人胚胎脊髓神经干细胞的体外培养条件及分化特征

目的:观察人胚脊髓神经干细胞的体外培养条件及分化情况。方法:实验于2004-10/2005-04在西安交通大学医学院神经生物教研室完成。①从7～10周胚龄流产人胚胎脊髓分离脊髓神经干细胞(家属知情同意),采用无血清培养技术进行原代和传代培养。培养液组成:DMEM/F12(1∶1),表皮生长因子20μg/L,碱性成纤维细胞生长因子20μg/L,重组人白血病抑制因子10μg/L,N2添加剂(终浓度为10mL/L)。②并采用免疫荧光法检测细胞的分化情况。结果:①人胚脊髓神经干细胞形态学观察:原代细胞培养得到大量悬浮生长的神经干细胞球,形态较规则,呈圆形,细胞边界清楚,折光性强。部分细胞贴壁生长继而分化。传代培养后,细胞团生长速度明显加快;传3代以后脊髓神经干细胞易贴壁。②人胚脊髓神经干细胞的鉴定和分化结果:神经干细胞球,巢蛋白染色阳性;可诱导分化为神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞。结论:人胚胎脊髓分离培养得到的细胞具有脊髓神经干细胞的基本特征,可进一步用于基础及临床研究。     

新生小鼠脊髓神经干细胞体外增殖及其多潜能分化特性

目的：观察新生小鼠脊髓神经干细胞的体外增殖及其分化特性。 方法：实验于2005—11／2006-02在安徽医科大学基础医学院生物化学与分子生物学教研室完成。①在无菌条件下，利用显微解剖分离新生小鼠（出生后2d内）脊髓，采用原代机械吹打使其成为单细胞悬液，离心，弃去上清液，加入于细胞培养液（含20μg／L碱性成纤维细胞生长因子，20μg／L表皮生长因子，B27辅助培养液），以1&;#215;10^8L^-1。密度接种于25mL培养瓶中，进行原代培养。②将原代培养7d左右的细胞再次离心。弃去上清，加入干细胞培养液，机械吹打成单细胞悬液，以5&;#215;10^7L^-1密度进行传代培养海六七天传代1次。③机械吹打制成的单细胞悬液．经过传代培养。重新增殖为神经球，采用巢蛋白抗体鉴定培养细胞，用体积分数为0．1的胎牛血清诱导神经干细胞分化后，用神经元和星型胶质细胞标志物微管相关蛋白，胶质纤维酸性蛋白相应抗体检测神经干细胞分化情况。 结果：①脊髓源性神经千细胞形态学观察：在细胞培养第3,4天即可见培养基中出现由几个或十几个细胞组成的结构紧密、大小不等的悬浮细胞团块，称之为“神经细胞球”；随着培养时间的延长和多次传代换液，细胞增殖迅速，神经细胞球数目明显增多。②脊髓神经干细胞的分化与鉴定：将神经球转入含体积分数为0．1的胎牛血清的培养液中。数小时内迅速贴壁并开始分化，5d后分化的细胞呈现出3种典型的神经细胞形态；免疫细胞化学检测神经细胞球巢蛋白染色阳性及其分化的神经元和星型胶质细胞微管相关蛋白、胶质纤维酸性蛋白分别染色阳性。 结论：新生小鼠脊髓存在具有多分化潜能的神经干细胞。它们可以在体外大量增殖，经过诱导可朝神经元和胶质细胞的方向分化。     

