Hes基因在神经发育中的作用

Hes基因编码bHLH转录抑制因子,参与脊椎动物神经系统发育过程的内源性调控机制.本文介绍了Hes基因的结构特点及在神经系统发育中表达和调节的研究进展,阐述其在神经干细胞增殖的维持、胶质细胞的发生、脑发育区域化及周围神经系统的形成中的重要作用.     

Hes1蛋白在神经细胞生成中的作用

Hes1蛋白被广泛地表达于哺乳动物体内,并在生物进化过程中高度保守。其表达受Notch、Hedgehog信号系统等多种机制的调控,而且研究发现,Hes1蛋白表达量的高低与其功能有密切的关系。在神经系统发育过程中,Hes1蛋白功能的缺失可造成胚胎的无脑畸形,而其过高表达则可抑制神经祖细胞的增殖和分化,使神经祖细胞保持在未分化状态。由此可见,Hes1蛋白表达量的精确调控在神经细胞生成、神经系统发育过程中具有重要作用。     

神经干细胞发育调控及移植疗效影响因素分析

神经干细胞由于其多分化的潜能被广泛运用于临床治疗各种疾病,其治疗方式主要有两种:一种是植入外源性神经干细胞[1];另一种是促进内源性神经干细胞增殖[2].无论哪种方式,弄清控制神经干细胞增殖、分化、迁移以及影响其疗效的相关因素都极为重要.     

神经干细胞在神经系统疾病中的应用

背景：神经干细胞的临床应用与基因治疗的有机结合可用于治疗多种神经系统遗传性和获得性疾病,但神经系统疾病多种多样,不同疾病神经组织内环境也不同,它们均影响神经干细胞的治疗效果。神经干细胞基因治疗中,如能同时转入多种外源性基因,让其相互作用及调节,就能更有效地促进神经组织不断再生。 目的：文章就神经干细胞在神经系统疾病方面的应用进行综述。 方法：应用计算机检索Medline数据库(2000-01/2009-08),以“Neural stem cells,Gene,Nervous system diseases”为检索词;应用计算机检索清华同方数据库(2000-01/2009-08),以“神经干细胞、基因、神经系统疾病”为检索词。 结果与结论：计算机初检得到88篇英文文献,阅读标题和摘要进行初筛,排除因研究目的与此文无关的20篇,内容重复性的研究28篇,共保留40篇文献进行综述。神经干细胞作为一种新型的治疗手段,已用作供体细胞或转基因载体,对脑血管病、脑损伤性疾病、脊髓损伤、神经变性病、脑肿瘤、遗传代谢性疾病等治疗均取得了一定效果,但神经干细胞增殖、分化、迁移调控机制的基础性研究还有许多关键问题没有解决,不同疾病神经组织内的微环境亦影响着神经干细胞的治疗。     

神经干细胞分化为神经元的基因调控

神经干细胞的研究进展为神经退行性病变和神经系统损伤的功能重建带来了令人振奋的希望。促使神经干细胞定向分化成所需神经元是实现神经干细胞临床应用的重要关键。目前对神经干细胞分化的分子机制还没有完全阐明。神经干细胞的分化与一系列因素促进转录因子表达有关,这些因子启动中枢神经系统基因表达程序从而导致神经干细胞向不同谱系分化。本文对神经干细胞分化为神经元过程中的基因调控的最新研究进展作一综述。     

Wnt-1基因在神经干细胞向神经元分化过程中的表达

目的研究Wnt-1基因在全反式维甲酸(ATRA)诱导人胚胎神经干细胞分化为神经元过程中的表达及其作用。方法用1μmol/L的维甲酸诱导人胚胎神经干细胞,诱导7d后,做NSE免疫荧光染色,计数分化为神经元的比例。于ATRA诱导前、诱导3d和诱导7d,提取细胞的总RNA。用半定量RT-PCR法检测Wnt-1基因的表达情况。结果与对照组相比,全反式维甲酸能显著提高人胚胎神经干细胞分化为神经元的比例(P<0.01)。Wnt-1基因在维甲酸诱导后明显上调(P<0.001)。结论Wnt-1基因在全反式维甲酸诱导人胚胎神经干细胞分化为神经元的过程中起正调控作用,Wnt-1基因与神经元的分化关系密切。     

神经营养在视觉中枢发育中的作用

神经营养素在发育的视觉系统中表达,并且能够以活动依赖的方式调节突触可塑性及神经元生长,在视觉系统发育中起重要作用。     

Notch信号通路在神经干细胞发生中的作用

Notch基因首先由Metz等发现,后因证实该基因功能缺失的果蝇其翅膀边缘会造成一些缺刻表型而得名.研究表明,Notch是一个高度保守的信号通路,广泛表达于无脊椎动物和哺乳动物等多个物种,在多种器官及细胞的发育过程中作为主要的仲裁信号通路决定细胞的命运,并且通过细胞间相互作用的方式精确地调节着细胞的生长、分化及凋亡[1].     

