鼠巨细胞病毒影响神经干细胞分化及分化基因的表达

目的:研究鼠巨细胞病毒(MCMV)感染对体外培养神经干细胞(NSCs)分化及分化基因表达的影响,探讨CMV先天感染致脑发育异常的机制。方法:体外分离培养和鉴定BALB/c胎鼠NSCs,检测细胞分化潜能,用感染复数(MOI)为5、1和0.1MCMV smith毒株感染NSCs并进行分化培养,倒置显微镜下观察细胞形态学改变,流式细胞术检测分化细胞比率,免疫荧光法观察NSCs及其分化细胞标记物nestin、GFAP和NSE表达的变化,采用MCMV早期抗原(EA)示踪感染过程(MOI=1),实时定量RT-PCR检测分化早期NSCsWnt信号途径关键分化基因Neurog2、Myc及Ccnd1mRNA水平的动态变化。结果:体外培养的NSCs呈球样生长,神经干细胞特异性标记nestin表达阳性,并可进一步分化为NF-200阳性的神经元和GFAP阳性的星形胶质细胞;分化培养后,感染组NSCs不能贴壁分化生长并逐渐出现肿胀,细胞nestin表达下调缓慢并显著高于正常对照组,GFAP和NSE表达显著低于正常对照组(P<0.05),可检测到MCMVEA(早期抗原)的阳性表达;分化培养3-9d,感染组nestin阳性细胞比率显著高于正常对照组,GFAP和NSE阳性细胞比率显著低于正常对照组(P<0.05);感染组Neurog2 mRNA水平在分化培养后第1d明显低于正常对照组(P<0.05),感染组Myc mRNA表达水平在第1-4d显著低于正常组(P<0.05),感染组Ccnd1 mRNA水平在第0.5-1d明显低于正常组;感染组和正常组的差异随病毒MOI的增加而更明显。结论:(1)MCMV感染可明显抑制NSCs向神经元和星形胶质细胞方向分化,导致分化细胞比率减少;(2)MCMV可下调或干扰NSCsWnt信号途径分化基因Neurog2、Myc和Ccnd1的表达;(3)MCMV抑制NSCs分化及其分化基因表达的效应与MOI大小存在一定量效依赖关系;(4)MCMV可能通过抑制NSCs分化基因的表达来抑制其分化,这可能是CMV感染致脑发育异常的重要机制之一。