神经干细胞衰老基础与临床研究进展
干细胞研究进展

干细胞研究进展【摘要】干细胞是人体及其各种组织细胞的最初来源,具有高度自我复制,高度增殖和多向分化的潜能。
干细胞研究正在向现代生命科学和医学的各个领域交叉渗透,干细胞技术也从一种实验室概念逐渐转变成能够看得见的现实。
干细胞研究已成为生命科学中的热点。
基于此,本篇文章就干细胞的最新研究进展情况进行了综述,旨在为读者提供了解干细胞研究的平台。
【关键词】干细胞;肿瘤干细胞;神经干细胞干细胞是一类具有自我复制能力的多潜能细胞,在一定条件下它可以分化成多种功能细胞。
干细胞的用途非常广泛,涉及到医学的多个领域。
目前科学家已经能够在体外鉴别、分离、纯化、扩增和培养人体胚胎干细胞,并以这样的干细胞为“种子”,培育出一些人的组织器官。
干细胞及其衍生组织器官的广泛临床应用,将产生一种全新的医疗技术,也就是再造人体正常的甚至年轻的组织器官,从而使人能够用上自己的或他人的干细胞或由干细胞所衍生出的新的组织器官,来替换自身病变的或衰老的组织器官。
本文将对肿瘤干细胞、心肌干细胞以及神经干细胞的研究做如下综述。
1、肿瘤干细胞概述1.1肿瘤干细胞学说的提出。
1960年以来,许多动物实验证明只有当肿瘤细胞数大于100万时才可以形成新的肿瘤。
一些研究显示并不是所有的肿瘤细胞都能增殖,可能只有小部分肿瘤细胞具有滞留源性,而大部分是肿瘤起始细胞或肿瘤干细胞。
随着对干细胞研究的不断深入,发现干细胞和肿瘤干细胞之间具有许多共同特征:他们都具有多向分化潜能和自我更新能力,以及相似的细胞表面标志和相同的信号调节通路等[1]。
于是提出肿瘤起源于肿瘤干细胞,是一种干细胞疾病,肿瘤是正常干细胞累计突变的结果,“肿瘤干细胞学说”应运而生。
1.2肿瘤干细胞的分离和鉴定。
近年来,干细胞研究的发展很大程度上依赖于细胞分化抗原的研究进展,细胞表面特异性标志的确定是肿瘤干细胞分离的第一步。
一般原则为结合谱系标志,正常干细胞特异标志(如btsc的cd133与分离lsc的cd34)以及正常组织特异性标志等综合评价[2],很多学者认为结合阳性标志和阴性标志可以更有效地分离干细胞。
细胞衰老和衰老相关疾病的研究进展

细胞衰老和衰老相关疾病的研究进展随着现代科技的不断发展,老龄化已经成为全球面临的一个重大挑战。
如何保持健康的老年生活,一直是医学、生物学、化学等众多领域的研究重点之一。
随着对细胞衰老及衰老相关疾病的研究深入,我们对于这方面的科学知识也有了更深入的了解。
一、细胞衰老及机制的研究细胞衰老是人们最关注的问题之一,它会随着年龄的增长而不断发展。
细胞衰老的机制主要包括逐渐损失表皮生长因子、DNA 复制损伤积累以及细胞中微小RNA的变化。
其中,表皮生长因子的作用是促进细胞成长和分裂,同时帮助减少DNA复制的破坏。
DNA复制损伤积累的原因则可分为两类,一是氧化损伤,另一种则是由环境中的紫外线、化学物质、病毒以及其他外来的损伤因素所造成。
在细胞衰老的研究中,常常会遇到一些抗老化基因的问题。
这些基因是为了保护细胞不受到氧化损伤、细胞死亡和慢病变的困扰。
抗老化基因通过调节呼吸链活性、细胞自噬过程以及吞噬功能来保护细胞。
近年来,也有不少研究关注抗衰老基因中长寿基因的关键作用。
二、衰老相关疾病的研究进展随着细胞衰老和抗衰老机制的研究,对于一些衰老相关疾病的了解也越来越深入。
1.老年痴呆症老年痴呆症是一种常见的神经系统退化疾病。
病人常常会出现记忆力下降、注意力不集中、判断力下降等症状。
目前的研究认为,这种疾病的发生部分是由于脑细胞死亡所引起。
最新研究显示,老年痴呆症病人脑细胞中垃圾桶的功能不完善,进而导致了脑细胞死亡。
所以,加强这类垃圾清理过程对于预防和治疗老年痴呆症有着重要的意义。
2.白内障白内障是一种普遍的中老年人眼疾病。
这种疾病在发生时,眼中的晶状体会变得模糊,进而导致视力下降。
白内障的形成主要是因为晶状体内氧化过程的加速,还有晶状体中蛋白质的堆积。
也就是说,白内障与细胞衰老、氧化过程密切相关。
目前,一些研究试图通过加强自身水解酶或者其他自我修复机制,来治疗白内障。
3.高血压高血压疾病在全球都有着广泛的分布。
高血压的病人会出现血压升高、脑部、心脏等器官损伤等问题。
神经干细胞的研究进展

