脑源性神经营养因子对神经干细胞的 体外定向分化及体内移植的影响
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摘要:目的了解体外培养的大鼠脑神经干细胞植入正常成鼠脑内后的存活、迁移和分化情况,以及脑源性神经营养因子(BDNF)对其影响。方法从出生2~3 d的大鼠脑皮质分离培养神经干细胞,采用BDNF诱导分化后,用免疫荧光染色鉴定神经元的数量。将培养的神经干细胞经溴脱氧尿苷(BrdU)标记,或同时加用BDNF后,移植入成鼠大脑皮质,移植1个月后,应用抗BrdU和抗βtubulinⅢ双重免疫荧光染色,对脑切片中细胞分化和迁移情况进行分析。结果植入的神经干细胞可在大脑皮质发生迁移,个别移植的细胞可分化成神经元。体外诱导分化实验中,神经干细胞经BDNF诱导3 d后,其分化成神经元的数量约为对照组的5倍。在神经干细胞脑内移植时,加用BDNF发生迁移的神经干细胞的数量较未加BDNF的增多,但神经干细胞分化成神经元的数量与未加BDNF对比无明显差别。结论体外培养的新生大鼠脑神经干细胞植入正常成鼠脑内后,能够存活、迁移及分化,BDNF有助于移植的神经干细胞的存活和迁移。关键词:干细胞; 移植,同种; 迁移; 细胞分化; 神经系统; 脑源性神经营养因子
神经干细胞(NSC)是源于神经组织或能生成神经组织的具有自我更新能力和多分化潜能的细胞,在发育过程及成年的啮齿动物和人脑中均发现存在,它们在适当条件下可分化成神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞\[12\]。成年哺乳动物中枢神经系统(CNS)内源性细胞替代和修复的能力很弱,当神经受损或发生病变时,难以有效地自我修复而恢复功能,而细胞移植则可通过替代的方法弥补神经组织的缺陷,植入的细胞还可提供某些营养支持内源性细胞而产生某些有益的作用\[3\]。因此,用体外培养的NSC移植治疗神经系统损伤或神经退行性疾病已成为CNS细胞替代疗法的研究热点。脑源性神经营养因子(BDNF)能够促进神经细胞的存活、影响神经细胞的迁移,在体外还能促进NSC的存活和分化\[46\]。了解移植后NSC在成年哺乳动物脑中存活、迁移、分化以及诱导因子等情况,有助于阐明NSC的生物学特性,可为将来有效地调控NSC的定向分化,达到修复受损或病变的神经组织奠定基础。笔者采用体外培养的新生大鼠NSC移植入正常成鼠大脑皮质,观察其迁移和分化情况,并探讨BDNF在体外对NSC分化为神经元的影响以及对体内移植的NSC的作用。
1材料与方法
1.1材料新生及成年SpragueDawley(SD)大鼠由福建医科大学实验动物中心提供\[许可证号SCXK(闽)20040002\]。DMEM/F12培养基和添加剂B27(美国Gibco公司);碱性成纤维细胞生长因子(bFGF,美国Pepro Tech公司);BDNF(美国Invitrogen公司);抗βtubulinⅢ抗体(美国Covance公司);抗胶质纤维酸性蛋白(GFAP)抗体、荧光标记的各种二抗(美国Chemicon公司);抗2’,3’环核苷酸磷酸二酯酶(CNPase)抗体(美国NeoMarkers公司);抗神经巢蛋白(nestin)抗体(美国BD PharMingen公司);溴脱氧尿苷(BrdU)和抗BrdU抗体(武汉博士德生物工程有限公司);其他试剂(美国Sigma公司) ......
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