一、背景
大鼠雪旺細胞提取于大鼠坐骨神經組織,細胞通過對S-100,GFAP和CD90的免疫熒光染色驗證,經測試不含有支原體、細菌、酵母和真菌。大鼠雪旺細胞對神經再生和中樞神經系統(tǒng)修復具有特殊的臨床重要性,同時也可以作為研究神經病和神經再生,以及中樞神經系統(tǒng)修復的哺乳動物模型。
雪旺細胞是神經嵴的衍生物,包蓋周圍神經形成軸突的髓鞘。它們環(huán)繞在末梢神經軸突的軸上,沿著軸突節(jié)形成一層髓磷脂髓鞘。雪旺細胞對末梢神經的發(fā)育,功能和再生起著重要作用。當軸突快死亡時,雪旺細胞環(huán)繞其周圍幫助消化軸突。連續(xù)的雪旺細胞形成一個空的管道,在其尾端形成新的軸突。在末梢神經中雪旺細胞的數量是受到嚴格調控的。
雪旺細胞沿神經元的突起分布,包裹在神經纖維上,雪旺細胞的外表面有基膜,能分泌神經營養(yǎng)因子,促進受損的神經元的存活及其軸突的再生,參與周圍神經系統(tǒng)中神經纖維的構成。研究表明,神經元延伸時對與其接觸的底物是非常具有選擇性的,而且一旦與雪旺細胞接觸,神經纖維的延伸就會嚴格限制在Bungner帶內。
體外增殖受到諸如PDGF,F(xiàn)GF,神經元和其它多肽類生長因子的刺激.雪旺細胞提供相對簡單,明確,易懂的哺乳動物模型以用來研究一系列發(fā)育問題。在研究神經病和神經再生,以及中樞神經系統(tǒng)修復方面雪旺細胞也具有特殊的臨床重要性。
二、應用
大鼠雪旺細胞可以用于雷帕霉素、FK506對大鼠雪旺細胞增殖、遷移及相關蛋白表達影響的對比研究:
研究大環(huán)內酯類免疫抑制劑雷帕霉素、FK506對周圍神經再生的促進作用,通過觀察兩者在不同濃度下對體外培養(yǎng)的大鼠雪旺氏細胞的增殖、遷移及對大鼠雪旺氏細胞周期、相關蛋白(ERK,p-ERK,NCAM;GAP43)和神經生長因子(NGF)的影響,對比分析兩者對雪旺氏細胞的生長促進作用及其差異,為大環(huán)內酯類免疫抑制劑治療周圍神經損傷提供一定的理論依據。
方法:
1、選擇純化的大鼠雪旺氏細胞,將其分為FK506組、雷帕霉素組、溶劑組,而FK506組及雷帕霉素組分別分為1.53nM、6.1nM、24.4nM、97.6nM、390nM、1.56microM、6.25microM、25microM、100microM10個劑量組。與大鼠雪旺氏細胞分別培養(yǎng)6h、12h、24h、36h、48h、60h和72h。在熒光顯微鏡下觀察大鼠雪旺氏細胞的生長情況,并用MTT法檢測其不同時間點的OD值;
2、用流式細胞儀檢測雷帕霉素及FK506對體外培養(yǎng)雪旺氏細胞周期的影響;
3、采用細胞劃痕的方法檢測雷帕霉素及FK506對體外培養(yǎng)雪旺氏細胞遷移的影響;
4、選擇純化的大鼠雪旺氏細胞,用FK506(6.25microM,100microM)和雷帕霉素(25microM、1.53nM)及溶劑對照組分別培養(yǎng)48h。采用蛋白免疫印跡(WestcrnBlot)、免疫沉淀的測定方法研究雷帕霉素對雪旺氏細胞ERK,p-ERK,GAP43,NCAM蛋白表達的影響。
5、選擇純化的大鼠雪旺氏細胞,用FK506(6.25microM,100microM)和雷帕霉素(25microM、1.53nM)及溶劑對照組分別培養(yǎng)48h。采用酶聯(lián)免疫吸附測定法(ELISA法)測定雷帕霉素對雪旺氏細胞NGF分泌的影響。
結果:
1、FK506對大鼠雪旺氏細胞的增殖作用呈現(xiàn)一定的劑量依賴性,隨著劑量的加大,其對大鼠雪旺氏細胞的增殖作用越明顯,F(xiàn)K5066.25microM劑量組大鼠雪旺氏細胞的增殖作用表現(xiàn)最優(yōu)(P<0.05);當FK506劑量加大到400microM后,其對大鼠雪旺氏細胞表現(xiàn)出一定的毒性作用,大鼠雪旺氏細胞出現(xiàn)活性下降甚至凋亡,與其他FK506有明顯性差異(P<0.006);而雷帕霉素對大鼠雪旺氏細胞的增殖作用沒有劑量依賴性,隨著劑量的加大,其對大鼠雪旺氏細胞的增殖促進作用未見增大,其在小劑量1.53nM就可以明顯促進大鼠雪旺氏細胞的增殖(P<0.05),當其劑量加大到100microM后,其對大鼠雪旺氏細胞表現(xiàn)出一定的毒性作用,大鼠雪旺氏細胞出現(xiàn)活性下降甚至凋亡,與其他雷帕霉素治療組有明顯性差異(P<0.005)。
2、FK506劑量組及雷帕霉素劑量組均可以使大鼠雪旺氏細胞的增殖指數及S期增大,其中以FK506劑量組使大鼠雪旺氏細胞的增殖指數及S期增大較為明顯,與雷帕霉素劑量組及溶劑對照組有明顯差異(p<0.05)。
3、無論是FK506劑量組還是雷帕霉素劑量組均能促進雪旺氏細胞的遷移,與溶劑對照組有明顯的差異(p<0.006)。其中雷帕霉素劑量組促進雪旺氏細胞遷移的效果最佳,其與FK506劑量組有明顯差異(p<0.05)。
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