您好,欢迎来到尚车旅游网。
搜索
您的当前位置:首页骨髓间充质干细胞对脑缺血大鼠神经干细胞分化的影响

骨髓间充质干细胞对脑缺血大鼠神经干细胞分化的影响

来源:尚车旅游网
88 qActa Acad Med Weifang Vo1.35 No.2 2013 with the MCAO(P<0.01)and PBS group(P<0.01).There were more BrdU GFAP cells in the MCAO group as compared with the CON group(P<0.01 1.And there was no signiifcant difference in the BrdU GFAP cells between the PBS and MCAO group(P>0.05).Less Br— dU GFAP cells were observed in the BMSCs roup asg compared with the MCAO(P<0.01)and PBS group(P<0.O1).There were less contact neurons in the MCAO group than those in CON group(P<0.01).And there Was no signiifcant difference in the number of neurons between PBS and MCAO group(尸>0.05).There were more contact neurons in ischemic—lateral brain of the BMSCs group than those in the MCAO(P<0.01)and PBS group(P<0.01).Conclusion BMSCs could promote endogenous NSCs to differentiate into mature neurons and mature astrocytes,thus repairing the brain damage in focal ischemia rats. [KEY WORDS] Bone mesenchymal stem cells;Brain ischemia;Neural stem cells;Transplantation;Differentiation 脑血管疾病(cerebral vascular diseases,CVD)严重 威胁着人类的生命,我国每年约有150万新发脑血管 病患者,最常见的类型为局灶性脑缺血,给国家和社会 带来沉重负担 J,因此,寻找脑缺血后神经修复的方 法成为目前研究的热点。干细胞工程的兴起为CVD 的治疗带来了希望 ,骨髓间充质干细胞(bone mar- row mesenchymal stem cells,BMSCs)作为一种成体干 细胞,具有取材方便、来源广泛、低免疫源性等优点而 备受人们关注 J。近f3研究发现,BMSCs体内移植可 减轻局灶性脑缺血模型,即大脑中动脉阻塞(middle cerebral artery occlusion,MCAO)大鼠的脑损伤 ,且可 以促进MCAO大鼠内源性NSCs的增殖 J,这些增殖 的NSCs能否分化成为成熟的神经细胞修复脑损伤目 前尚不清楚。本研究通过体外培养BMSCs,采用线栓 法制成MCAO模型后,侧脑室移植BMSC,采用尼氏染 色法观察BMSCs移植对MCAO大鼠脑损伤的影响,免 疫荧光双标法观察BMSCs移植对NSCs分化的影响, 以期为BMSCs移植治疗局灶性脑缺血性疾病的临床 应用提供科学的理论依据。 1材料和方法 1.1 实验动物及分组健康成年Sprague-Dawley雄 性大鼠40只(清洁级),由山东中医药大学实验动物 中心提供并批准使用,批号:SCXK(鲁)20110003,体重 240~270g,室温环境下饲养,采用完全随机法随机分 为正常对照组(CON组)、大脑中动脉阻塞(MCAO)模 型组、BMSCs移植组(造模后24 h,侧脑室移植BMSCs 3 x 10。-@/2 ̄z1)、磷酸盐缓冲液(PBS)组(造模后24h, 侧脑室移植2 l PBS),n=10。 1.2 BMSCs的体外培养与细胞标记 采用贴壁法体 外培养大鼠BMSCs:将大鼠脱臼处死,无菌条件下分 离出大鼠股骨和胫骨,冲出骨髓细胞离心lOmin,弃上 清,用低糖DMEM培养液制成骨髓细胞悬液种瓶,置 于37℃、体积分数5%CO,、饱和湿度的细胞培养箱内 培养,24h后逐步半换液,隔日1次,细胞融后传代,传 至4代后BMSCs行Hoechst33324标记24h后移植。。 