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体外培养神经干细胞PDGF、EGF 和GDNF 的表达

录入:linle    文章来源:网络    点击数:    更新时间:2011-9-26

  神经干细胞(neural stemcells,NSC) 是指能自我更新和通过不对称分裂产生除自身以外的其他细胞以提供大量脑组织细胞的原始细胞.其在哺乳动物胚胎期大脑皮层、海马、纹状体、嗅球、脑室沿线包括侧脑室、第三脑室和第四脑室、间脑、中脑、小脑、脊髓、视网膜中均有分布.NSC的发现不仅结束了“中枢神经细胞不可再生” 的理论, 而且对神经系统的损伤修复和退行性疾病的治疗,以及深入研究动物的生长发育和分化具有重要意义,有广阔的应用前景.但NSC发挥作用的分子机制至今尚不清楚.文献报道, NSC发挥作用的机制可能涉及三个方面:即桥接作用,神经营养作用,和分化为靶组织细胞的替代作用.其中,NSC分泌哪些细胞因子来发挥作用倍受关注.

  神经营养因子(neurotrophic factors,NTFs)是一类为神经系统提供营养微环境的可溶性多肽因子.血小板源性生长因子(Platelet derived neurotrophic factor,PDGF)、表皮生长生长因子(epithelial growth factor,EGF)和胶质源性神经营养因子(glia derived neurotrophic factor,GDNF)是其中的一些重要分子.在出生前,这些分子主要维持神经系统的正常发育和神经元存活,并引导神经突起生长.在成体,它们对神经结构的完整和功能维持具有重要的调节作用.而在细胞移植治疗中,移植细胞分泌哪些NTF 对宿主发挥作用仍需研究.检测培养NSC表达NTF 水平有助于了解NSC 发挥作用的神经调节机制.本实验用 RT- PCR 技术检测培养NSC 表达PDGF、EGF、和GDNF 基因情况,为了解培养NSC分泌NTF 种类和用于治疗神经疾病提供分子依据.

  NSC是一类具有自我更新能力及多分化潜能,并可分化成神经元、少突胶质细胞和星形胶质细胞等多种细胞的原始细胞,是细胞移植治疗神经疾病的理想细胞.目前对NSC发挥作用的机制知之不多.其中NTF 可能是一个主要方面.NTF 对中枢和周围神经系统神经元的存活及其轴突生长有促进作用,并对中枢神经系统的发育、维持和修复有十分重要的意义.研究发现, 在NSC 培养基中加入外源性GDNF, 可明显促进中脑 NSC向神经元分化, 特别是向多巴胺能神经元分化.近来研究还证实, GDNF 不仅对多巴胺能神经元,中枢和周围神经系统的运动、感觉神经元,以及自主神经元有营养和保护作用,而且可促使神经元再生和免受外界损伤引起的凋亡,具有促进细胞存活作用,但本实验中NSC中GDNF 表达极少,因此,若要通过NSC应用GDNF 进行治疗,应该考虑用NSC过表达GDNF 转基因技术来保持GDNF 的水平以发挥其生物学作用.

  本研究中,笔者发现体外培养的NSC表达较高的PDGF,且能有效表达EGF,提示NSC能够直接表达该两因子发挥作用.PDGF 和EGF 均是重要的神经营养分子[6, 7].本实验结果为了解NSC 通过分泌PDGF 和EGF 提供了理论支持.但需指出的是,虽然在NSC移植研究方面取得了很大进步,但我们必须看到干细胞的研究还只是初级阶段,仍然有很多问题有待解决.特别是其诱导分化和增殖机制仍不十分清楚.其在体的准确调控和定向分化机制尚待研究.所以NSC移植应用到临床仍有很多工作要做.





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