（45．22&;#177;15．61），（34．54&;#177;12．56），（13．89&;#177;7．58），（33．2&;#177;11．53）；伤后1周：（31．94&;#177;12，82），（15．69&;#177;11．53）．（7．17&;#177;4．92），（16．74&;#177;13．2）；伤后2周：（14．02&;#177;7．36），（6．97&;#177;4．05），（2．27&;#177;1．87），（9．7&;#177;5．62）]。 结论：伤后脊髓组织内源性神经营养因子的过度表达参与了伤后2周内脊髓功能的快速恢复，但内源性神经营养因子的表达是短暂的．延续内源性神经营养因子的表达有望进一步促进脊髓功能恢复。     

脊髓内移植神经干细胞对臂丛神经根性撕脱伤后前角运动神经元生存和修复的影响

目的：观察臂丛根性撕脱伤后脊髓内移植神经干细胞的存活、分化、迁移情况以及对原有前角运动神经元的影响。方法：实验于2004-01／12在福建医科大学分子生物学中心以及福建省骨科研究所完成。将雄性SD大鼠60只随机分为3组，每组20只。①单纯组：将C5-7神经根经后路撕脱制作大鼠臂丛根性撕脱伤模型，不进行细胞移植。②对照组：模型制作后即刻移植灭活神经干细胞（5&;#215;10^8L^-1）4μL于C6脊髓前角。③实验组：模型制作后即刻把体外培养的5-溴尿嘧啶标记的神经干细胞（5&;#215;10^8L^-1）4μL移植于C6脊髓前角。各组于术后1，2，4．8，12周5个时间点取脊髓标本制备切片，每个时间点4只，分别计算损伤侧脊髓前角运动神经元的存活率。观察移植神经干细胞存活、迁移、分化情况采用免疫组织化学染色方法。结果：60只大鼠全部进入结果分析。①各组大鼠臂丛根性撕脱伤后不同时间前角运动神经元存活率：实验组2，4，8，12周时间点均高于对照组和单纯组[实验组：（79.3&;#177;2．9）％，（66.2&;#177;3.8）％，（57.0&;#177;5.4）％，（47．6&;#177;4.8）％；对照组：（69．4&;#177;3．1）％，（45．4&;#177;3．7）％，（33.4&;#177;6．5）％，（29．2&;#177;2.3）％；单纯组：（71.0&;#177;3．0）％，（45．9&;#177;29）％，（355&;#177;5.4）％，（27.9&;#177;1．9）％，t=3．8730-85009，P〈0.01]。（2）神经干细胞移植入脊髓后不仅能存活，迁移达一个脊髓节段，并可以进一步分化为神经元以及星型胶质细胞。结论：①臂丛神经根性撕脱伤后脊髓前角内可以提供神经干细胞分化成星型胶质细胞和神经元的适宜微环境，而随时间不同表现出不同的分化趋向。②移植神经干细胞大鼠前角运动神经元存活率增高，说明神经干细胞移植除能分化为神经元而发挥神经元替代作用外，对神经根撕脱引起脊髓运动神经元死亡也具有保护作用，能明显减少神经根撕脱后运动神经元的继发性变性死亡。