。 1.3 大鼠局灶性脑缺血模型的制作及5.Bromo-2"-de— oxyuridine标记采用改良的大脑中动脉阻塞法建立 局灶性脑缺血模型,即MCAO模型 。造模后24h,各 组大鼠腹腔注射5-Bromo-2"-deoxyuridine(BrdU), 50mg/次,每日2次,连续注射6d。 1.4 大鼠BMSCs脑内移植及脑内检测 造模后 24h,10%的水合氯醛腹腔麻醉,俯卧位固定于立体定 位仪上,消毒后暴露出前囟,前囟后0.5mm,矢状缝旁 2.5ram,硬膜下DV 5.0mm),穿透其硬脑膜,微量加样 器注入细胞悬液3 x 10 个/2 ,针头缓慢退出,骨蜡 封闭针眼,缝合皮肤。青霉素注射预防感染。移植后 28d,处死大鼠,制成161xm的冰冻切片,正置荧光显微 镜下检测Hoechst33324阳性细胞。 1.5标本的收集与切片的制作移植后28d,各组大 鼠心脏灌注取脑,移植组常规石蜡包埋,制成4 m石 蜡切片,分别行BrdU/[3一tubulin与BrdU/胶质纤维酸 性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)免疫荧光 双标检测与尼氏染色。 1.6 BrdU/[3.tubulin与BrdU/GFAP免疫荧光双标检 测 石蜡切片脱蜡至水,微波修复抗原,正常山羊血清 封闭1h,分别加入抗体鼠抗BrdU一抗(1:200,Santa Cruz,美国)与兔抗[3-tubulin一抗(1:50,cell signaling technology,美国)或兔抗GFAP(1:100,北京中杉金桥 生物试剂有限公司,中国),4qC冰箱过夜,0.O1mol/L PBS冲洗,滴加TRITC标记的山羊抗大鼠IgG(1: 100,北京中杉金桥生物试剂有限公司)与FITC标记 的山羊抗兔IgG(1:100,北京中杉金桥生物试剂有限 公司),37%避光孵育60min,冲洗后滴加含DAPI防淬 灭荧光封片剂封片(F6057,Sigma,美国),正置荧光显 微镜下(BX-51,Olympus,日本)观察,每只大鼠取4~5 张非连续脑组织切片计数大脑损伤侧脑组织BrdU B— tubulin 与BrdU GFAP 细胞数。 1.7尼氏(Niss1)染色石蜡切片,0.1%的甲苯胺蓝 60%染色3min,双蒸水冲洗,70%酒精1min,80%酒精 1min,95%酒精分色,镜下观察至背景无色,尼氏小体 染成蓝色。无水乙醇脱水,二甲苯中透明,用中性树胶 qActa Acad Med Weifang Vo1.35 No.2 2013 组大脑皮层及纹状体仅发现少量BrdU GFAP 细胞 3讨论 数,说明BMSCs可以减少内源性NSCs向星形胶质细 胞分化。 BMSCs作为一种有潜能的干细胞,可自我更新, 总之,BMSCs脑内移植后可以存活,并促进内源 性NSCs分化为成熟的神经元,减少星形胶质细胞分 自我复制,横向分化为神经细胞,且脑内移植后可促进 内源性神经再生 ,因而广泛用于神经系统疾病的治 疗。本研究发现移植后28d,移植组损伤侧可见移植 细胞,提示BMSCs侧脑室移植后可以存活长达28d,且 可以迁移到损伤区。这些存活的BMSCs是否具有神 经保护作用尚待进一步的研究。尼氏染色是神经元尼 氏体染色的常用方法,本研究采用尼氏染色法观察各 组大脑皮层及纹状体神经元形态及数量的变化,结果 发现CON组可见大量排列的整齐的神经元,而MCAO 组神经细胞排列不整齐,神经元数显著少于CON组, 提示模型制作成功。BMSCs移植组神经元数显著多 于MCAO组,而PBS组与MCAO组神经元数无差别, 提示BMSCs移植可以减轻神经元损伤,具有神经保护 作用,且该保护作用与移植本身及移植介质无关。 BMSCs的神经保护作用的具体机制目前尚不明确,由 于BMSCs可以促进脑损伤大鼠内源性NSCs的增殖, BMSCs能否促进内源性NSCs分化为成熟的神经元目 前尚不清楚,BMSCs神经保护作用是否与其有关呢? 本研究进行了深入研究。 BrdU是一种胸腺嘧啶脱氧核苷类似物,在细胞增 殖周期的S期嵌入细胞核的DNA,可以随着细胞的分 化进入子代细胞,可用来标记新生的神经细胞,B—tu— bulin是成熟神经元的标记物,GFAP是星形神经胶质 细胞的标记物,故BrdU/13 tubulin与BrdU/GFAP分别 用来标记新生成的成熟神经元与星形胶质细胞_9'加J。 本研究发现MCAO组大鼠BrdU GFAP 细胞数明显 增加,BrdU B—tubulin 细胞数增加不显著,而有研究 发现局灶性脑缺血可促进内源性NSCs的增殖,提示 局灶性脑缺血大鼠增殖的内源性NSCs多数分化为神 经胶质细胞,仅少量分化为神经元,进而出现局灶性脑 损伤。