Notch信号通路在神经干细胞发生中的作用

Notch基因首先由Metz等发现,后因证实该基因功能缺失的果蝇其翅膀边缘会造成一些缺刻表型而得名.研究表明,Notch是一个高度保守的信号通路,广泛表达于无脊椎动物和哺乳动物等多个物种,在多种器官及细胞的发育过程中作为主要的仲裁信号通路决定细胞的命运,并且通过细胞间相互作用的方式精确地调节着细胞的生长、分化及凋亡[1].     

p53及其调控基因在胶质瘤和脑肿瘤干细胞中的作用

胶质瘤是成人最常见的原发性脑肿瘤,抑癌基因p53突变在胶质瘤中十分常见,但其机制尚未明确.近期研究显示:P53蛋白能控制肿瘤干细胞的自我更新并抑制其多能性.与胶质瘤相关的p53调控因子Pict1、Nanog、Bcl2L 12以及miRNA 则可能为胶质瘤及其干细胞提供新的基因治疗靶点.活化脑肿瘤干细胞中的P53联合现行治疗方案可能成为胶质瘤有效的治疗方法.     

转染v—myc基因神经干细胞的生物学特性

目的 :体外通过逆转录病毒将v myc基因转染从胎龄 10～ 12周人工流产胚胎脑皮质分离的神经干细胞后观察其生物学特性的改变。方法 :体外分离、培养、鉴定人胚胎脑皮质来源的神经干细胞 ,使用构建了v myc基因的逆转录病毒转染神经干细胞后对其进行普通及电子显微镜观察 ,生长情况的测定、染色体分析以及裸鼠移植。结果 :转染v myc基因的神经干细胞仍然保持着未分化状态 ,能够自我更新以及具有多向分化潜能 ,并且生长速率明显加快 ,分裂增殖能力明显增强。然而这种细胞的染色体存在结构异常与数目异常 ,将其植入裸鼠皮下短期内能形成肿瘤。结论 :转染v myc基因的神经干细胞具有正常神经干细胞的基本特性 ,但同时也存在染色体异常与致瘤性。     

BDNF、EGFP基因修饰大鼠胚胎腹侧中脑神经干细胞的建立

目的建立脑源性神经营养因子（BDNF）、增强型绿色荧光蛋白（EGFP）基因修饰大鼠胚胎腹侧中脑神经干细胞（mNSCs）。方法以FuGENEHD转染试剂介导质粒pcDNA3-BDNF、pEGFPN1共转染第三代E14大鼠胚胎mNSCs。荧光显微镜观察EGFP表达情况；免疫细胞化学方法和Western blot鉴定BDNF的表达；体外诱导分化后免疫细胞化学鉴定其分化能力。结果基因转染12h后EGFP开始表达：免疫细胞化学、Western blot结果表明BDNF能在细胞中正确表达；体外诱导分化研究表明BDNF、EGFP基因修饰不影响大鼠胚胎mNSCs的增殖与分化。结论成功建立了BDNF、EGFP基因修饰大鼠胚胎mNSCs，可为进一步开展帕金森病的细胞移植治疗研究奠定基础。     

原浆型星形胶质细胞对神经干细胞分化行为的影响

目的：观察原浆型星形胶质细胞作为饲养层细胞对神经干细胞（NSC）分化行为的影响。方法：通过无血清培养的方法，将原代培养所获得的NSC克隆经纯化和标记后，以原浆型星形胶质细胞作为饲养层细胞，10d后进行NF-200免疫荧光染色，在显微镜下随机选取20个视野，记数神经元和标记NSC的比例。通过CX32免疫组化染色观察分化细胞间的信号联系，利用Fura-3探针标记和药物刺激检测分化神经元的电活动变化。结果：①在原浆型星形胶质细胞培养条件下，NSC分化为神经元的比例高达75％，②部分分化细胞CX32染色为阳性，③分化神经元在药物刺激下，可发生Ca^2＋活动的变化。结论：原浆型星形胶质细胞具有较好地促进NSC向神经元分化，且分化的神经细胞具有生物学活性，可作为神经组织工程研究中一种新的种子细胞。     

神经生长因子对神经干细胞发育的调节

神经生长因子作为神经营养因子家族的成员之一，在神经系统中分布广泛。其除具备营养神经元、保护和修复受损神经等生物学效应外，对神经干细胞的增殖、存活、迁移和分化等过程也具有一定的影响。     