胎鼠纹状体神经干细胞分离培养方法的改进

目的：利用有血清和多聚赖氨酸培养液中加入SD14d胚胎大鼠纹状体区神经干细胞，探讨其分离、纯化神经干细胞操作技术的改进。方法：实验于2003—03／2004-11在广州第一军医大学珠江医院神经外科实验室完成。①选用SD大鼠20只，取孕13～14d的SD大鼠胚胎纹状体，吸管吹打（不超过10次）后，用组织剪剪成1mm，块状，以1．25mL／L的胰酶，在37℃下消化20min，以S—Dulbeeeo改良的Eagle培养基-F12中止消化，采用1000r／min离心10min，显微镜下细胞记数，以1&;#215;10^4／cm^2接种到改良的有血清和多聚赖氨酸铺被的12孔培养板上，培养液为Dulbeeeo改良的Eagle培养基-F12加上B27，加入血清和20μg／L表皮生长因子。7d后用吸管吸取漂浮的细胞球，机械吹打成单细胞悬液，按每培养孔1&;#215;10^4/cm^2细胞行传代再培养，此后5～7d再传代，方法同前。②利用神经干细胞与星形胶质细胞、神经细胞以及成纤维细胞贴壁之间的差异，使细胞分为贴壁和漂浮的两层细胞．分离去掉贴壁的神经细胞、成纤维细胞、星形胶质细胞以及部分的神经干细胞，得到漂浮的细胞球。③机械吹打后制成单细胞悬液，再传代培养，细胞重新增殖成细胞球，应用免疫细胞化学技术特异性抗原巢蛋白检测最初的细胞球、吹打后的单细胞和重新增殖的细胞球巢蛋白抗原的表达和分化后特异性成熟神经细胞抗原的表达。巢蛋白为神经干细胞特异性标记物，其阳性表达表明神经干细胞的存在。结果：①原代培养的纹状体细胞第2天叮见贴壁生长的神经细胞、星形胶质细胞和增殖的细胞球（约10-16个细胞大小），漂浮的细胞开始出芽并增殖；第3天贴壁的细胞球继续增殖（约50个细胞大小），漂浮的细胞则增殖成4-8个大小的细胞球；第4-7天贴壁的细胞球开始分化，漂浮的细胞则继续增殖成约30个细胞大小的细胞球，巢蛋白染色阳性。②漂浮的细胞，吹打后行传代培养，加入表皮生长因子、血清和多聚赖氨酸，细胞仍漂浮生长，1周后增殖成约70-80个细胞大小的细胞球，吸管吹打继续再培养，细胞仍漂浮增殖成细胞球，巢蛋白抗原表现阳性。③免疫细胞化学染色显示原代培养中贴壁的细胞球、吹打后的单细胞、漂浮的细胞球巢蛋白染色阳性，吹打后的细胞若不加入表皮生长因子，则细胞染色显示胶质纤维酸性蛋白和神经丝蛋白阳性。分离纯化后的细胞具有自我更新能力和多分化潜能，有很强的增殖能力。结论：利用有血清和多聚赖氨酸加入的方法分离培养的原代细胞球巢蛋白表达阳性，具有纯化度高，存活时间长的特点。     

新生小鼠脊髓神经干细胞体外增殖及其多潜能分化特性

目的:观察新生小鼠脊髓神经干细胞的体外增殖及其分化特性。方法:实验于2005-11/2006-02在安徽医科大学基础医学院生物化学与分子生物学教研室完成。①在无菌条件下,利用显微解剖分离新生小鼠(出生后2d内)脊髓,采用原代机械吹打使其成为单细胞悬液,离心,弃去上清液,加入干细胞培养液(含20μg/L碱性成纤维细胞生长因子,20μg/L表皮生长因子,B27辅助培养液),以1×108L-1密度接种于25mL培养瓶中,进行原代培养。②将原代培养7d左右的细胞再次离心,弃去上清,加入干细胞培养液,机械吹打成单细胞悬液,以5×107L-1密度进行传代培养,每六七天传代1次。③机械吹打制成的单细胞悬液,经过传代培养,重新增殖为神经球,采用巢蛋白抗体鉴定培养细胞,用体积分数为0.1的胎牛血清诱导神经干细胞分化后,用神经元和星型胶质细胞标志物微管相关蛋白,胶质纤维酸性蛋白相应抗体检测神经干细胞分化情况。结果:①脊髓源性神经干细胞形态学观察:在细胞培养第3,4天即可见培养基中出现由几个或十几个细胞组成的结构紧密、大小不等的悬浮细胞团块,称之为“神经细胞球”;随着培养时间的延长和多次传代换液,细胞增殖迅速,神经细胞球数目明显增多。②脊髓神经干细胞的分化与鉴定:将神经球转入含体积分数为0.1的胎牛血清的培养液中,数小时内迅速贴壁并开始分化,5d后分化的细胞呈现出3种典型的神经细胞形态;免疫细胞化学检测神经细胞球巢蛋白染色阳性及其分化的神经元和星型胶质细胞微管相关蛋白、胶质纤维酸性蛋白分别染色阳性。结论:新生小鼠脊髓存在具有多分化潜能的神经干细胞,它们可以在体外大量增殖,经过诱导可朝神经元和胶质细胞的方向分化。     

