人骨髓间充质干细胞源性多巴胺神经元的结构和功能特征(英文)

背景:研究人骨髓间充质干细胞定向分化为多巴胺神经元及分化后细胞的功能特征,对细胞移植治疗包括帕金森病在内的神经精神性疾病具有重要临床意义。目的:采用脑源性神经营养因子、forskolin及多巴胺联合诱导人骨髓间充质干细胞向多巴胺神经元定向分化,观察诱导产生的多巴胺神经元的结构和功能。设计:随机对照观察。单位:郑州大学及河南大学。材料:实验于2005-03/2006-09在郑州大学和河南大学实验室完成。实验用骨髓取自15名健康志愿者。脑源性神经营养因子、多巴胺、forskolin及单克隆抗体酪氨酸羟化酶为美国Sigma公司产品。方法:①通过密度梯度离心获取人骨髓中的单个核细胞,贴壁培养纯化骨髓间充质干细胞。采用50μmol/L脑源性神经营养因子,10μmol/Lforskolin和10μmol/L多巴胺联合对骨髓间充质干细胞进行诱导。②诱导2周后应用电子显微镜观察细胞超微结构;免疫细胞化学染色检测神经元烯醇化酶(NSE)和酪氨酸羟化酶(TH)的表达;采用RT-PCR检测多巴胺神经元分化过程中转录因子Nurr1,Ptx3,Lmx1b及酪氨酸羟化酶mRNA表达;同时以未诱导的细胞为对照,应用高效液相色谱检测细胞多巴胺的释放水平。主要观察指标:①细胞超微结构。②NSE和TH的表达变化。③细胞内关键转录因子及酪氨酸羟化酶mRNA变化。④细胞释放多巴胺情况。结果:①细胞超微结构:诱导2周后细胞胞浆中有大量密集的呈扁平囊状的粗面内质网及其间的一些游离核糖体以及神经微丝的形成。②NSE和TH表达的变化:免疫细胞化学染色结果表明诱导分化后NSE和TH阳性细胞的表达随诱导时间的延长逐渐增高(P<0.001)。③细胞内酪氨酸羟化酶及关键转录因子变化:RT-PCR结果显示细胞均可表达Nurr1,Ptx3,Lmx1b和酪氨酸羟化酶的mRNA。④细胞释放多巴胺情况:诱导2周后的细胞多巴胺释放水平高于未经诱导的细胞,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:脑源性神经营养因子、forskolin及多巴胺可在体外诱导人骨髓间充质干细胞向多巴胺神经元分化,并具有多巴胺神经元的结构和功能特征。