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嗅神经鞘细胞的特性和应用研究进展
嗅神经鞘细胞(OECs),简称嗅鞘细胞,是位于嗅觉系统的一种大神经胶质细胞,主要分布在嗅上皮、嗅神经和嗅球.在传统的解剖学和组织学中只是简单提及.由于嗅神经是中枢神经系统中唯一具有终生再生的神经,所以近十年来,OECs的性质和功能再次引起人们的关注.在我国OECs被人们认识和接受只是近两年的事情,但目前我国却领先将嗅鞘细胞应用于临床试验中.本文着重讨论这一细胞的特性并综述国内外的研究进展.
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人参皂甙Rg1对嗅鞘细胞迁移能力的影响
目的 观察人参皂甙Rg1对嗅鞘细胞(OECs)迁移能力及迁移相关因子基质金属蛋白酶(MMP)-2、MMP-9及神经细胞黏附分子1(NCAM1)表达的影响.方法 从新生3～5d的SD大鼠嗅球取材获得嗅鞘细胞体外培养、纯化后,进行人参皂甙Rg1干预(40 mg/L浓度下干预72 h)并设置对照(加等量DMEM/F12培养基),通过划痕实验和Transwell小室实验检测人参皂甙Rg1对嗅鞘细胞迁移能力的影响.反转录-聚合酶链反应(RT-PCR)分别测定两组细胞迁移相关因子MMP-2、MMP-9和NCAM1的mRNA表达.结果 Rg1组划痕愈合面积明显高于对照组[(52.064±2.752)％比(21.269 ±3.169)％,P＜0.05];Rg1组嗅鞘细胞穿过隔离膜的细胞数量较对照组明显增多[(44.500±3.659)个比(15.200±2.658)个,P＜0.05];RT-PCR结果表明:人参皂甙Rg1显著上调嗅鞘细胞MMP-2、MMP-9和NCAM1的mRNA表达(1.743±0.055比0.469±0.018,0.530±0.019比0.286±0.027,0.579±0.056比0.155 0.017,P＜0.05).结论 人参皂甙Rg1通过上调嗅鞘细胞迁移相关因子MMP-2、MMP-9和NCAM1的表达,提高细胞的迁移能力.
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嗅鞘细胞和骨髓基质干细胞联合培养修复大鼠脊髓损伤
目的 探讨嗅鞘细胞(OECs)和骨髓基质干细胞(BMSCs)联合移植修复脊髓损伤的疗效.方法 采用改良Allen法,制备大鼠脊髓损伤模型,随机分成5组:手术对照组、正常对照组、单细胞移植组(OECs或BMSCs)和联合移植组.将联合培养的OECs和BMSCs移植到脊髓完全损伤的大鼠体内.评定功能恢复状况,采用荧光技术对标记后的脊髓进行示踪.结果 OECs和BMSCs移植后均可在体内存活.移植4周后与手术对照组(0.88±0.23)比较,OECs组(2.67±0.24)和BMSCs组(2.66±0.14)的大鼠脊髓功能均有改善,联合移植组(3.12±0.52)功能改善佳(P＜0.01).结论 OECs与BMSCs在体外可联合培养,OECs的培养液对BMSCs具有向神经元分化的趋化作用,并且两者在移植后均可存活,联合移植较单细胞移植的修复作用更佳.
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脊髓组织工程支架材料的研究现状与展望
脊髓组织工程是利用支架材料、种子细胞与生物分子等通过工程学技术构建组织工程化脊髓来重建脊髓功能,具体方法是将一定数量的种子细胞(神经干细胞、雪旺细胞、嗅鞘细胞等)种植到一定结构的三维支架材料上,形成细胞-支架材料复合物,再种植到体内脊髓损伤处,终形成具有一定结构和功能的脊髓组织,达到修复损伤脊髓的目的.寻找理想的脊髓组织工程支架材料是当前国内外研究的热点之一.现就脊髓组织工程支架材料的研究现状及展望作一述评.
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嗅鞘细胞-胶质细胞源性神经营养因子基因工程细胞移植对坐骨神经再生的作用
目的研究胶质细胞源性神经营养因子(GDNF)基因修饰的嗅鞘细胞(OECs)移植对周围神经再生的作用.方法将40只SD大鼠随机分为4组,每组10只,切除3 mm右侧坐骨神经并用硅胶管套接修复,管内分别给予生理盐水、体外培养纯化的OECs、GDNF和OECs-GDNF基因工程细胞,术后6周,分别行电生理、组织学检查和辣根过氧化物酶(HRP)逆行示踪,观察各种处理对神经元存活和纤维再生的影响.结果术后6周,各组修复神经均有不同程度再生.电生理及组织化学结果显示治疗组优于对照组,差异有显著性.结论 OECs-GDNF移植能促进周围神经再生,且效果优于单纯OECs或GDNF移植.