BMSCs组BrdU B.tubulin 细胞数明显增多,较 MCAO组、CON组及PBS组均显著增加且差异有统计 学意义,提示BMSCs可促进内源性NSCs分化为成熟 神经元,从而修复脑损伤,且其促神经元分化作用与移 植本身及移植介质无关;同时,本研究还发现,BMSCs 化,具有神经保护作用。 [参考文献] [1] James D,Marsh MD,Salah G,et a1.Stroke prevention and treatment [J].JAm Coll Cardiol,2010,56(9):683~691. [2] Yalvae ME,Rizvanov AA,Kilic E,et a1.Potential role of dental stem ceils in the cellular therapy of cerebrla i'sehemia[J]_Curr n Des, 2009,15(33):3908~3916. [3]Dharmasaroja P.One marrow.deirved mesenchymal stem cells for the treatment of ischemic stroke[J].J Clin Neurosci,2009,16(1):12~ 2O. [4]Bao X,Wei J,Feng M,et a1.Transplantation of human bone marrow— derived mesenchymal stem cells promotes behavioral recovery and en— dogenous neurogenesis after cerebral ischemia in rats[J].Brain Res, 2011,1367:103—113. [5]Deng YB,Ye WB,Hu ZZ,et a1.Intravenously administered BMSCs re duce neuronal apoptosis and promote neuronal proliferation through the release ofVEGF after stroke in rats[J].Neurol Res,2010,32(2):148 ~156, [6]谢岷,杨于嘉,王晓莉,等.骨髓基质细胞移植治疗新生大鼠缺氧 缺血性脑损伤时间窗探讨[J].中华儿科杂志,2007,45(5):396 ~397. [7]王耀明,董萼塘,肖学宏.MRI评价改进的大鼠可逆性局灶性脑缺 血模型[J].卒中与神经疾病,1999,6(3):171. [8] Kan I,Barhum Y,Melamed E,et 1a.Mesenchymal stem cells stimulate endogenous neurogenesis in the subventficulra zone of adult mice[J] Stem Cell Rev,201l,7(2):4o4~412. [9]Yang YJ,Wang XL,Yu XH,et a1.Hyperbaric oxygen induces endoge- nous neural stem cells to proliferate and differentiate in hypoxic--ische-・ mic brain damage in neonatla rats[J].Undersea Hyperb Med,2008,35 (2):113~129. [10]Xiong M,Ma SM,Shao XM,et a1.Hypoxic ischaemic hypothermia promotes neuronal differentiation and inhibits glial differentiation from newly generated cells in the SGZ of the neonatla rat brain[J]. Neurosci Lett,2012,523(1):87~92. [收稿日期]2012—11—14 

因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容

Copyright © 2019- sceh.cn 版权所有

违法及侵权请联系:TEL:199 1889 7713 E-MAIL:2724546146@qq.com

本站由北京市万商天勤律师事务所王兴未律师提供法律服务