一、背景
小鼠神經(jīng)干細(xì)胞分離自腦皮層組織;大腦分左右兩個(gè)半球,大腦皮質(zhì)(灰質(zhì))覆蓋著每個(gè)大腦半球的大部分,它是神經(jīng)元胞體集中的地方。內(nèi)部則是由神經(jīng)纖維或髓鞘構(gòu)成的白質(zhì)。每一個(gè)半球都有三個(gè)面,即外側(cè)面(約占整個(gè)皮質(zhì)面積的1/3)、內(nèi)側(cè)面和底面(占2/3的面積);半球表面有很多深淺不等的溝或裂,溝或裂之間的隆起叫回,它們大大增加了大腦的表面積;大腦外側(cè)面重要的溝、裂有大腦外側(cè)裂、頂枕裂和中央溝。
由于三溝裂之界隔,使大腦皮質(zhì)組分為額葉、頂葉、顳葉、枕葉四大部分。神經(jīng)干細(xì)胞具有分化為神經(jīng)神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細(xì)胞和少突膠質(zhì)細(xì)胞的能力,能自我更新,并足以提供大量腦組織細(xì)胞的細(xì)胞群。
神經(jīng)干細(xì)胞是一類具有分裂潛能和自更新能力的母細(xì)胞,它可以通過(guò)不對(duì)等的分裂方式產(chǎn)生神經(jīng)組織的各類細(xì)胞。需要強(qiáng)調(diào)的是,在腦脊髓等所有神經(jīng)組織中,不同的神經(jīng)干細(xì)胞類型產(chǎn)生的子代細(xì)胞種類不同,分布也不同。神經(jīng)干細(xì)胞作為干細(xì)胞的一種,它具有其它所有干細(xì)胞的基本特征:具有自我維持和自我更新能力,具有多種分化潛能,具有分化為本系統(tǒng)大部分類型細(xì)胞的能力,這種自我更新和分化潛能可以維持相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間甚至終生,對(duì)損傷和疾病具有反應(yīng)能力。
神經(jīng)干細(xì)胞在疾病、損傷狀態(tài)下具有增殖、遷移,并向神經(jīng)細(xì)胞、星形膠質(zhì)細(xì)胞和少突膠質(zhì)細(xì)胞分化的能力,已成為神經(jīng)系統(tǒng)損傷修復(fù)和再生研究的熱點(diǎn),體外建立穩(wěn)定的神經(jīng)干細(xì)胞培養(yǎng)模型是其基礎(chǔ)和臨床應(yīng)用的前提。神經(jīng)干細(xì)胞在培養(yǎng)3-4d后,可形成神經(jīng)球,神經(jīng)球在培養(yǎng)基中呈懸浮生長(zhǎng),予以更換半量培基,1周后用吸管輕柔吹打球形克隆成為小的神經(jīng)球和單細(xì)胞懸液,將部分細(xì)胞接種到新的培養(yǎng)瓶中,2×10^5個(gè)細(xì)胞/瓶,每7-10d傳代1次,每隔3d離心更換半量培養(yǎng)基1次,培養(yǎng)條件不變。
二、應(yīng)用
小鼠神經(jīng)干細(xì)胞可用于錳中毒對(duì)小鼠腦內(nèi)神經(jīng)發(fā)生的影響及神經(jīng)干細(xì)胞移植對(duì)其治療作用的研究:
神經(jīng)發(fā)生在錳中毒神經(jīng)病變過(guò)程中的作用,首次發(fā)現(xiàn)了錳對(duì)腦內(nèi)神經(jīng)發(fā)生的影響,并用神經(jīng)干細(xì)胞移植的方法來(lái)治療錳中毒并取得了良好療效,為臨床服務(wù)提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。實(shí)驗(yàn)分為以下兩部分:第一部分:錳中毒對(duì)小鼠腦內(nèi)神經(jīng)發(fā)生的影響及與其神經(jīng)行為障礙的關(guān)系研究目的:探討錳中毒對(duì)小鼠神經(jīng)行為和腦內(nèi)神經(jīng)發(fā)生的影響。
材料與方法:2周齡雄性昆明小鼠28只,分4組,每組7只,分別以0、5、20、50mg/(kg·d)劑量強(qiáng)度的氯化錳進(jìn)行腹腔注射造成對(duì)照、低、中、高劑量染錳組,時(shí)間為2周。從染毒第7天開始用Morris水迷宮對(duì)小鼠進(jìn)行學(xué)習(xí)記憶測(cè)試,用自主活動(dòng)箱和曠場(chǎng)試驗(yàn)測(cè)試其精神行為。小鼠腦內(nèi)神經(jīng)干細(xì)胞的分裂增殖以腹腔注射BrdU來(lái)標(biāo)記,灌注處死后用免疫組化方法分別檢測(cè)SGZ和SVZ的BrdU陽(yáng)性細(xì)胞、Nestin陽(yáng)性細(xì)胞的分布數(shù)量以及海馬CA3區(qū)GFAP陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)量等情況。計(jì)量資料差異比較采用單因素方差分析。
記憶成績(jī)與BrdU陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)、染錳劑量之間分別進(jìn)行線性相關(guān)分析。海馬內(nèi)、側(cè)腦室內(nèi)移植神經(jīng)干細(xì)胞對(duì)錳中毒模型小鼠神經(jīng)行為障礙的改善作用和NSCs在腦內(nèi)的存活、遷移、分化情況。材料與方法:選用新生昆明小鼠20只,分離海馬NSCs,采用懸浮培養(yǎng)法,用含有b27、bFGF、EGF的DMEM/F12無(wú)血清培養(yǎng)液進(jìn)行體外培養(yǎng),7天后傳代,進(jìn)行免疫組化鑒定,進(jìn)行BrdU標(biāo)記后以PBS代替培養(yǎng)基制作單細(xì)胞懸液供移植。
48只2周齡小鼠分為6組,即生理鹽水對(duì)照組、錳中毒組、錳中毒后側(cè)腦室/海馬移植NSCs組、錳中毒后側(cè)腦室/海馬假移植組,錳中毒小鼠以20mg/(kg·d)劑量染錳14天進(jìn)行造模,然后分別行海馬內(nèi)和側(cè)腦室內(nèi)雙側(cè)對(duì)稱移植NSCs,假移植組只注入等量PBS,正常組和錳中毒組不施以移植術(shù)。
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