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体外鼠尾胶原诱导豚鼠神经干细胞分化为类毛细胞
神经干细胞的分化受内在的遗传信息和外在的多种因素调控.细胞外基质是构成细胞生存微环境的重要组成部分,胞外基质内的各种成分可以同细胞膜上的受体相互作用,影响细胞的增殖、迁徙、分化等多种功能.如何选择佳的外界因素是将神经干细胞诱导分化为毛细胞的关键.
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人参总皂苷调控中风后巢内细胞对神经干细胞的作用
目的::中风是一种严重危害人类健康的疾病,神经干细胞能够促进中枢神经系统功能的修复。神经干细胞的增殖、分化、迁移需要干细胞niche的调控,前期实验发现人参总皂苷可以显著增加中风后神经干细胞的数量。体外模拟神经干细胞niche内星形胶质细胞和脑微血管内皮细胞对神经干细胞的影响,以研究人参总皂苷是否能作用于星形胶质细胞和脑微血管内皮细胞而促进中风后神经干细胞的分化,修复脑损伤?将脑微血管内皮细胞、星形胶质细胞和神经干细胞共培养,观察模拟神经干细胞niche内复杂微环境条件下,人参总皂苷能否使脑微血管内皮细胞和星形胶质细胞分泌的VEGF增多,从而促进中风损伤的神经干细胞分化。方法:取1-3 d的新生SD大鼠,分离培养星形胶质细胞和脑微血管内皮细胞。取孕16 d SD大鼠,分离培养神经干细胞。利用Transwell装置,将神经干细胞、星形胶质细胞和脑微血管内皮细胞共培养。制备神经干细胞缺氧6h的脑中风模型。用含1μg/ml的人参总皂苷培养基作用1d,设置空白对照组。MAP-2标记成熟神经元,GFAP标记星形胶质细胞。用细胞免疫荧光化学染色检测缺氧6h神经干细胞分化后的MAP-2和GFAP阳性细胞比例,ELISA检测人参总皂苷对星形胶质细胞和脑微血管内皮细胞共培养上清中VEGF含量的影响。结果:与脑微血管内皮细胞、星形胶质细胞共培养条件下,与空白对照组比较,人参总皂苷可显著增加MAP-2阳性细胞比例( P<0.01);人参总皂苷作用于星形胶质细胞和脑微血管内皮细胞48 h可显著上调VEGF表达( P<0.01)。结论:人参总皂苷作用于脑微血管内皮细胞和星形胶质细胞可增加中风后神经干细胞向神经元定向分化并促进其成熟,可能与人参总皂苷调控脑微血管内皮细胞和星形胶质细胞VEGF分泌,改善神经干细胞niche微环境有关。
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神经干细胞向神经元和胶质细胞分化调控机制的研究进展
自1992年Reynolds体外成功培养出成年哺乳动物的干细胞、提出成年人体内存在神经干细胞以来,有关神经干细胞分化及调控机制的研究已成为国内外学者关注的热点.由于成年神经干细胞的使用不存在伦理道德问题,具有多分化潜能,能够携带外源性治疗基因,且可通过导入原癌基因获得永生细胞系等优点,神经干细胞移植为中枢与外周神经损伤修复及神经退行性疾病的治疗提供了一个新的途径,其应用前景十分广阔.神经干细胞的分化方向主要取决于其在神经管中的初定位以及从神经管迁移后在大脑中的终定位,但同时也受细胞外的环境因素影响.神经干细胞分化的影响因素众多,这些因素往往相互作用,构成复杂的调控系统,目前的研究主要集中在细胞自身的基因调控及其它细胞因子的调控两个方面.笔者就其分化与调控机制的研究进展作一综述.
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核受体无尾蛋白调控成年神经发生的研究进展
核受体无尾蛋白(Tlx)属于核受体家族中的孤儿受体,特异表达在成年哺乳动物大脑神经发生区域侧脑室下层和海马齿状回.Tlx主要作为一种转录因子调控神经干细胞增殖与分化相关基因的表达,维持成体神经于细胞的自我更新和未分化状态,是成体神经干细胞重要的标志物之一.本文就核受体Tlx调控成年神经发生过程的研究进展做一综述.
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成体神经干细胞巢
对于成年哺乳动物来说,只有神经发生区域:室下区(subventricular zone, SVZ)和海马齿状回的颗粒下层(subgranular zone, SGZ)的神经干细胞,可以在体内向神经元分化,而其他区域的神经干细胞在体内只能分化为神经胶质细胞[1].但将神经发生区域的干细胞移植到非神经发生区域,则只能分化为胶质细胞;而非神经发生区域的干细胞移植到神经发生区域后,就能向神经元分化;这无疑会使我们想到体内环境存在某种调节神经干细胞分化的机制.目前对神经干细胞生物学特性影响因素的研究多集中在某些单个因子的领域,这些研究虽可以反映某些因子的作用途径,但尚无法全面了解神经干细胞在体内复杂环境下的生物学特性.神经干细胞巢(neural stem cell niche)的发现,为我们全面了解神经干细胞的生物学特性提供了切入点.神经干细胞巢是指能对神经干细胞产生影响的周围结构,主要包括附近的支持细胞、胞外基质和微血管网等.而神经干细胞巢对神经干细胞生物学特性的影响是通过复杂的微环境信号传导来调控的,因此这种巢穴的概念更多地被认为是生物化学概念而非解剖概念[2].
