胎儿海马神经干细胞的体外培养及神经元前体细胞的纯化

目的　从人胎儿海马分离培养具有自我更新和多向分化能力的神经干细胞 ,并从中纯化神经元前体细胞。　方法　利用无血清培养从胚胎 4个月的胎儿海马区分离细胞 ,并在体外连续传代培养 ;采用免疫荧光细胞化学技术检测神经上皮干细胞蛋白 (nestin)的表达、经BrdU孵育后的BrdU表达 ;比较两种诱导分化方法所获得的神经元和胶质细胞的比例差异 ;利用单细胞克隆技术纯化神经元前体细胞。　结果　分离的细胞具有连续克隆能力 ,在体外培养了 16个月 ,传了 4 3代 ;细胞冻存、复苏后仍保持干细胞特性 ;培养的细胞呈Nestin阳性 ,在BrdU孵育后呈BrdU阳性 ,诱导分化后的细胞能够表达Tubulin、NeuN或GFAP ;利用无血清诱导所得到的分化细胞中神经元的比例约占 80 % ,而血清诱导的分化细胞中胶质细胞的比例则大于 90 %。利用单细胞克隆技术可从神经球中纯化的细胞表达Nestin ,并且全部分化成神经元。　结论　从胎儿海马区分离的细胞具有自我更新能力和多向分化潜能 ,属于神经干细胞 ,从中可纯化出神经元前体细胞     

人酪氨酸羟化酶催化核心DNA片段的克隆与表达

获得编码人酪氨酸羟化酶催化核心ｃＤＮＡ片段,并观察其表达。方法采用人的全长ＴＨｃＤＮＡ为模板,设计特定的引物进行ＰＣＲ扩增反就并构建真核表达载体－质粒ｐＣＭＶＴＨｃ。在对目的片段测序后,将重组质粒转染到大鼠原代培养骨骼肌细胞内,用免疫组织化学方法检测其表达。     

大鼠脊髓小脑前束起始细胞——脊髓边缘细胞突触形态学的电镜研究

将辣根过氧化物酶注入大鼠小脑后,在脊髓L_1～L_3节段中的脊髓边缘细胞(SBC)得到逆行标记。对标记的SBC的突触联系进行电镜观察,并根据突触前区小泡形状及终扣形态,将这些终扣大致可分为6型,即S、F、Cf、T、G和P型。其中S和F型终扣根据其形态,各自又分为两个亚型,即细长型和圆型。S和F型分别含有球形及扁平型小泡;Cf型终扣含扁形小泡,突触前、后膜无明显特征,在突触后膜下有亚突触间隙;T型终扣含有清亮球形小泡,也可见大颗粒小泡,在突触后膜下可见致密体;G型终扣在突触前区内含有大颗粒小泡;P型是指附着在大S型终扣上的含有多样形小泡的终扣。S型、T型和G型突触后膜均比前膜明显增厚,呈不对称性。有关上述SBC突触终扣来源问题,还需进一步研究。     

逆转录病毒载体ex vivo途径表达TH和GDNF基因

为了通过逆转录病毒载体 ex vivo途径高效表达 TH和 GDNF基因。本实验构建有 TH和 GDNF基因的重组逆转录病毒载体 p LHCX/TH和 p L NCX2 /GDNF,分别转染包装细胞 PA3 17和 PT67中 ;经筛选、RT-PCR、免疫组化等鉴定得到产毒细胞 PA3 17/TH和 PT67/GDNF。培养 COS-7细胞 ,以两种产毒细胞的上清分别感染 COS-7细胞 ,筛选后 ,免疫组化、原位杂交检测基因的表达量 ,将基因改造的细胞移植到大鼠纹状体内 ,免疫组化检测体内移植的 TH、GDNF基因的表达。结果表明 :TH和GDNF基因可在靶细胞表达 ,且筛选后基因表达阳性细胞显著增加 ;TH阳性率达 5 0 % ,GDNF阳性率达 70 %。在体内实验中 ,可以观察到这两种外源基因可同时在大鼠脑内移植区表达。以上结果提示 ,TH和 GDNF基因改造细胞 ,可通过 ex vivo途径在脑内移植区高效表达。这一实验结果将对 Parkinson病复合性基因治疗提供依据     

