大鼠胎脑神经细胞与胶原复合体移植对脑损伤的修复

目的:评价胶原蛋白(Collagen)的细胞相容性;研究胶原蛋白(C)与大鼠胎脑神经细胞(FBN)复合体(C-FBN)脑内移植对脑损伤的修复作用。方法:将大鼠FBN与胶原蛋白联合体外培养,进行光镜、扫描电镜观察。并将体外联合培养3～5d的C-FBN(移植前48h培养液中加入BrdU)移植到大脑皮质损伤模型的大鼠脑损伤部位,术后3,6,10,15及30d光镜、BrdU免疫细胞化学染色(ICC)、透射电镜观察脑组织对移植物的反应、移植细胞生长状态及载体在体内的降解情况等。结果:胶原蛋白对FBN生长无不良影响;脑组织对移植物无明显的免疫排斥反应;胶原蛋白与周围脑组织整合好,有血管长入移植物中;载体内有大量存活神经细胞,而且术后各时段都检出BrdU阳性细胞;移植区有突触形成;胶原蛋白海绵吸收、降解快,可诱导组织再生。结论:胶原具有良好的细胞相容性和组织相容性,是神经组织工程的一种较为理想的生物载体材料;生物材料与胎脑神经细胞联合培养移植是治疗脑损伤较有前途的新方法。

大鼠胎脑神经细胞与几丁质多孔体、胶原蛋白海绵及明胶海绵生物相容性的实验研究

目的 评价大鼠胎脑神经细胞与几丁质多孔体、胶原蛋白海绵及明胶海绵的细胞相容性 ,为中枢神经组织工程材料的选择提供实验依据。方法 将大鼠胎脑神经细胞分别与几丁质多孔体、胶原蛋白海绵及明胶海绵联合体外培养 ,进行光、电镜观察 ,并测定 3种材料与细胞的吸附率。结果 神经细胞均能在 3种材料上贴附并生长 ,细胞吸附率分别为 31.5 4 %、30 .5 8%和 15 .5 4 % ,并且几丁质有促进细胞生长的作用。结论 几丁质、胶原蛋白及明胶 3种材料 ,尤其是几丁质 ,具有良好的神经细胞相容性 。

LIF对人胎脑神经干细胞体外增殖和分化的影响

目的:观察白血病抑制因子(LIF)对体外培养的人胎脑神经干细胞增殖和分化的影响。方法:用添加表皮生长因子(EGF)和碱性成纤维细胞生长因子(FGF2)的N2培养基培养人神经干细胞(hNSC)。实验分添加LIF(LIF+)组和无LIF(LIF-)组,接种12天后计数细胞集落(球)的形成率。传代培养观察120天,定期进行活细胞计数,绘制生长速率曲线。取第6代细胞球进行分化诱导,免疫荧光技术鉴别神经细胞的特异性抗原标志,并计算各细胞类型间的比例。结果:两组集落形成百分比分别为:LIF+为0.50%-0.91%;LIF-为0.49%-0.94%。两组间的差异并无显著意义(P>0.05)。在相同培养条件下,各例胎脑来源的NSC扩增速率的相差并无显著性意义(P>0.05),但LIF对NSC扩增有重要作用,刺激细胞扩增了约4000-8400倍,无分化发生;LIF-组仅为43-97倍,培养两个月后可观察到分化现象。在培养过程中观察到:LIF的作用主要表现在细胞接种传代约50-60天以后。用免疫细胞化学荧光进行分化细胞类型鉴定,计数神经元和星形胶细胞数,并计算其中神经元所占的百分比。LIF+培养为12%-83%,明显高于LIF-组的8%-23%(P<0.005),来源于海马的NSC分化为神经元的比例要高于来源于纹状体的NSC。结论:LIF能阻抑人胎脑NSC的分化,促进其体外长期增殖,其效应主要表现在接种传代培养的50-60天以后。LIF还影响NSC的分化,可显著提高分化细胞中神经元的百分比,海马源性hNSC对LIF更为敏感。

大鼠胎脑神经干细胞HPRT基因的敲除

根据已知大鼠次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶 (HypoxanthineGuaninePhosphoribosylTransferase ,HPRT)基因的外显子序列 ,从大鼠HPRT基因组DNA序列的细菌人工染色体 (BacterialArtificialChromosome ,BAC)中用酶切和PCR方法分别分离得到用于构建基因敲除载体的 3 0kb的 5′长臂 (LongArm ,LA)和 1 7kb的 3′短臂 (ShortArm ,SA) ,并分别克隆到pSL1180和pCR2 1中。进一步构建大鼠HPRT基因打靶载体———pKO HPRT ,经酶切鉴定后的大鼠HPRT基因敲除载体用NotⅠ酶切使其线性化 ,经溴乙锭、正丁醇、酚、酚 /氯仿提纯后 ,将终浓度调至 1μg μl。在FuGene 6转染试剂的作用下转染培养 2 4h的第二代大鼠胎脑神经干细胞 (RatFetalNeuralStemCells,rFNSCs)。转染后的细胞用 80 μg mlG4 18和 0 2 μmol L的Ganc全培养液筛选 ,2w后将存活细胞进行悬浮培养 ,使细胞形成球形物 ,挑选单个的球形物进行单克隆增殖 ,其中一部分细胞 (约 2～ 3× 10 3)用裂解液处理 ,取上清用于PCR检测 ,大部分细胞 (5× 10 7)用于DNA和RNA的提取 ,进行Southernbolt和RT PCR检测 ,剩余细胞冷冻保存。最后 1次实验共分离培养了 32个rFNSCs单克隆 ,其中 3个单克隆 (9 3% )经PCR、Southernbolt和RT