胶质细胞源性神经营养因子与转化生长因子β1联合诱导大鼠脊髓源性神经干细胞的分化特点

目的:观察胶质细胞源性神经营养因子与转化生长因子β1体外联合诱导对脊髓源性神经干细胞分化的影响,为了解神经干细胞在体内多因素环境下的分化表现提供实验依据。方法:实验于2005-10/2006-09在南方医科大学附属深圳医院中心实验室完成。①碱性成纤维细胞生长因子,表皮生长因子,胶质细胞源性神经营养因子,转化生长因子β1(PeproTech);胎牛血清(Hyclone);神经巢蛋白多抗(武汉博士德);胶质纤维酸性蛋白多抗,神经丝蛋白单抗(Sigma)。②选用清洁级孕16d的SD大鼠10只,无菌条件下取出胚胎,进行脊髓源性神经干细胞的分离培养。基础培养基组成:含青霉素、链霉素、两性霉素B及体积分数为0.02B27添加液的DMEM/F12。③原代培养1周后,获取体外稳定增殖的鼠脊髓源性神经干细胞克隆,在基础培养基中加入体积分数为0.1的胎牛血清作为对照。同时设立碱性成纤维细胞生长因子组、转化生长因子β1组、胶质细胞源性神经营养因子 转化生长因子β1组,换用诱导培养基,即分别在基础培养基中加入20μg/L碱性成纤维细胞生长因子、2μg/L转化生长因子β1、10μg/L胶质细胞源性神经营养因子 2μg/L转化生长因子β1。观察在不同因子诱导情况下脊髓源性神经干细胞的分化行为,免疫细胞化学染色标记神经元与星状胶质细胞的表达。④通过荧光激发流式细胞仪分选技术对分化细胞计数,检测不同诱导环境下神经干细胞分化为神经元及星状胶质细胞的阳性百分率。结果:①细胞分化的形态学观察:分化早期可见神经球贴壁,大量细胞向四周爬出,1周后迁徙的大部分细胞完全贴壁,完成分化过程。在细胞密度较低区域可辨认出3种神经细胞类型:神经元样细胞、星状胶质样细胞、寡突胶质样细胞。②神经干细胞免疫组织化学检测:血清对照组、转化生长因子β1组存在大量胶质纤维酸性蛋白染色阳性的星状胶质细胞;而碱性成纤维细胞生长因子组、胶质细胞源性神经营养因子 转化生长因子β1组分化的神经元细胞数量较多,神经丝蛋白染色阳性。③流式细胞荧光分选计数:诱导1周后,胶质细胞源性神经营养因子 转化生长因子β1组神经元分化比例最高,明显高于碱性成纤维细胞生长因子组(χ2=19.56,P<0.05),而与血清对照组、转化生长因子β1组比较差异有极其显著性意义(χ2=24.15,25.32,P均<0.01)。碱性成纤维细胞生长因子组星状胶质细胞分化比例最低,胶质细胞源性神经营养因子 转化生长因子β1组组与其相近(χ2=17.23,P>0.05),而血清对照组、转化生长因子β1组则显著升高(χ2=24.45,23.79,P均<0.01)。结论:体外胶质细胞源性神经营养因子与转化生长因子β1的联合诱导有利于脊髓源性神经干细胞向神经元的分化,为脊髓原位神经干细胞分化及神经干细胞移植体内后的分化表现提供了实验数据。     