骨髓间充质干细胞基因工程改造方法的比较

目的:对脂质体介导、反转录病毒载体介导、腺相关病毒载体介导这3种常用的基因转染方法进行比较,寻找一种适合于骨髓间充质干细胞的基因转移方法。方法:实验于2004-10/2005-06在首都医科大学北京神经科学研究所完成。①在脂质体介导下,将增强的绿色荧光蛋白基因导入骨髓间充质干细胞,然后通过G418抗性筛选,观察转染效率。②反转录病毒介导的基因转染,首先利用LipofectAMINETM 2000转染包装细胞系PT67,获得重组反转录病毒上清,然后用病毒上清直接感染骨髓间充质干细胞。转染后的细胞同样用G418筛选,得到阳性克隆后进行定点消化、扩增。③在腺相关病毒介导的基因转染过程中,首先通过磷酸钙沉淀法转染包装细胞系HEK293,得到重组AAV-LacZ病毒颗粒直接感染骨髓间充质干细胞,1周后进行β-gal染色,计算转染效率。结果:①脂质体介导的基因转染24h后在荧光显微镜下观察,可见少量细胞呈现绿色荧光蛋白阳性,阳性率大约为5%。抗生素筛选3周后细胞全部死亡,经过多次试验均未得到阳性细胞克隆。②反转录病毒感染后,在荧光显微镜下观察可见少量骨髓间充质干细胞表达增强的绿色荧光蛋白。当加入G418筛选后,大量细胞死亡,1周后仅有极少数细胞存活。继续培养3～4周后,细胞形成克隆,定点消化细胞克隆,扩增后95%的细胞表达绿色荧光蛋白。③腺相关病毒上清感染骨髓基质细胞1周后,用β-gal染色估计骨髓间充质干细胞转染效率大约为75%。但传代后阳性细胞所占比例明显下降,大约2%。结论:骨髓间充质干细胞易于接受外援基因。3种基因转移方法相比:脂质体转染法转染效率最低,不适合骨髓间充质干细胞;反转录病毒载体法感染效率最高,最适用于骨髓间充质干细胞;而腺相关病毒载体法感染效率较高,但该载体系统没有抗生素筛选,所以无法使阳性细胞得到纯化和扩增,其可能更适合于体内基因直接感染。     

不同诱导因子对人脐带血非造血干细胞神经分化的影响

目的 探讨诱导人脐带血非造血干细胞向神经细胞分化的最佳条件.方法 通过密度梯度离心法原代培养脐带血非造血干细胞;用流式细胞术分析脐带血获得的贴壁细胞的CD34、CD90、CDl66、HLA-ABC、HLA-DR等免疫表型;并用不同诱导因子组合:1.维甲酸(RA);2.表皮生长因子(EGF) 碱性成纤维细胞生长因子(bFGF);3RA EGF bFGF;4二甲基亚砜(DMSO) 丁羟基茴香醚(BHA)诱导后,用免疫荧光化学法检测各组脐带血非造血干细胞中β-微管蛋白-Ⅲ(β-tubulin-Ⅲ)、胶质纤维酸性蛋白(GFAP)、半乳糖苷酶-C(Gal-C)等神经细胞、星型胶质细胞及少突胶质细胞的特异性标记抗原的表达.结果 脐带血非造血干细胞CD90、CD166、HLA-ABC表达阳性;无论那一种诱导因子组合,分化为少突胶质细胞的比率均高于神经元及星型胶质细胞;即各组分化为少突胶质细胞数＞神经元的细胞数＞星型胶质细胞数.对于少突胶质细胞(Ga-C)以RA EGF bFGF组合诱导率最高,达57.02%,其次是DMSO BHA诱导组.而对于神经元及星型胶质细胞的分化各组比较,以RA组最高,其次是DMSO BHA诱导组合.结论 RA对神经元及星型胶质细胞的诱导作用较好,而RA EGF bFGF组合对于少突胶质细胞诱导作用最明显.     

帕金森病基因治疗的理论:VMAT2基因的表达及其对MN9D细胞多巴胺代谢的影响

目的获得人Ⅱ型囊泡单胺转运体(vesicular monoamine transporter-2,VMAT2)基因,转染至MN9D细胞,通过检测细胞内外单胺类递质含量的变化评价VMAT2基因促进单胺类递质循环利用的效应.方法从人胎脑中提取总RNA,RT-PCR方法扩增目的cDNA片段并将其重组于pGEM-Easy-T载体中,进行全序列测定.重组真核表达载体pBK-RSV-VMAT2,转染MN9D细胞,免疫细胞化学检测VMAT2的表达,HPLC检测细胞内外单胺类递质含量的变化.结果RT-PCR扩增到1 637 bp的带有Kozak序列的cDNA片段.原位杂交证实pAAV-VMAT2能在COS7细胞表达;免疫组化证实转基因的MN9D细胞(实验组)vMAT2免疫着色明显高于对照组.HPLC结果表明实验组中细胞内外的多巴胺含量分别升高至(227.2±20.8)%和(302.6±15.7)%(P＜0.01),而细胞外HVA、DOPAC分别降低至(48.1±5.3)%和(55.7±4.9)%(P＜0.05),细胞内HVA,DOPAC分别升高至(332.1±28.2)%和(1 176.8±82.5)%(P＜0.01).结论克隆了VMAT2cDNA片断,可在真核细胞中表达.该基因的过表达可促进多巴胺的循环利用,有望用于帕金森病的基因治疗.     

