天麻素對海人酸干預的神經(jīng)干細胞分化的影響.pdf

1、目的和背景:自90年代科學家們分離、培養(yǎng)出神經(jīng)干細胞(neural stem cells,NSCs)以來,人們相繼從各種動物及人的中樞神經(jīng)系統(tǒng)(central neural system,CNS)內分離、培養(yǎng)出了神經(jīng)干細胞,因其具有很強的分裂、增殖及自我更新能力,從而打破了傳統(tǒng)上認為神經(jīng)細胞不能再生的觀念。神經(jīng)干細胞的發(fā)現(xiàn)對神經(jīng)損傷、神經(jīng)退行性疾病等的治療以及深入研究動物的生長發(fā)育和分化具有重要的意義,為中樞神經(jīng)系統(tǒng)的結構和功能重建提供

2、了新的手段,具有廣闊的應用前景,因而神經(jīng)干細胞的研究也就成了當今生命科學的研究熱點。從神經(jīng)干細胞的分離、體外培養(yǎng)及其生物學特性的研究,到移植治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病,都取得了可喜的成績。但中樞神經(jīng)系統(tǒng)的再生是一個十分復雜的課題,神經(jīng)干細胞在體內如何分化也是個難題,尚存在大量的未知問題需要進一步深入研究。缺氧缺血性腦病是臨床常見病、多發(fā)病,如腦血栓、腦梗塞、腦血管痙攣等,其致死和致殘率很高。缺氧缺血性腦病也常發(fā)生于圍產(chǎn)期的胎兒和新生兒,不僅可引起

3、患兒死亡,而且是造成腦癱、癲癇及智力發(fā)育遲緩或智力低下的重要原因。據(jù)統(tǒng)計,國內每年約有75萬新生兒發(fā)生窒息,約有25萬嬰兒因此成為傷殘兒或低智兒童。
　　近年來的研究表明:缺血再灌注可導致腦內興奮性氨基酸(EAA)的大量釋放,并對神經(jīng)細胞產(chǎn)生興奮性毒性作用,興奮性氨基酸的毒性作用可能是通過以下兩條途徑產(chǎn)生:一是主要由氨基-3-羥基-5-甲基-4-異惡唑丙酸受體(AMPA-R)和海人藻酸受體(KA-R)過度興奮所介導的神經(jīng)細胞急性滲

4、透性腫脹,以Na+內流為特征,可在數(shù)小時內發(fā)生;二是主要由N-甲基-D-天(門)冬氨酸受體(NMDA-R)過度興奮所介導的神經(jīng)細胞延遲性損傷,以Ca2+內流為特征,可在數(shù)小時至數(shù)日后發(fā)生,細胞內鈣離子超載可能是興奮性氨基酸引起細胞損傷或死亡的共同病理學機制。興奮性氨基酸受體過度興奮可導致神經(jīng)細胞急性滲透性腫脹或延遲性損傷,可能導致神經(jīng)功能缺損、智能落后、姿勢異常等后遺癥。因此,本研究旨在觀察天麻素在腦缺血后興奮性氨基酸增多時的作用,研究

5、其在神經(jīng)干細胞分化中的影響,是否可誘導神經(jīng)干細胞向神經(jīng)元方向分化,改善腦缺氧后由于神經(jīng)干細胞向膠質細胞分化導致的認知或肢體活動障礙,這對于研究如何誘導神經(jīng)干細胞在缺血缺氧后向神經(jīng)元分化,研究其在缺血性腦血管病、神經(jīng)系統(tǒng)變性疾病、癲癇、神經(jīng)損傷等疾病中的應用具有重要意義。
　　材料與方法:以新生24h內的Wistar大鼠為實驗動物,體外分離并培養(yǎng)神經(jīng)干細胞,傳代培養(yǎng),并進行細胞單克隆實驗。在神經(jīng)干細胞分化時加海人酸和天麻素干預,海人

6、酸濃度分別為100μmol/l、500μmol/l、1mmol/l、2mmol/l、5mmol/l,天麻素濃度為0.5mg/l。免疫熒光法和免疫組化SP法檢測加入海人酸和天麻素干預后神經(jīng)干細胞分化后細胞比例的變化,AO/EB熒光雙染檢測加入海人酸后部分神經(jīng)干細胞的凋亡,MTT比色法測定海人酸對神經(jīng)干細胞分化速度的影響。
　　結果:1.神經(jīng)干細胞可以分化為神經(jīng)元和膠質細胞,其比例為23.07％±1.51％和76.93％±1.51％。

7、
　　2.KA干預組神經(jīng)元和膠質陽性細胞比例分別為13.99％±2.07％和86.01％±2.07％。不同濃度的海人酸干預的組之間神經(jīng)元和膠質細胞比例無明顯差異(F=1.43,p>0.05),正常分化組與KA干預組所分化細胞比例有顯著統(tǒng)計學差異(F=368.21,p<0.001),海人酸可以誘導神經(jīng)干細胞向膠質細胞分化。
　　3.海人酸和天麻素干預組神經(jīng)元和膠質陽性細胞比例分別約為17.16％±2.14％和82.84％±2.

8、14％,與只加海人酸組相比差異有統(tǒng)計學意義(F=115.6,p<0.01),天麻素可可在一定程度上減少海人酸興奮性的影響,誘導神經(jīng)干細胞向神經(jīng)元分化。
　　4.MTT檢測加入海人酸和天麻素后早期部分神經(jīng)干細胞死亡,但可促進存活的神經(jīng)干細胞分化。
　　結論:1.本實驗所分離細胞的可分化為神經(jīng)元、少突膠質細胞和星形膠質細胞,是神經(jīng)干細胞。
　　2.海人酸可以誘導神經(jīng)干細胞向膠質細胞分化。
　　3.天麻素可在一定程度上