微图案技术对神经细胞生长的影响研究

目的神经发育的过程中,轴突的延伸与导向对突触的形成起着很重要的作用,有报道微图案技术促进神经元的突起之间的连接,但机制不明。因此,不同微图案上神经细胞生长的研究对神经发育和损伤后的突触功能重建起着很重要的作用。方法采用原代细胞培养技术,进行新生SD大鼠乳鼠的大脑皮层神经元的体外培养,分别种植于设计好的不同的微图案的载玻片上。微图案设计为哑铃型,两端正方形,根据神经元胞体的直径大小,设计边长30μm和40μm。突起宽5μm和10μm。采用免疫荧光染色技术,通过激光共聚焦显微镜检测细胞之间的突起长度,连接角度和连接情况等,为进一步深入探索突起的导向延伸奠定基础。结果制备印章后,选用FN和Laminin铺板,对神经细胞的生长没有显著性差异。另外,采用40μm的哑铃型头,显著性促进对皮层神经元突起连接与生长。突起宽是5μm时细胞突起延伸明显,10μm较大,会造成多个细胞铺展。因此,经过β-Tubulin III染神经元的胞体和突起,检测到微图案设计为40μm哑铃型时能显著增加突起之间的连接与导向,促进神经元的生长。结论微图案技术能够促进神经细胞的突起连接与导向生长,对损伤后神经再生提供了新的科学思路。

PLGA/Fe3O4磁性颗粒在磁场作用下激活Netrin-1/DCC信号通路调节神经元导向生长的分子机制的研究

目的神经系统损伤后,损伤处的神经元往往不能与下端所支配神经元发生正确连接,导致神经功能难以恢复。有报道表明,磁性粒子能在磁场的作用下诱导神经向靶神经元迁移,形成突触联系,但是其作用机制不明。探寻能够诱导神经细胞向正确方向延伸的新型生物材料,为临床上神经再生提供新的思路。方法分别以不同浓度PLGA/Fe3O4磁性粒子和不同强度外加磁场与大鼠大脑皮层神经元共培养,采用活细胞实时观察、CCK-8、免疫荧光染色等技术观察细胞突起的延伸情况。

Sirt1阻断剪切力引起的神经细胞凋亡机制的研究

目的有研究报道高剪切力作用是导致脑积水和脑损伤的重要因素之一。Sirt1(沉默信息调节因子2相关酶1)是一个与细胞分化、衰老、凋亡和能量代谢密切相关的NAD+依赖的组蛋白去乙酰化酶。Sirt1在神经退行性疾病中有保护作用,但机制不明,并且在剪切力引起的创伤性脑损伤中是否也有保护作用?至今未见报道。因此,本研究对高剪切力损伤后的神经细胞,探索Sirt1对损伤后的神经细胞的保护机制,为进一步应用于临床修复神经损伤奠定基础。方法原代培养大鼠大脑皮层神经元于载玻片上。采用本实验室研制的流动剪切力装置,对大鼠皮层神经元进行剪切应力加载,剪切应变10 dyn/cm^2,时间4 h、8h和12 h。采用Sirt1处理损伤后的神经细胞,采用TUNEL和CCK-8检测细胞凋亡和细胞存活率情况。通过RNAi和过表达Sirt1技术,采用免疫荧光染色、PCR和WB检测Sirt1在损伤后的神经细胞中的表达等。结果剪切力10 dyn/cm2作用4 h后,Sirt1增加至峰值,随着作用时间延长表达下降,细胞存活率显著下降,细胞凋亡显著增加。RNAi和过表达Sirt1的研究结果显示,Sirt1 RNAi作用后细胞凋亡显著增加;反之过表达Sirt1后,阻断了剪切力引起的细胞凋亡,凋亡率显著下降。表明:Sirt1在剪切力引起的神经细胞凋亡中起保护作用,有望进一步应用于修复神经损伤。结论 Sirt1通过抑制剪切力引起的神经细胞的凋亡,促进神经细胞的存活率增加,从而促进损伤后的神经再生,有望进一步应用于临床修复中枢神经损伤。