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大鼠神经干细胞与"癫痫样细胞"体外共培养后的分化发育料
背景:在癫痫微环境神经干细胞能否被诱导分化为异常放电的"癫痫神经元"?癫痫微环境包括两种情况:一是"无镁"细胞外液,二是与癫痫细胞共培养.其中前者比后者的致癫痫作用强.目的:模型模拟体内癫痫微环境,将大鼠海马神经干细胞和正常海马神经元以及"癫痫神经元"体外共培养,观察干细胞的分化发育情况.设计:重复测量观察.单位:哈尔滨医科大学附属第一医院.材料:实验于2005-08/2007-04在哈尔滨医科大学病原学教研室及药理学教研室完成,选用150只新生Wistar大鼠,雌雄不拘,由哈尔滨医科大学附属第二医院实验动物中心提供,实验过程中对动物的处置符合动物伦理学标准.兔抗鼠突触素抗体购自美国LabVision公司.携带增强型绿色荧光蛋白标记基因的血清型2型腺相关病毒购自北京本元正阳公司.Axopatch 200B放大器为美国Axon公司产品.5111A示波器为美国Tektronix公司产品.方法:①分离大鼠海马神经元,采用"无镁"外液处理神经元建立"癫痫神经元"模型.常规方法培养大鼠海马神经干细胞,将绿色荧光蛋白标记的神经干细胞分别与正常海马神经元、"癫痫神经元"共培养14 d.②应用膜片钳记录与两种神经元共培养后细胞突触后电位:利用免疫荧光检测神经干细胞突触素抗体染色情况:将神经干细胞分化的神经元放入"无镁"外液,应用膜片钳记录其突触后电位.主要观察指标:①海马神经干细胞与两种神经元共培养14 d后突触后电位、突触素抗体染色结果.②分化后神经元在.无镁"外液中突触后电位及"癫痫样放电"情况.结果:①神经干细胞与正常海马神经元共培养后,膜片钳记录到60%(6/10)神经干细胞14次/5min兴奋性突触后电位;与"瘴痫神经元"共培养后记录到12次/5 min兴奋性突触后电位.②神经干细胞分别与正常海马神经元及"癫痫神经元"共培养后,免疫荧光检测均显示80%(12/15)表达绿色荧光蛋白的干细胞突触索抗体染色阳性.③60%(9/15)干细胞分化的神经元在"无镁"外液中出现14次/5 min时程约10 s的兴奋性突触后电位,未记录到"癫痫样放电".结论:大鼠海马神经干细胞与"癫痫神经元"体外共培养后可形成功能性突触,未转变成"癫痫神经元".
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体外颞叶癫痫神经元模型的建立
目的 介绍建立体外颞叶癫痫神经元模型的方法,并且通过原子力显微镜(atomicforcemicroscope,AFM)初步研究其表面的显微结构.方法 将培养14d的神经元放入"无镁"细胞外液处理3h后,再重新放回含镁的正常细胞外液培养,利用膜片钳记录神经元的自发性电活动.将"无镁"细胞外液处理3h的神经元定为实验组,将未经"无镁"外液处理的神经元定为对照组.AFM分别在80μm×80μm,2μm×2μm和500nm×500nm扫描范围,对两组神经元细胞膜表面进行扫描,同时测量两组神经元表面相关结构的直径和深度.结果 膜片钳结果表明神经元在正常细胞外液中未记录到阵发性去极化飘移(paroxysmaldepolarizationshift,PDS);"无镁"细胞外液处理3h和恢复正常外液14d时,神经元记录到PDS.在AFM扫描范围为80μm×80μm时,两组神经元细胞膜表面光滑;在2μm×2μm时,两组神经元细胞膜表面出现一些小凹;在500nm×500nm时,实验组神经元表面小凹的直径和深度分别为114.86±9.33nm和5.71±0.69nm,对照组为116.4±9.13nm和5.69±0.71nm,两组相比无显著性差异(P＞0.05).结论 "无镁"外液颞叶癫痫神经元模型稳定、可靠;"无镁"外液处理神经元3h,神经元细胞膜显微结构未发生改变.
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体外癫痫神经元细胞膜显微结构的研究
目的 利用原子力显微镜观察体外癫痫神经元细胞膜显微结构.方法 将培养14 d的神经元放入"无镁"细胞外液处理3 h后,再重新放回含镁的正常细胞外液培养,利用膜片钳记录神经元的自发性电活动.将"无镁"细胞外液处理3h的神经元定为实验组,将未经"无镁"外液处理的神经元定为对照组.分别在80 μm×80 μm,2μm×2 μm和500 nm×500 nm扫描范围,对两组神经元细胞膜表面进行扫描,同时测量两组神经元表面相关结构的直径和深度.结果 膜片钳提示"无镁"细胞外液处理3 h和恢复正常外液14 d时,神经元存在自发的癫痫样放电.在扫描范围为80 μm×80 μm时,两组神经元细胞膜表面光滑;在2 μm×2 μm时,两组神经元细胞膜表面出现一些小凹;在500 nm×500 nm时,实验组神经元表面小凹的直径和深度分别为(114.86±9.33)nm和(5.71±0.69)nm,对照组为(116.4±9.13)nm和(5.69±0.71)nm,两组相比无显著性差异(P＞0.05).结论 原子力显微镜是进行细胞膜显微结构观察的良好工具;"无镁"外液处理神经元3 h,神经元细胞膜显微结构未发生改变.