小鼠胚胎神经干细胞的体外生长特性和相关基因的表达

目的：观察小鼠胚胎神经干细胞的体外生长特性并检测其相关基因的表达。方法：实验于2005—02／06在暨南大学医学院中心实验室进行。①取妊娠13．5d昆明小鼠分离胚胎大脑中的神经干细胞，用添加碱性成纤维细胞生长因子的无血清培养基进行体外培养，取培养3d的神经球接种于多聚赖氨酸包被的培养瓶，用含血清的培养基诱导分化。②免疫细胞化学检测细胞表面抗原。（爹四甲基偶氮唑盐法绘制生长曲线。④流式细胞术检测细胞周期。⑤反转录-聚合酶链反应和免疫细胞化学技术对神经干细胞进行鉴定。结果：①胚胎神经干细胞及其分化细胞的抗原表达：血清诱导8h，分化细胞中（8．9&;#177;5．6）％细胞呈Tubulin阳性，（87．5&;#177;7．4）％细胞胞浆呈胶质纤维酸性蛋白阳性表达。未诱导细胞近100％呈巢蛋白阳性，仅有极少数细胞Tubulin阳性或胶质纤维酸性蛋白阳性。②胚胎神经干细胞的细胞周期：从小鼠胚胎大脑获取的神经干细胞3d左右进入指数生长期；原代培养细胞83．8％处于静止期／DNA合成前期。③原代与传代细胞均表达巢蛋白mRNA，聚集形成的神经球巢蛋白阳性。血清诱导4h胚胎神经干细胞开始转录神经元相关基因Tau和胶质细胞相关基因胶质纤维酸性蛋白。结论：从小鼠胚胎大脑可成功分离获得大量胚胎神经干细胞．并在含碱性成纤维细胞生长因子的条件培养基中迅速增殖，血清诱导下分化生成神经元和星型胶质细胞。     

转录调控因子Shh促进胎鼠脊髓神经干细胞体外增殖的效应

目的：观察体外转录调控因子Shh对脊髓神经干细胞的增殖效应，探讨其在脊髓损伤中可能的应用。方法：以一定含量的Shh处理原代和传代的脊髓神经干细胞，分别在接种细胞后的第2，4，6天计数神经球的形成情况；并用胎牛血清作分化诱导剂，观察Shh中干细胞球的分化情况，8d后，免疫组化双标鉴定并计数神经微丝-200(NF-200)和胶质原纤维酸性蛋白(GFAP)阳性细胞的比例，对比碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)作统计学分析。结果：Shh(5～50nmol／L)在体外可以促进胎鼠脊髓原代和传代的神经干细胞增殖，且表现为剂量依赖性，Shh(50nmol／L)的增殖效应几同bFGF(20μg／L)；增殖的细胞可分化神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞，其神经元与星形胶质细胞的比例同bFGF组的分别为64％：36％和63％：37％。结论：Shh(5～50nmol／L)在体外可以剂量依赖性的促进胎鼠脊髓原代和传代的神经干细胞增殖，且增殖的细胞具有多分化潜能，其分化细胞的趋向类似于bFGF组。     