关键词： 嗅鞘细胞 胶质细胞源性神经营养因子 移植 坐骨神经 -
嗅鞘细胞体外CFSE染色的标记方法研究
目的:建立荧光活性染料CFSE以适宜终浓度标记体外培养的嗅鞘细胞的染色方法.方法:CFSE以2、5、10 μM 3种不同终浓度标记原代培养的嗅鞘细胞,通过流式细胞术、台盼蓝染色和荧光显微镜,检测和观察CFSE染色的阳性细胞率、细胞活力、生长形态特点和增殖情况.结果:3种终浓度CFSE标记嗅鞘细胞的阳性标记率均＞99％;2 μM CFSE标记的细胞活力高(P＜0.05),细胞生长增殖较快,但随时间推移荧光强度明显减弱.结论:CFSE可用于标记嗅鞘细胞,本研究条件下,2μM的终浓度较为适宜.
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大鼠嗅鞘细胞免疫抗原分子检测
目的:研究大鼠嗅鞘细胞(OECs)表面免疫抗原分子的表达.方法:培养OECs, 流式细胞仪检测其表面主要组织相容性抗原I、II类(MHC-I、MHC-II)分子表达情况,免疫细胞化学法检测髓鞘碱性蛋白(MBP)、髓鞘含脂质蛋白(PLP)、髓鞘结合糖蛋白(MAG)的表达情况.结果:OECs高表达MHC-I分子(78.4±4.45)%,中等表达MHC-II分子(43.2±2.98)%,不表达MBP、PLP、MAG等髓鞘蛋白.结论:OECs高表达的MHC分子可能诱导异体OECs移植的免疫反应,但MBP、PLP、MAG等自身抗原的缺如使其在自体移植治疗自身免疫性脱髓鞘病中有一定应用前景.
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嗅鞘细胞的分离、培养和纯化技术及应用研究进展
嗅鞘细胞(OECS)是存在于嗅觉系统中的一种特殊类型的胶质细胞,它起源于嗅基底膜,分布在嗅球、嗅神经并可伴随嗅束迁徙入脑.它不同于星形胶质细胞和雪旺细胞,但同时具有这两种细胞的特性,存在并迁徙于周围神经和中枢神经[1].
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嗅鞘细胞与中枢神经系统损伤的修复
神经损伤的修复,特别是中枢神经系统损伤的修复,至今仍是困扰医学界的一个难题.主要原因是中枢神经系统的再生能力低下,而且其微环境对轴突再生有一定的抑制作用[1].近些年来研究发现,运用细胞移植技术修复中枢神经系统损伤具有一定的效果.用来移植的细胞有:雪旺细胞、嗅鞘细胞(olfactory ensheathing cells,OECs)、少突胶质细胞和神经干细胞等.其中,OECs移植可明显促进轴突再生并跨越损伤区与远端神经纤维再次连接,实现神经功能恢复.这提示OECs移植是一种有效修复中枢神经系统损伤的方法.
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成人嗅黏膜嗅鞘细胞的体外培养及迁移特性
目的:探讨成人嗅黏膜嗅鞘细胞的分离、培养及体外迁移特性.方法:分离并培养成人及大鼠鼻腔嗅黏膜来源的嗅鞘细胞,分别观察2组嗅鞘细胞的生长、分型以及体外迁移能力.结果:成功分离培养成人和大鼠嗅黏膜嗅鞘细胞,成人嗅黏膜嗅鞘细胞的生长、分型、体外迁移能力及迁移特点与大鼠黏膜嗅鞘细胞相比无明显差异.结论:成人嗅黏膜嗅鞘细胞与大鼠嗅黏膜嗅鞘细胞相比,具有类似的细胞特性,可以作为临床细胞移植修复神经损伤的可靠的细胞来源.
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改良嗅鞘细胞纯化培养技术
嗅神经轴突外的特殊胶质细胞--嗅鞘细胞(olfactory ensheathing cells,OECs)来源于嗅上皮,与轴突一起从周围的嗅上皮迁延至中枢的嗅球.与其他神经胶质细胞不同,OECs能够连接受损神经两端,促进受损神经元轴突再生并髓鞘化,同时能够分泌大量的促进神经生长的因子,部分恢复神经的功能[1,2].OECs为神经损伤的修复带来了希望,目前已成为中枢神经损伤修复的热点,在这方面的研究中,由体外培养获得高纯度的OECs并导入受损的神经部位是目前研究的方向.但在OECs的培养研究中,不可避免地面对复杂的纯化问题.我们通过相关的实验研究,掌握了重复性高,简单易行的获得高纯度、大量的OECs实验方法.