人胎儿脑室区神经前体细胞的分离纯化、培养及鉴定

目的建立有效的人胎儿神经前体细胞分离及纯化系统。方法取人自然流产胎儿脑室区(VZ)并制备单细胞悬液,采用免疫磁珠法分离CD133阳性及CD133阴性细胞群,体外培养并比较两者增殖能力。用免疫荧光化学方法检测CD133阳性细胞群中神经上皮干细胞蛋白(nestin)的表达及诱导分化后的多向分化潜能。结果纯化后CD133阳性细胞群体外扩增能力强,在无血清培养体系中能形成神经球并可连续传代,免疫荧光化学法检测表明其nestin抗原阳性,诱导分化后可分化为神经元、星形胶质细胞及少突胶质细胞。而CD133阴性细胞在培养体系中多呈单个分散状态,神经球形成数目与CD133阳性细胞有显著性差异(P<0.05)。结论免疫磁珠法可有效分离人胎儿脑内CD133阳性细胞,且该细胞在体外培养体系中具有神经前体细胞的特征。     

Ⅱ型人多巴胺受体逆转录病毒载体的构建及表达

目的构建人全长耽R基因真核表达载体,研究D2R在帕金森病（PD）中的作用和机制。方法将D,ReDNA片段克隆于pLNCX2逆转录病毒载体,转染成纤维包装细胞系PT67,G418筛选单克隆后进行传代培养,通过原位杂交、免疫组织化学和Western blot检测其表达效果。病毒上清再感染骨髓基质细胞（MSCs）,免疫荧光检测D2R基因表达率。结果成功构建了逆转录病毒表达载体pLNCX2-D2R,原位杂交证实D2R基因在PT-67表达的阳性率为80％以上,免疫组织化学检测可见其蛋白分布在胞浆和胞膜,细胞裂解后Western blot蛋白电泳可检测到约48．84kD的蛋白。经转染D2R基因的PT67细胞能分泌病毒并感染MSCs。结论逆转录病毒介导的D2R基因经PT67细胞包装后,能够产生病毒颗粒,收集含病毒颗粒的上清可进一步感染MSCs,这种经逆转录病毒介导的D2R基因可用来作针对帕金森病进行基因治疗的研究。     

人脐血非造血干细胞的基本特性

目的:通过对体外培养人脐血来源非造血干细胞生长特性的观察和对细胞免疫表型的检测,探讨人脐血来源非造血干细胞的一般特性,为进一步研究人脐血来源非造血干细胞提供依据。方法:实验于2005-01/10在首都医科大学北京神经科学研究所和首都医科大学组织学胚胎学教研室实验室完成。脐带血由首都医科大学附属天坛医院提供,经密度梯度离心法分离新鲜脐带血,获取的单个核细胞进行培养。①倒置显微镜下观察细胞形态。②培养基中加入白血病抑制因子或用Mescencult间充质干细胞培养基进行培养,记录细胞生长状况。③流式细胞术分析脐血单个核细胞的免疫表型。结果:①人脐血非造血干细胞形态观察:较低密度接种细胞并不能形成大量贴壁细胞,而以5×106细胞密度接种则在48～72h后出现贴壁的梭形细胞,培养过程中细胞形态逐渐形成均一梭形。②生长特性:人脐血非造血干细胞接种5d后增殖速度加快,随后的几天内保持较快的增殖速度,15d后进入平台期。高糖DMEM培养基 胎牛血清和高糖DMEM培养基 胎牛血清 白血病抑制因子,两种培养体系在细胞增殖上未显示差异,白血病抑制因子并没有显著改善人脐血非造血干细胞生长增殖速度。③免疫表型:新鲜脐血经分离得到的单个核细胞中有少量CD34阳性细胞,CD90,CD166阳性细胞比例分别为(24.18±5.46)%和(36.44±6.26)%;人脐血非造血干细胞体外培养10d左右无CD34阳性细胞,CD166阳性细胞的比例达(76.48±4.54)%,较单个核细胞中CD166阳性细胞比例明显增高,并且表达HLA-ABC,而少量表达HLA-DR。结论:合适的细胞接种密度有利于人脐血非造血干细胞贴壁生长。白血病抑制因子并不能增加体外培养的人脐血非造血干细胞的生长增殖速度。人脐血非造血干细胞体外培养10d左右可以获得纯度较高的CD166阳性细胞。