活性生物材料支架体外诱导神经干细胞向神经元高比例分化并形成神经网络

High-proportion differentiation of neural stem cells into neurons and formation of neural networks induced by active biomaterial scaffolds in vitro

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摘要背景:活性生物材料的良好组织相容性和生物活性与神经干细胞的多向分化潜能均有极大的应用前景和应用价值.目的:观察神经营养因子3-壳聚糖活性生物材料支架在体外对神经干细胞的诱导分化作用及神经干细胞神经营养因子3信号通路关键蛋白的表达.方法:提取并纯化新生24 h Wistar大鼠脊髓神经干细胞,分4组进行诱导分化:对照组(单纯培养基组)、可溶性神经营养因子3组、单纯壳聚糖组、神经营养因子3-壳聚糖组.诱导6 h,提取蛋白质行Western Blot检测神经营养因子3信号通路关键蛋白TrkC、Akt/p-Akt、Erk/p-Erk的表达;诱导7 d,行MAP2、MBP、GFAP 免疫细胞化学染色观察神经元的多向分化及各类细胞的分化比例;诱导14 d,行 MAP2、Synapsin-1、PSD95免疫细胞化学染色观察神经营养因子3-壳聚糖活性生物材料是否诱导神经干细胞分化形成神经网络.结果与结论:①神经营养因子3-壳聚糖组诱导神经干细胞高比例分化为神经元,比例为73.8%,明显高于其他3组,同时分化形成的胶质细胞低于其他3组;②神经营养因子3-壳聚糖组中关键蛋白TrkC、p-Akt、p-Erk的表达高于其他3组;③神经营养因子3-壳聚糖可以诱导神经干细胞在体外分化形成神经网络.

作者李莹 ^[1] 张皑峰 ^[2] 高钰丹 ^[3] 赵文 ^[3] 段红梅 ^[3] 郝鹏 ^[3] 尚俊奎 ^[1] 杨朝阳 ^[3] 李晓光 ^[3] 学术成果认领

作者单位首都医科大学神经生物学系,北京市,100069 ^[1] 首都医科大学附属北京友谊医院口腔科,北京市,100050 ^[2] 首都医科大学神经生物学系,北京市 100069;北京航空航天大学生物与医学工程学院,生物材料和神经再生北京市实验室,大数据精准医疗高精尖创新中心,北京市 100191 ^[3]

关键词神经干细胞神经营养因子壳聚糖 TrkC受体 MAPK/Erk信号通路 Akt信号通路神经网络干细胞国家自然科学基金

主题词神经干细胞(Neural Stem Cells)神经网(Nerve Net)壳聚糖(Chitosan)神经营养因子3(Neurotrophin 3)生物相容性材料(Biocompatible Materials)

分类号 R394.2

栏目名称 干细胞培养与分化

DOI 10.3969/j.issn.2095-4344.0476

发布时间 2018-05-11

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