不同体外诱导培养条件下新生鼠基底前脑神经干细胞增殖和分化为神经元的能力

目的：研究神经干细胞的增殖、迁移和分化可为揭示神经系统的发生、发育过程提供可靠依据。观察表皮生长因子和碱性成纤维生长因子在体外刺激新生鼠基底前脑神经干细胞的增殖情况，及其各自诱导神经干细胞分化成神经元的能力。 方法：实验于2005-12／2006—07在广州医学院解剖学教研室完成。①动物：清洁级新生24h内的SD大鼠30只，实验过程中对动物的处置符合动物伦理学标准。②实验方法：新生鼠在无菌条件下取脑，分离出基底前脑，胰蛋白酶消化，离心过滤制备单细胞悬液，接种于含B27的DMEM／F12培养基培养瓶中，每瓶40-60万个细胞，加入终浓度均为10μg／L的表皮生长因子和碱性成纤维生长因子刺激生长，在体外进行神经干细胞的克隆培养，传代培养过程中加入终浓度为6mg／LBrdU用于标记神经球，设立3组，各自加入体积分数为0．1的小牛血清、终浓度均为10μg／L的表皮生长因子、碱性成纤维生长因子，对培养得到的神经干细胞进行诱导分化。③实验评估：免疫荧光染色检测神经干细胞巢蛋白抗原的表达，并用BrdU标记和免疫荧光证实其增殖能力。免疫荧光染色检测不同诱导条件下神经干细胞向神经元分化的能力。 结果：①细胞形态观察：从新生鼠基底前脑成功分离出神经干细胞，原代培养呈透亮的圆球形，2—3d后细胞数目明显减少，部分细胞开始分裂。1周左右培养瓶中出现许多由数十到数百个细胞组成的悬浮生长的细胞球，球中的细胞形态规则，边界清楚，折光性较强，胞浆颜色较深，核，浆比较大。该细胞具有连续增殖能力，可以传代培养。②巢蛋白抗原的表达：传代神经球中的细胞均呈巢蛋白抗原阳性。③BrdU标记检测：克隆球中的细胞均为BrdU阳性，表明克隆球是由不断分裂增殖的细胞组成。④诱导分化结果：?     

新生大鼠神经干细胞培养过程中加入相关因子对其生长特性的影响

目的：观察神经干细胞体外分离、培养过程中加入人重组表皮生长因子、人重组碱性成纤维细胞生长因子后生长情况及二次传代后加入多聚赖氨酸对其生长的影响。方法：实验于2004—09／2005—02在泸州医学院神经生物学研究室进行。①分离新生Wistar大鼠大脑组织，采用原代机械吹打使其成为细胞悬液后，离心，吸去上清液，加入干细胞培养液（10g／L牛血清白蛋白、人重组表皮生长因子20μg／L、人重组碱性成纤维细胞生长因子20μg／L、N2补充液）重悬细胞，因其是否接种在含或者不含多聚赖氨酸包被玻片的培养瓶内分为包被组和不包被组。②将上述培养的细胞悬液离心、消化后再加入干细胞培养液重悬细胞，以1&;#215;10^5个／mL密度接种在25mL培养瓶内。以后两三天换液一次，五六天传代一次。③取包被组二次传代后的神经球滴在包被有多聚赖氨酸的盖玻片上观察神经干细胞生长情况。结果：①细胞培养过程中加入人重组表皮生长因子和人重组碱性成纤维细胞生长因子后，细胞团数量逐渐增多，原来的小细胞团体积变大，分裂的细胞折光性更强，更透亮。随着培养时间延长，瓶内飘浮的细胞团数目更为增加，几乎都成规则细胞球。将培养细胞五六天传代一次。②在预先置入有多聚赖氨酸包被的玻片组，培养第2天，全部的单个细胞和细胞团贴壁、分化，以后分化细胞逐渐增多，突起交织成网，几乎贴满瓶底。但在培养的第4天，瓶底逐渐出现成团细胞簇，起初数量少，后数量增多，贴壁生长。培养第7天后，细胞簇陆续挣脱瓶底，漂浮在培养液中，成为游离细胞球。细胞球体积明显小于不加多聚赖氨酸处理的玻片组，即使增加培养时间，也未见细胞团继续长大。将二次传代后的神经球，继续加多聚赖氨酸处理的玻片，细胞生长状况同原代。结论：①在神经干细胞的分离及培养、传代过程中加入促有丝分裂因子人重组表皮生长因子和人重组碱性成纤维细胞生长因子能促进神经干细胞的分裂和增殖。（乡相同培养条件下，加入多聚赖氨酸包被的玻片，神经干细胞生长的速度和大小均小于不加入多聚赖氨酸包被的玻片。     