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胚胎神经干细胞分化为神经丝蛋白阳性神经元的实验
神经干细胞(neural stem cell,NSC)可以为神经退行性疾病提供取之不尽、用之不竭的细胞供体[1],在不同的环境条件下可以分化为神经元及神经胶质细胞并表达不同的标志蛋白.神经丝蛋白(neurofilament protein,NFP)特异性地分布于神经元胞体及突起中,是轴突成熟的标志之一[2].但是,WFP蛋白在胚胎神经干细胞分化过程中的表达还不清楚.本实验从孕(E11)天大鼠胚胎分离神经干细胞,在体外培养中检测其NFP的表达,以观察胚胎神经于细胞分化为NFP-阳性神经元的状况.
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神经干细胞分化及其在神经系统疾病中的应用
长期以来人们一直认为,成年哺乳动物中枢神经系统内不存在神经干细胞( neural stem cell, NSC),神经细胞不具备更新的能力,一旦遇到损伤,受损的神经细胞将永久丧失,不可能再生.
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神经干细胞分化与bHLH转录调控因子
近年来,许多bHLH转录调控因子被克隆.研究揭示,bHLH转录调控因子参与了中枢神经系统神经干细胞的分化.根据bHLH转录调控因子在神经分化过程中的作用,它们可分为决定因子和分化因子.此外,有负调控因子调控bHLH蛋白参与神经干细胞分化.
关键词: bHLH转录调控因子 神经干细胞分化 决定因子 分化因子 负调控因子 -
决定神经干细胞分化的内外因素
神经干细胞(NSC)的发现和培养成功是近十年来神经科学领域的重大突破,也是近年来研究的一大热点.神经干细胞是一类存在于中枢神经系统内的具有自我更新、持续分裂增殖、多向分化能力的细胞.在体外诱导条件下,它分化成神经元、星型胶质细胞、少突胶质细胞,移植入动物体内它能分化成神经元和胶质细胞并能迁移、增殖,与宿主细胞形成突触联系.基于这些特点,神经干细胞成为移植入脑内进行细胞替代治疗和转基因治疗,从而达到神经修复的有前景的细胞来源之一[1~3].本文对近年来决定神经干细胞分化的外部条件及内在机制研究进展做一综述.
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Notch信号与神经干细胞分化
Notch信号蛋白初发现于1919年,由Moohr等人在研究果蝇的发生发育中而鉴定出来,因其部分功能缺失可导致果蝇的翅膀出现缺口而得名[1].随后,许多研究表明,Notch信号在许多物种中均有表达,包括无脊椎动物和有脊椎动物.Notch蛋白作为一种调节因子,在许多细胞的发生发育、增殖和分化中起到重要的作用.本文就有关Notch信号转导的研究概况及其在神经干细胞分化中的作用作一综述.
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外源性细胞因子对脑源性神经干细胞分化为神经元的诱导作用
神经干细胞因具有高度自我更新能力、多潜能分化、低免疫原和迁移功能等特征[1],在脑卒中、神经变性等疾病的治疗中显示出良好的应用前景[2~4].
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神经干细胞分化机制研究进展
神经干细胞(neural stem cells,NSCs)是神经系统中未成熟的前体细胞,NSCs分化调控的分子机制研究是NSCs研究的难点,神经前体细胞处于体内复杂的环境当中,不同时间和不同空间的不同增殖或分化信号使它们具有不同的细胞命运,所以,如何调控NSCs分化与临床应用及中枢神经损伤治疗成为学者们研究的热点.本文就NSCs分化凋节机制综述如下.
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神经干细胞分化的基因决定及基因工程化神经干细胞的应用前景
20世纪90年代初以来,科学家们相继从各种动物及人的中枢神经系统(CNS)内分离培养了具有自我增殖和多向分化潜能的神经干细胞(NSCs),打破了传统观点认为CNS细胞不能再生的观念,为CNS损伤修复及某些疾病的治疗带来了新的希望.目前已知,NSCs的分化受内在的遗传信息和外在的多种因素调控,而非对称性分裂是决定干细胞分化的调节因素之一.NSCs在体内能够沿着即定的路线增殖发育成各种神经细胞主要是受基因调控的.随着基因工程技术的发展,人们可以根据不同的科研及治疗目的,对NSCs进行不同的遗传学修饰,以制成基因工程细胞,这些细胞极具有科研和应用价值,受到广泛关注.本文就决定NSCs分化的内在遗传因素和基因工程化NSCs的应用前景做一综述.