神经干细胞移植促进脑出血大鼠功能恢复

目的:观察胎鼠神经干细胞体外的生长、分化及移植到脑出血大鼠后的存活、迁徙、分化情况。研究神经干细胞对脑出血后神经功能损害的可能修复作用。方法:通过尾状核内注射自体动脉血制作大鼠脑出血模型。分离、培养大鼠胎鼠神经干细胞并移植于成年大鼠尾状核,对大鼠脑出血后的神经恢复情况进行功能评价。结果:神经干细胞可以在宿主脑内存活、迁徙和分化,神经干细胞移植组大鼠运动功能较对照组明显改善。结论:神经干细胞移植能促进改善大鼠脑出血的神经功能恢复。     

红景天苷和脑源性神经营养因子与神经干细胞共移植对致鼠神经干细胞定向分化的研究

目的：探讨红景天苷和脑源性神经营养因子（BDNF）、神经干细胞（NSCs）共移植对致鼠NSCs定向分化影响。方法：将戊四氮致大鼠分为模型组、NSCs组、NSCs＋BDNF组和NSCs＋BDNF＋红景天苷组。取新生大鼠海马组织,将培养的NSCs与BDNF＋红景天苷＋BDNF和基础培养基分别移植至致鼠海马组织中,苏木精-伊红染色及免疫组化检测不同时间点5-溴脱氧尿嘧啶核苷（BrdU）、谷氨酸脱羧酶（GAD65）阳性细胞数,并观察大鼠行为学改变。结果：NSCs＋BDNF＋红景天苷共移植组与其他组比较,各时间点BrdU、GAD65阳性细胞数均增多（P〈0.05）。第3周开始,大鼠癫发作次数最少（P〈0.05）。结论：BDNF与红景天苷联合有利于神经干细胞向γ-氨基丁酸能神经元分化。两者联合移植至致鼠后能减少大鼠的癫发作次数。     

嗅鞘细胞对神经干细胞向胆碱能神经元分化的影响

目的：研究不同浓度嗅鞘细胞（OECs）对神经干细胞（NSCs）向胆碱能神经元分化的影响,为细胞联合移植治疗阿尔茨海默病提供理论依据。方法：分别体外培养NSCs和OECs。将5×10^4/mL的NSCs分别与1×10^4/mL、1×10^6/ mL、1×10^8/mL OECs共培养7 d,同时设立对照组（不加OECs）。用免疫细胞化学法检测胆碱乙酰化酶阳性细胞表达。结果：共培养7 d后,OECs能促进NSCs向胆碱能神经元分化,以1×10^6/mLOECs与NSCs共培养作用最明显,与对照组比较差异有显著统计学意义（P〈0.01）。结论：OECs可促进NSCs向胆碱能神经元分化。     

脑肿瘤干细胞

脑肿瘤是人类侵袭性最强、最难治疗的肿瘤之一。最近的研究显示,脑肿瘤中存在与神经干细胞性质相似的少数细胞,只有这些关键细胞才可以维持脑肿瘤生长,称之为脑肿瘤干细胞(BTSC)。本文对肿瘤干细胞理论进行了阐述,并对BTSC存在的证据、可能的起源进行了探讨,同时对该项研究的意义及前景进行了展望。     

核因子-κB在神经干细胞增殖和分化中的作用

核因子-κB（NF-κB）是一种可诱导的转录因子。在神经系统中，NF-κB由神经元、神经胶质细胞和神经干细胞表达。神经干细胞具有强大的增殖能力和多向分化潜能，在神经系统损伤的修复中起重要作用。近年来的研究发现，NF-κB信号系统参与了中枢神经系统神经干细胞增殖和分化的调控，通过对其机制的深入研究，有望为脑缺血、脑炎、神经变性等疾病的治疗开辟新的途径。文章对NF-κB在神经干细胞增殖和分化中的多重作用进行了综述。     

丝裂原在海马神经干细胞培养中的作用

目的 研究表皮生长因子(epidemal growth factor，EGF)和碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor，bFGF)在海马神经干细胞培养中的作用，确定适合海马神经干细胞体外培养的丝裂原。方法 应用EGF和bFGF刺激海马神经干细胞增殖，观察神经干细胞生长、增殖和分化等特性。结果 EGF和bFGF都能刺激神经干细胞扩增，bFGF反应性神经干细胞团增殖缓慢，细胞团中部分细胞迁出，迁出的细胞形成新的细胞团或分化成神经细胞或神经胶质细胞，而且bFGF反应性神经干细胞贴壁很紧，不易传代；相反，EGF反应性神经干细胞快速增殖，易于传代，较少迁移和分化。结论 EGF可促使海马神经干细胞快速增殖，是体外培养海马神经干细胞比较合适的丝裂原。