胶质细胞源性神经营养因子联合转化生长因子β1体外诱导大鼠脊髓源性神经干细胞的分化

背景:胶质细胞源性神经营养因子与转化生长因子β1同属于转化生长因子β超家族,两者在哺乳动物中枢与外周神经系统发育、分化及细胞周期的调节中扮演重要角色。目的:观察胶质细胞源性神经营养因子联合转化生长因子β1体外诱导脊髓源性神经干细胞的分化,并与单一因子诱导培养液比较。设计:对照观察。单位:南方医科大学附属深圳医院中心实验室。材料:选用10只清洁级孕16d的SD大鼠,由华中科大同济医学院动物中心提供。主要试剂及材料:DMEM/F12,B27(GIBCO);碱性成纤维细胞生长因子,EGF,胶质细胞源性神经营养因子,转化生长因子-β1(PeproTech);胎牛血清(Hyclone);神经巢蛋白(nestin)多抗(武汉博士德);胶质纤维酸性蛋白(GFAP)多抗,神经丝蛋白(NF-200)单抗(Sigma)。方法:实验于2005-10/2006-09在南方医科大学附属深圳医院中心实验室完成。无菌条件下分离大鼠胚胎,进行脊髓源性神经干细胞的分离培养。实验分①基础培养基组:含青霉素、链霉素、两性霉素B及体积分数为0.02 B27添加液的DMEM/F12。原代培养1周后,获取体外稳定增殖的鼠脊髓源性神经干细胞克隆。②对照组:在基础培养基中加入体积分数为0.1的胎牛血清。③碱性成纤维细胞生长因子组。④转化生长因子β1组。⑤胶质细胞源性神经营养因子 转化生长因子β1组。换用诱导培养基,即分别在基础培养基中加入20μg/L碱性成纤维细胞生长因子、2μg/L转化生长因子β1、10μg/L胶质细胞源性神经营养因子 2μg/L转化生长因子β1。①光镜观察在不同因子诱导情况下脊髓源性神经干细胞的分化情况。②免疫细胞化学染色标记检测神经元与星状胶质细胞的表达。③通过荧光激发流式细胞仪分选技术对分化细胞计数,检测不同诱导环境下神经干细胞分化为神经元及星状胶质细胞的阳性百分率。主要观察指标:①各组细胞分化的形态学特点。②各组神经干细胞免疫组织化学检测结果。③各组神经干细胞分化为神经元及星状胶质细胞的阳性百分率。结果:①细胞分化形态:分化早期可见神经球贴壁,大量细胞向四周爬出,1周后迁徙的大部分细胞完全贴壁,完成分化过程。在细胞密度较低区域可辨认出神经元样细胞、星状胶质样细胞、寡突胶质样细胞。②免疫组织化学检测结果:对照组、转化生长因子β1组存在大量胶质纤维酸性蛋白染色阳性的星状胶质细胞;而碱性成纤维细胞生长因子组及胶质细胞源性神经营养因子 转化生长因子β1组分化的神经元细胞数量较多,神经丝蛋白染色阳性。③神经元及星状胶质细胞的阳性百分比:诱导1周后,胶质细胞源性神经营养因子 转化生长因子β1组神经元阳性百分比高于血清对照组、碱性成纤维细胞生长因子组及转化生长因子β1组(χ2=24.15,19.56,25.32,P<0.05～0.01),星状胶质细胞阳性百分比低于血清对照组及转化生长因子β1组(χ2=24.45,23.79,P<0.01)。结论:体外胶质细胞源性神经营养因子与转化生长因子β1的联合诱导有利于脊髓源性神经干细胞向神经元的分化,说明两者具有协同作用。