人胎脑神经干细胞在年幼大鼠脑内的成神经元分化

目的:脑组织中不同部位的的神经元因功能不同具有特定的细胞形态,移植的神经干细胞能不能在相应部位分化成其相应的神经元还不明确。实验拟观察人胎脑神经干细胞植入年幼大鼠脑后的成神经元分化的作用,探讨神经干细胞替代治疗小儿脑病的可行性。方法:实验于2007-04/07在海军总医院细胞实验室内完成。①实验材料:16周孕龄的人胎脑组织由海军医院妇产科提供,实验经孕妇及家属知情同意,并经医院伦理委员会批准。14只出生后10d的同窝年幼SD大鼠,雌雄不分,由北京大学医学部实验动物中心提供,为二级清洁动物,实验过程中对动物处置符合动物伦理学标准。②实验方法:自孕16周的人胎脑组织分离培养神经干细胞球,在脑脊液中培养诱导分化实验以证明其分化潜能。将培养14d的神经干细胞球移植于10d龄大鼠侧脑室内,于移植后第4,7,14天行人神经丝特异性标志的免疫荧光分析,显示神经元的分布和细胞形态。结果:①培养获得典型神经干细胞球,呈漂浮生长,在小儿脑脊液中能分化为神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞。②采用抗人神经丝混合单抗检测移植物的成神经元分化,移植后第4天,观察到阳性反应细胞在颗粒层表现为颗粒性细胞,锥体细胞层则出现长突起的锥体细胞,还有连接神经元样中间神经元,小脑内有单层排列的浦肯野细胞。对比各时间点的观察结果,阳性细胞分布位置未变,随着移植后天数的后延,阳性细胞数量呈减少趋势,但锥体细胞的突起明显加长。结论:体外培养获得的人神经干细胞经脑室途径移植于年幼大鼠,在脑内发生迁移,并分化成形态上与其所在位置的宿主细胞一致的神经元。提示宿主脑组织微环境在引导移植物分化成神经元中发挥了重要作用,该结果对细胞替代治疗小儿脑病有重要启示意义。

体外诱导骨髓基质干细胞向神经元分化的机制研究

目的:探讨神经细胞形成的体外微环境,诱导骨髓基质干细胞(bonemarrowstromalcell,BMSC)向神经元分化的机制。方法:从SD大鼠骨髓中提取BMSC进行体外培养、扩增,并用免疫组化染色进行鉴定。以绿色荧光染料PKH67标记BMSC后,将BMSC与神经细胞共培养以及用双层培养皿联合培养8d后,用免疫荧光检测BMSC是否分化为神经元。结果:将BMSC与神经细胞共培养后,BMSC出现神经元的形态特点,且有(32.72±2.56)%的神经元表达特异性烯醇化酶(neuron specificenolase,NSE),与BMSC自然分化组(对照组)相比较差异非常显著(P<0.05);但用双层培养皿联合培养时,只有(4.87±0.79)%的BMSC表达NSE,与对照组相比较差异不显著(P>0.05),但与BMSC和神经细胞共培养组相比较差异显著(P<0.05)。结论:体外培养时,神经细胞形成的局部微环境可促进BMSC向神经元方向分化,并且细胞间的紧密接触是诱导BMSC向神经元分化的重要条件。

神经干细胞植入鼠侧脑室后迁移与神经元分化

目的探讨人胎脑神经干细胞(hNSC)在新生鼠(生后9d内)脑内迁移与分化,为hNSC移植治疗新生儿脑病提供实验依据。方法无血清培养基从流产人胎脑前脑培养出hNSC球,取部分同批hNSC球,用酶消化为单细胞悬液。将培养14d的hNSC和消化好的单细胞悬液经脑室途径移植到出生8d的健康SD大鼠侧脑室内,于移植24、48、72h通过取脑,制作石蜡切片,免疫组织化学观察。结果体外培养获得典型的人胎脑hNSC球,神经细胞呈球样悬浮生长,移植入脑室内的2种类型细胞,其在脑内存活迁移的结果明显不同,用抗人细胞核抗体(Anti-hNuc)免疫荧光检测,移植入细胞球的72h就可迁移到嗅球、额叶皮层的内侧中央前区、海马、枕叶皮层等部位的颗粒层内、小脑回内相当于蒲氏细胞层位置有排列整齐的单层细胞,中脑区域也有广泛的细胞分布;抗神经纤维抗体Anti-NF可看到大脑皮层的颗粒层和嗅球部有阳性反应细胞,细胞间通过突起发生了连接。移植入单细胞悬液组24h可在脑室内见到大量的Anti-hNuc(+)细胞,72h组可在脑室内及其附近脑组织内均见少量的细胞。结论体外培养获得的hNSC移植入鼠脑后可存活并发生迁移分化,细胞形态不同存活迁移分化的效果有明显不同,以直接培养出来的细胞球移植较制备成单细胞悬液移植的后存活迁移的能力明显增强。

