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体外培养神经干细胞诱导分化为多巴胺能神经元的实验研究

摘要目的:对体外培养的神经干细胞(NeuralStemCells,NSCs)进行诱导分化,观察其分化为多巴胺能神经元的能力和条件,为进一步利用NSCs移植治疗帕金森病奠定技术基础。 方法:取怀孕13.5-14.5天SD大鼠胚胎大脑皮层细胞,添加表皮生长因子(epidermalgrowthfactor,EGF)、碱性成纤维生长因子(basicfibergrowthfactor,bFGF)和B27进行体外无血清培养筛选NSCs;取P3代NSCs在不同条件下进行诱导分化,观察其向酪氨酸羟化酶(州)阳性神经元的分化能力。诱导分化条件分为:(1)将携带核受体相关因子1(Nurrl)基因的重组质粒pcDNA3.卜hygro—Nurrl,电穿孔法转染NSCs,并进行分化实验;(2)利用全反式维甲酸(alltrans-retinoicacid,ATRA)和银杏提取物(Extracts0fGinkgoBiloba,Egb)对NSCs进行诱导分化;(3)制备骨髓基质细胞饲养层,利用饲养层细胞与NSCs共培养来观察其分化能力:(4)观察胎牛血清诱导NSCs分化。用免疫细胞化学方法对分化细胞进行递质表型鉴定,并且对阳性染色细胞计数进行统计分析。 结果:(1)携带Nurrl基因的重组质粒电穿孔法转染NSCs并经潮霉素筛选后,免疫组化染色检测到Nurrl表达。传代细胞分化7天后酪氨酸羟化酶免疫组化染色阳性神经细胞比率为27.20%±7.12%:与自然分化组差异有显著性(p<0.01)。(2)ATRA诱导分化组、Egb诱导分化组及ATRA+Egb组TH阳性神经元的百分比分别为12.02%4-2.78%、18.13%±1.74%和13.00%±2.54%,均显著高于对照组5.74%±1.81%。Egb诱导分化组及ATRA+Egb组乙酰胆碱酯酶(AchE)阳性神经元百分比分别为42.83%±3.08%和43.32%±5.60%,均高于对照组27.48%±2.51%,但ATRA诱导分化组26.32%±3.62%与对照组比较无显著差异。(3)利用骨髓间质细胞作为饲养层细胞与NSCs共培养,7天后分化为TH阳性细胞比率为15.12%±5.2%,显著高于自然分化对照组5.74%±1.8l%。(4)血清对NSCs向TH阳性神经元分化无促进作用,TH+细胞比率为1.67%±1.10%,与对照组无显著差异。结论:(1)转Nurrl基因可显著促进NSCs向TH阳性神经元分化。(2)ATRA可以促进NSCs向TH阳性神经元分化,但对NSCs向Ache阳性神经元分化无影响;Egb对NSCs分化为Ache阳性和TH阳性神经元有明显的促进作用;联用Egb和ATRA对NSCs分化无协同效应。(3)利用骨髓间质细胞作为饲养层细胞可促进NSCs向TH阳性神经元分化。(4)血清对NSCs向TH阳性神经元分化无促进作用。(5)Nugl基因修饰、ATRA/Egb、骨髓基质细胞饲养层均能诱导NSCs向TH阳性神经元分化,Nurrl基因修饰法效果最佳。

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