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嗅鞘细胞微环境和水凝胶生物支架对脂肪干细胞成嗅鞘样细胞分化的影响
目的 比较研究脂肪干细胞和嗅鞘细胞以两种不同方式共培养后脂肪干细胞P75的阳性表达.方法 以Transwell小室为共培养载体.无支架共培养组以脂肪干细胞接种于上室,嗅鞘细胞接种于下室,支架共培养组以脂肪干细胞联合水凝胶生物支架(BDTM PuraMatrixTM Peptide Hydrogel)接种于上室,嗅鞘细胞接种于下室.检测两组细胞共培养12 d后其脂肪干细胞P75的表达.结果 共培养12 d后无支架共培养组和支架共培养组都有部分细胞表达P75,且支架共培养组表达率更高.结论 脂肪干细胞在嗅鞘细胞生长微环境中能向嗅鞘样细胞分化.
关键词： 脂肪干细胞 嗅鞘细胞 共培养 Transwell小室 水凝胶 -
新生大鼠嗅鞘细胞的原代培养及形态学观察
目的 探讨新生大鼠嗅鞘细胞的原代培养及纯化方法,并对其形态学特征进行观察.方法 分离培养新生大鼠嗅球中的嗅鞘细胞,联合应用差速贴壁法和阿糖胞苷抑制法进行纯化,NGFRp75免疫组化染色鉴定细胞.结果 可获得较高纯度的嗅鞘细胞,其形态主要为双极、多极和无突起的"油煎蛋"形,细胞突起细长并交织成网状.结论 该方法步骤简便,可重复性好,具有较高的实用价值.
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腺病毒介导CNTF基因转染嗅鞘细胞移植对视神经损伤大鼠GAP-43表达影响
目的:通过检测大鼠视神经损伤后生长相关蛋白(GAP-43)的表达变化观察腺病毒介导睫状神经营养因子(ciliary neurotrophic factor,CNTF)基因转染的嗅鞘细胞(olfactory ensheathing cells,OECs)移植对颅内段视神经损伤后神经纤维长距离再生的促进作用.方法:建立额下显微外科入路大鼠颅内段视神经损伤动物模型并分组,构建腺病毒介导CNTF基因转染的嗅鞘细胞并移植入动物眼玻璃体内,检测GAP-43表达的积分光密度值.结果:成功培养分离出稳定分泌腺病毒介导CNTF基因的嗅鞘细胞,CNTF治疗组和OECs-CNTF治疗组GAP-43表达较损伤对照组显著增加(P<0.01), OECs(嗅鞘细胞)-CNTF组较单纯CNTF治疗组GAP-43表达明显增加,两组间差异明显(P<0.05).结论:腺病毒介导CNTF转染嗅鞘细胞移植对大鼠颅内段视神经损伤后神经纤维长距离再生具有明显的促进作用.
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神经干细胞与嗅鞘细胞联合移植的研究进展
神经干细胞(NSCs)与神经系统修复是近年来研究的热点之一.由于微环境的不同,NSCs在体内的分化与修复效应受到限制.近年来研究者报道将嗅鞘细胞(OECs)和NSCs共培养或移植,能较显著地提高NSCs的分化与修复作用.本文从OECs和NSCs联合移植对NSCs分化的诱导作用、神经元的存活及轴突生长、与靶细胞发生联系及促进功能恢复、互补作用、前景与展望等几方面阐述了联合移植的研究进展.
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嗅鞘细胞移植对实验性自身免疫性脑脊髓炎治疗作用的研究进展及展望
实验性自身免疫性脑脊髓炎因其临床表现及组织病理学改变与临床多发性硬化极为相似,目前被公认为是研究MS的佳动物模型.嗅鞘细胞能分泌多种神经营养生长因子,具有促进受损轴束再生,髓鞘化修复以及功能恢复的作用,这些功能特点为探索嗅鞘细胞移植治疗某些脱髓鞘性病变提供了理论依据.相信随着嗅鞘细胞移植的进一步研究,脱髓鞘疾病的治疗会有一个光明的前景.