人神经干细胞在宿主鼠脑内分化成神经元呈脑位点特征

目的研究人胎脑神经干细胞植入年幼大鼠脑后的成神经元分化作用,探讨神经干细胞替代治疗小儿脑病的可行性。方法自孕16周的胎脑组织分离培养出神经干细胞球,在小儿脑脊液中培养诱导分化以证明其分化潜能。将培养14 d的神经干细胞球移植10 d龄鼠的侧脑室内,于移植后第4、7、14天杀鼠取脑,切片,行人神经丝特异性标志的免疫荧光分析,显示神经元的分布和细胞形态。结果培养获得典型神经干细胞球,呈漂浮生长,在小儿脑脊液中能分化为神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞。用抗人神经丝混合单抗检测移植物的成神经元分化,移植后的第4天,观察到阳性反应细胞在颗粒层表现为颗粒性细胞,锥体细胞层则出现长突起的锥体细胞,还有连接神经元样中间神经元,小脑内有单层排列的浦肯野细胞。对比各时间点的观察结果,阳性细胞分布位置未变。随着移植后天数的后延,阳性细胞数量呈减少趋势,但锥体细胞的突起明显加长。结论体外培养获得的人神经干细胞脑室途径移植年幼大鼠,在脑内发生迁移,并分化成形态上与其临近宿主细胞一致的神经元。提示宿主脑组织局部微环境在引导移植物分化成神经元中发挥了重要作用。

大鼠FBN与胶原蛋白细胞载体联合培养及移植治疗脑损伤的实验研究

目的评价胶原蛋白(Collagen)的细胞相容性;研究胶原与大鼠胎脑神经细胞(FBN)复合体(C-FBN)脑内移植对脑损伤的修复作用。方法将大鼠FBN与Collagen联合体外培养,进行光镜、电镜观察,并将体外联合培养4天的C-FBN(移植前48h培养液中加入Brdu)移植到大脑皮质损伤模型的大鼠脑损伤部位,术后3d、6d、10d、15d及30d观察脑组织对移植物的反应、移植细胞生长状态及载体在体内的降解情况等。结果Collagen对FBN生长无不良影响;脑组织对移植物无明显的免疫排斥反应;Collagen与周围脑组织整合好,有血管长入移植物中;载体内有大量存活神经细胞,术后各时段都检出Brdu阳性细胞;Collagen吸收、降解快,可诱导组织再生。结论Collagen具有良好的细胞相容性和组织相容性,是神经组织工程的一种较为理想的生物载体材料;移植的FBN在脑内可以长时间存活。

人神经干细胞异种移植示踪检测分析

目的摸索人胎脑神经干细胞(hNSC)在动物移植研究中理想的示踪检测方法,探讨hNSC移植后的命运,为新生儿缺氧缺血性脑损伤的干细胞治疗提供依据。方法用添加表皮生长因子+碱性成纤维细胞生长因子+白血病抑制因子的N2培养基从流产的人胚胎前脑组织培养出神经干细胞球,通过免疫荧光技术检测神经干细胞巢蛋白(Nestin)抗原标志和细胞分化潜能以鉴定其干细胞属性。取体外培养6d的神经干细胞集落,进行PKH26标记后培养和分化示踪。将培养14d的神经球移植到缺氧缺血性脑病的新生鼠侧脑室,12只鼠分为PKH26标记示踪组(4只)、免疫反应检测组(4只)和对照组(4只),于移植后第4、7、14天杀鼠取脑,全脑切片,行抗人细胞核抗体(抗hNuc)和抗人神经丝抗体(AntihNF)的特异性免疫反应检测及PKH26的荧光观察。结果体外培养获得典型人胎脑神经干细胞球。PKH26能高效标记神经干细胞,标记的阳性率>95%,标记分子可伴随干细胞增殖、迁移和分化,但不进入细胞突起,仅位于胞体。AntihNuc免疫荧光检测和PKH26示踪结果显示:植入脑室的hNSC,4d即可迁移到嗅球、额叶皮层内侧中央前区、海马、枕叶皮层等部位的颗粒层内,小脑蒲氏细胞层有单层标记细胞排列,中脑区域也有广泛的标记细胞分布,损伤灶区有明显多的移植细胞分布。抗hNF检测结果显示:在大脑皮层的颗粒层有阳性反应细胞,彼此间有连接发生。结论可用PKH26对体外培养获得的hNSC进行标记示踪。AntihNuc可用于检测移植细胞在受体鼠脑内的分布,抗hNF可用于检测移植细胞的成神经元分化及神经元间发生的连接。hNSC经脑室途径移植缺氧缺血性损伤的新生大鼠脑,可快速迁移到全脑多处远距离部位,并构建神经元连接,损伤灶区对移植细胞有牵引作用。