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单味中药注射液对SVZa区神经干细胞分化影响的初步研究
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大鼠基因工程化神经干细胞的建立
自从九十年代初科学家们分离、培养出神经干细胞以来,人们相继从各种动物及人的中枢神经系统内分离、培养了神经干细胞,因其具有很强的分裂、增殖及自我更新能力,打破了传统的认为中枢神经系统细胞不能再生的观念,为中枢神经系统损伤修复及某些疾病的治疗带来了新的希望.随着基因工程技术的发展,人们可根据不同的科研及治疗目的,对神经干细胞进行不同的遗传学修饰、以制成基因工程细胞,这些细胞极具科研和应用价值,受到广泛关注.本实验利用无血清培养技术,分离、培养了胚鼠端脑神经干细胞,并用巢素(Nestin)免疫组化染色鉴定;诱导神经干细胞分化,用神经丝-200(NF-200)、胶质纤维酸性蛋白(GFAP) 免疫组化染色鉴定分化细胞.再用含有脑源性神经营养因子(BDNF)的复制缺陷型腺病毒感染神经干细胞,并用原位杂交检测.结果显示:①获得了大量未分化,呈巢状悬浮生长的神经干细胞团,且能诱导分化为神经元和神经胶质细胞.②约80-90%神经干细胞能被腺病毒感染,经传代培养12代后仍具干细胞特性.因此,本实验从胚鼠端脑分离培养的细胞具有自我更新能力和多潜能分化能力,为中枢神经系统的干细胞.经基因工程化及传代后 ,仍具干细胞特性,获得了大量基因工程化的神经干细胞,以期为神经干细胞的基础研究和中枢神经损伤修复及疾病治疗提供基础资料.
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短暂性脑缺血对C57BL/6小鼠海马区神经发生的影响
目的:利用小鼠急性全脑缺血模型观察急性脑缺血对海马神经发生的影响.方法:将C57BL/6雄性小鼠(6~8周)随机分为脑缺血组和假手术组.采用双侧颈动脉结扎法建立短暂性全脑缺血模型;利用HE染色观察脑缺血后不同时间(1周,2周)海马区形态学变化;采用免疫组织荧光染色观察缺血后海马区caspase-3表达变化;利用EdU染色观察缺血3d、7d、14 d和28 d后,海马区神经干细胞增殖变化;利用免疫组织荧光染色观察缺血3d、7d、14 d和28 d后,海马区nestin、胶质纤维酸性蛋白(GFAP)及少突胶质细胞特异蛋白(OSP)等蛋白表达变化,判断脑缺血对海马区神经干细胞分化的影响.结果:脑缺血7d后,小鼠海马CA1区神经元数目减少,caspase-3阳性细胞增加(P<0.05).海马DG区EdU阳性细胞数量在第3d开始增加(P<0.05),第1周达到峰值(P<0.05);海马CA1区EdU阳性细胞数量在缺血后1周开始增加(P<0.05),缺血2周后逐渐降低.海马DG区nestin、GFAP及OSP阳性细胞数量均在缺血3d后开始增加(P<0.05),缺血1周后达到峰值(P<0.05),2周后逐渐降低.海马CA1区GFAP及OSP阳性细胞数量在缺血3d后开始增加(P<0.05),缺血1周后达到峰值(P<0.05),2周后逐渐降低.结论:脑缺血激活了海马DG区神经干细胞,使干细胞增殖,并向神经元、星形胶质细胞、少突胶质细胞分化,同时逐渐向CA1区迁移.
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神经干细胞分化调控的分子机制
神经干细胞是神经系统中未成熟的前体细胞,通过不对称分裂产生神经细胞和神经祖细胞而自我维持和保持多向分化潜能,通过对称分裂实现自我更新和扩增.因此,可以利用神经干细胞的特性来替代受损的神经细胞.神经干细胞分化调控的分子机制研究是神经干细胞研究的热点和难点,对于神经干细胞的临床应用及中枢神经损伤治疗具有重要意义[1].多潜能神经干细胞经由各级神经前体细胞,分化产生完全成熟、种类繁多的神经细胞,是一个复杂的需要精确调控的过程.在中枢神经系统发育及再生的过程中,参与调控神经细胞发生和特化的分子机制研究已取得许多进展.笔者对国内外的相关研究报道进行了综述.
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少突胶质细胞应用的研究与思维方法
少突胶质细胞是中枢神经系统的成髓鞘胶质细胞,但传统认为其抑制中枢神经系统损伤后的再生.直到近利用神经干细胞分化、纯化、培养少突胶质细胞方法的出现,才使人们对其应用的研究产生了兴趣并在某些方面取得了成功.