关键词： 嗅鞘细胞 移植 实验性自身免疫性脑脊髓炎 -
OECs无血清上清液体外诱导UB-MSCs向神经细胞分化
目的:观察大鼠嗅鞘细胞无血清上清液诱导脐血间充质干细胞向神经细胞分化的作用.方法:采用差速贴壁联合阿糖胞苷抑制法获得较高纯度的嗅鞘细胞,在佳状态细胞无血清培养后取上清液.收集正常足月剖腹产胎儿的脐带血,经肝素抗凝,用淋巴细胞分离液分离脐血的单个核细胞,采用差速贴壁法纯化间充质干细胞,传第三代后用上述收集的嗅鞘细胞无血清上清液诱导,观察诱导分化过程,免疫组化鉴定分化结果.结果:用差速贴壁和阿糖胞苷抑制法可获得纯度高达95%的嗅鞘细胞,使用无血清嗅鞘细胞上清液培养脐血间充质干细胞后,发现能诱导脐血间充质干细胞向神经细胞形态分化,胞体呈椭圆形,伸出长突起.诱导7天后相差显微镜下可观察到神经干细胞、神经元和胶质细胞形态的细胞,与NSE、GFAP细胞免疫组化结果一致.结论:大鼠嗅鞘细胞无血清上清液有明显诱导脐血间充质干细胞分化为神经细胞的作用.
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NSCs与OECs联合移植改善TBI大鼠运动功能
目的:探讨NSCs与OECs联合移植对TBI大鼠运动功能修复的作用.方法:85只SD成年大鼠采用经典的Feeney氏法自由落体撞击法造成TBI运动功能损伤.剔除死亡及不合格的10只,余75只大鼠随机分为损伤对照组(A组)、NSCs移植组(B组)、NSCs与OECs联合移植组(C组).各组均咬开骨窗,显露硬膜,于造模后1、7、14、25、30天进行神经功能评分并取材行HE及免疫组化染色,比较各组行为学评分及组织染色结果.结果:各组25只大鼠均进入分析,B组、C组7天、14天、25天、30天较A组有显著差异]性(P＜0.05),C组在25天、30天与B组比较有显著差异性(P＜0.05).结论:NSCs联合OECs移植能改善TBI大鼠运动功能,且治疗效果优于NSCs移植.
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嗅鞘细胞分泌蛋白IGFBP-2对神经干细胞分化的作用
目的:探讨嗅鞘细胞分泌蛋白IGFBP-2在诱导神经干细胞(NSCs)分化过程中的作用.方法:采用新生1 d昆明小鼠嗅球培养嗅鞘细胞(OECs),并制备无血清上清液.C17.2 NSCs置于含10%FBS的DMEM/F12培养基培养,传至第3代,待细胞生长至80%融合时,分别加入OECs无血清上清液(实验组)、H-DMEM/F12培养基(对照组)培养;实验组和对照组均分别加入终浓度为0 ng/mL、125 ng/mL、250 ng/mL、500 ng/mL的IGFBP-2.倒置显微镜下观察诱导后细胞生长情况,于诱导5d后收集各组细胞,行Western blot检测细胞巢蛋白(Nestin)、神经胶质酸性蛋白(GFAP)及 β-微管蛋白Ⅲ(TUJ-1),蛋白激酶1/2(ERK 1/2)表达情况,免疫荧光染色鉴定GFAP,TUJ-1阳性细胞并计数,流式分析GFAP,TUJ-1阳性细胞.结果:Western blot、流式分析示对照组中各浓度组GFAP、TUJ-1表达差异无统计学意义;Western blot示实验组随IGFBP-2浓度升高,GFAP表达增多,TUJ-1表达减少,且加入IGFBP-2后ERK1/2表达迅速增多,免疫荧光鉴定表明,随着IGFBP-2浓度升高,GFAP阳性细胞增多,TUJ-1阳性细胞减少,结果有统计学意义.结论:IGFBP-2可以促进OCM诱导NSCs向星形胶质细胞分化,且与浓度呈正相关,其机制与ERK1/2通路有关.
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人胚嗅鞘细胞诱导神经干细胞分化的研究
目的:观察嗅鞘细胞(OECs)诱导神经干细胞(NSCs)分化的方向,分化后的细胞存活和电活动情况.方法:将分离培养人胚OECs细胞经纯化后接种于培养皿内,2d后加入神经干细胞,设置5× 10-6RTRA组,5％ FBS对照组,分别于第10天后行NSE免疫组化检测,于7d、14d、21d对嗅鞘细胞组和RA组行tunnel细胞凋亡检测,于12d行膜片钳检测.结果:NSE阳性率OECs组80.3％,RTRA组77.5％,FBS组2％.7d、14d、21d对嗅鞘细胞组和RTRA组tunnel细胞凋亡比例分别为0.9％、1.2％、1.4％,1％、3.3％、8.6％,分化后的神经元记录到快速激活快速失活内向钠电流及慢激活慢失活能延迟整流性外向钾电流.结论:OECs能诱导NSCs向神经元方向分化,促进分化后的细胞存活,并且有神经元样电活动,因此NSCs分化后的细胞具备了替代受损的神经元细胞的功能.
