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局灶性脑缺血后老年大鼠室管膜下区和颗粒下层细胞增殖与分化的实验研究
目的观察老年大鼠局灶性脑缺血后室管膜下区(SVZ)和颗粒下层(SGZ)神经干细胞的增殖与分化.方法取老年大鼠制作大脑中动脉梗塞模型.用5-溴脱氧尿核苷(BrdU)脉冲标记结合免疫组织化学单标记技术,观察正常组、假手术组、脑缺血后3、7、14、21、28 d组SVZ和SGZ区BrdU阳性细胞的变化;用BrdU累积标记结合免疫组织化学双标技术,观察脑缺血14 d后SVZ和SGZ区BrdU/NeuN和BrdU/GFAP双标阳性细胞的数量.结果在正常组、假手术组及各脑缺血组大鼠的双侧SVZ和SGZ均可观察到BrdU阳性细胞.与正常组和假手术组相比,脑缺血后SVZ和SGZ区BrdU阳性细胞明显增加.缺血组SVZ区BrdU阳性细胞在脑缺血后7 d时达到高峰,28 d时仍高于正常水平;SGZ区BrdU阳性细胞在脑缺血后14 d时达到高峰,28 d时仍高于正常水平.通过BrdU累积标记和免疫组织化学双标发现:脑缺血14 d后,老年大鼠SVZ区有部分细胞显示BrdU/NeuN(0.98%)或BrdU/GFAP(12.56%)双标阳性,而SGZ区未见双标细胞.结论局灶性脑缺血可激活老年大鼠室管膜下区和颗粒下层的神经干细胞明显增殖,并且室管膜下区有部分增殖细胞可分化为神经元或神经胶质.
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成年大鼠局灶性脑缺血对颗粒下层区神经元前体细胞增殖的影响
目的 探讨成年大鼠局灶性脑缺血后齿状回颗粒下层(SGZ)神经元前体细胞的增殖改变.方法 大脑中动脉栓塞再灌注(MCAO/R),术后第1天、第2天腹腔注射Brdu,第3天、7天、14天和28天取脑,每个时间组6只SD大鼠,冷冻切片,免疫荧光三标检测SGZ区5-溴脱氧尿嘧啶核苷(Brdu)、DCX、ki67、胶质纤维酸性蛋白(GFAP)及CNP的表达.结果 (1)MCAO/R后,SGZ区增殖细胞聚集成簇,细胞簇计数从3d开始增加,7d时多,随后下降;(2)细胞簇内细胞计数从3d开始增加,7d时多,随后下降;(3)细胞簇中ki67(+)细胞比例从3d开始到28d逐渐下降.结论 MCAO/R引发SGZ区神经元前体细胞经多次分裂以成簇方式增殖,部分子代细胞向神经元分化,部分子代细胞仍保持增殖能力.
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成体内源性神经干细胞的激活及活化策略
神经干细胞具有自我更新和多分化潜能,其应用为中枢神经系统神经再生和功能重建提供了全新的治疗思路.侧脑室外侧壁的室下带(subventricular zone,SVZ)和海马齿状回(dentate gyrus,DG)的颗粒下层是所有成年哺乳动物脑内存在的2个神经干细胞富集区[1],其他区域如脊髓、隔区、纹状体等也分离出了神经干细胞.目前应用神经干细胞修复中枢神经系统损伤已形成两种思路:移植外源性干细胞的"替代治疗"策略和激活内源性干细胞的"补充治疗"策略,而内源性神经干细胞具有来源稳定可靠、无伦理道德问题、无免疫排斥反应、无致瘤性等优势,因此如何充分调动内源性神经干细胞治疗神经系统疾病已成为当前新的研究热点.本文就内源性神经干细胞的激活及近年来的活化策略作一简述.
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脑缺血后神经发生与血管生成的联系与作用
近年来,以神经干细胞(neural stem cells,NSC)为方向的研究以促进神经再生为治疗靶点,逐渐成为神经科学研究的热点之一.成年中枢神经系统中存在NSC的主要脑区是侧脑室外侧壁的室下带(subventricular zone,SVZ)和海马齿状回的颗粒下层(subgranuhr zone,SGZ).NSC在一定条件下可增殖分化成神经元和胶质细胞,参与神经功能的修复过程,称为神经发生(neurogenesis).
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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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内源性NSCs在神经损伤中的激活及迁移机制
神经干细胞是一种具有自我更新能力的多潜能分化细胞,在神经损伤后,脑室下区和海马齿回颗粒下层的神经干细胞能够增殖,在细胞因子和其他蛋白质的作用下,增殖的于细胞可能会靶向性迁移到损伤区,分化成神经元或神经胶质细胞修复和替代坏死或凋亡的神经元.在迁移过程中,炎症因子、生长因子、趋化因子等通过一系列信号转导途径引导干细胞的迁移,但迁移的因子之间、因子与细胞之间关系网络复杂,受多种因子综合作用的影响,因此目前对内源性神经干细胞的靶向性迁移机制尚不清楚.
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自然衰老过程中小鼠海马神经发生的改变
背景:多篇文献报道在衰老期海马神经发生出现障碍,终导致学习记忆能力的减退。但是究竟哪个环节的改变导致这种减退的发生并不明确。
目的:了解衰老过程中小鼠海马齿状回颗粒下层神经发生的改变。
方法:选取3个年龄组的小鼠,免疫组织化学法观察海马齿状回颗粒下层神经干细胞(nestin+)、成神经细胞(Doublecortin+,DCX+)和增殖细胞(PCNA+)的个数;反转录PCR观察海马衰老相关基因p19Arf、p21Cip1/ Waf1mRNA的表达。
结果与结论:老年组与青年组和中老年组相比 PCNA+细胞、nestin+细胞与 DCX+细胞数量明显减少;p19Arf、p21Cip1/Waf1mRNA 表达明显增强。结果说明,衰老小鼠海马齿状回颗粒下层细胞增殖减少,神经干细胞数量减少,向神经元方向分化减少,颗粒下层区神经发生下降可能与增殖相关基因表达增加相关。提示自然衰老过程中海马组织神经发生的下降可能与 p19Arf-Mdm2-p53-p21Cip1/Waf1信号通路中p19Arf、p21Cip1/Waf1的表达上调有关。 -
5-HT与神经元再生的研究进展
现已证实,成年哺乳动物及灵长类动物包括人脑中存在具有增殖和分化潜能的内源性神经干细胞,其仅局限于脑内的某些特定区域,如脑室下带(subventricular zone,SVZ)和海马齿状回(dentare gyus,DG)颗粒下层(subventricular zone,SG)[1,2].SVZ的新生细胞与嗅神经的再生有关,DG的神经干细胞则主要参与海马的再生.
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基于损伤信号的神经前体细胞靶向性迁移
成体哺乳动物的中枢神经系统(central nervous system,CNS)内存在若干个神经发生区域:室管膜下区(sub-ventricular zone,SVZ)、海马齿状回的颗粒下层(subgranular zone,SGZ)和脊髓中央管侧壁的室管膜带.