神经干细胞的研究进展摘要:本文主要论述神经干细胞的两个应用方面,诱导神经干细胞分化与神经再生。
诱导神经干细胞的分化有两种办法,分别为直接诱导法和间接诱导法。
与iPSCs 相比较,iNSCs拥有更大的优势。
神经再生主要从细胞微环境方面论述,包括周围细胞,细胞因子,细胞外基质及微血管因素。
关键词:神经干细胞;诱导分化;细胞再生;微环境1•引言神经干细胞(neural stem cell)是指存在于神经系统中,能够分化形成多种脑细胞,并能够自动更新,提供大脑组织细胞的细胞群⑴。
其具体能分化为神经神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞。
大量研究表明,许多疾病如帕金森病,亨廷顿舞蹈症,脊髓损伤及认知功能⑵等均与神经干细胞相关,能被其治愈或者是由于神经元病变所引起的。
2006年Yamanaka利用小鼠成纤维细胞成功获得iPSCs?],这一研究使干细胞的研究发展进入了全新的局面,随之而来的多项研究成功建立了利用iPSCs治疗相关疾病的细胞模型及动物模型,但仍存在一定的问题需要解决。
治疗这些疾病利用了神经再生,这在成年哺乳动物的两个脑区终生存在,分别是海马齿状回的颗粒细胞层(subgra nu lar zon e,SGZ)和侧脑室的视管膜下区(subve ntricular zon e,SVZ)主要包括神经干细胞的增殖、迁移、分化及新生神经元整合至神经环路四个阶段。
这阐明影响神经干细胞增殖分化的因素对于深入认识神经再生的相关机制至关重要。
神经干细胞的增殖分化等行为高度依赖于其生长环境,即神经干细胞微环境(niche)。
神经干细胞niche的组成在两个神经再生的脑区有一些差异,SVZ区niche的细胞主要包括室管膜细胞、星形胶质细胞、短暂增殖细胞和神经母细胞。
SGZ区niche细胞主要包括星形胶质细胞、增殖细胞和神经元。
神经干细胞niche 对神经干细胞增殖分化的调控主要包括:与神经干细胞相邻的周围细胞的调控、细胞因子调控、细胞外基质调控及微血管调控。
干细胞的基础研究与临床应用

干细胞的基础研究与临床应用细胞是构成生命体的基本单位,而干细胞则是一种具有自我更新和多向分化潜能的细胞。
干细胞研究在过去几十年中取得了巨大的进展,不仅对生命科学的发展做出了重要贡献,也为医学领域的进步提供了无限的可能性。
本文将探讨干细胞的基础研究和临床应用,并展望其未来发展的前景。
干细胞的基础研究是了解其特性和功能的关键。
干细胞可分为胚胎干细胞和成体干细胞两种类型。
胚胎干细胞来源于早期胚胎,具有广泛的分化潜能,可以分化为各种体细胞类型。
成体干细胞则存在于成体组织中,包括骨髓、脂肪组织和神经系统等。
这些成体干细胞具有较低的分化潜能,主要参与组织修复和再生。
基于这些特性,研究人员在干细胞的来源、分化机制和调控因素等方面进行了大量的实验室研究。
在基础研究的基础上,干细胞的临床应用逐渐成为现实。
干细胞移植是目前广泛应用的一种治疗方法。
例如,造血干细胞移植已经成为治疗血液系统疾病的重要手段。
通过从骨髓或外周血中采集干细胞,经过体外分离和处理后,再移植到患者体内,以替代受损或异常的造血系统。
此外,干细胞还被用于治疗神经系统疾病、心血管疾病和肝病等多种疾病。
目前,干细胞的临床应用仍处于初级阶段,但已经展示了广阔的前景。
然而,干细胞的应用也面临着许多挑战和争议。
例如,胚胎干细胞的研究和使用一直备受争议,因为它涉及到胚胎的毁灭。
这引发了伦理和道德方面的讨论。
因此,科研机构和政府需要建立一套严格的伦理规范和监管制度,以确保干细胞的研究和应用符合伦理和法律的要求。
此外,干细胞的临床应用也面临技术难题和安全风险。
干细胞的扩增和分化是一项复杂的技术。
有效的培养和控制干细胞的分化方向对于临床应用至关重要。
此外,干细胞的长期安全性和效果需要更多的研究和验证。
只有通过科学的研究和实验,我们才能确保干细胞的应用是可行和安全的。
未来,干细胞的研究和应用将进一步深化。
在基础研究方面,科学家将继续探索干细胞的来源、分化机制和调控因素,以更好地理解其功能和特性。
SASP与细胞衰老的研究进展

SASP与细胞衰老的研究进展作者:杨丽华来源:《科技风》2021年第15期关键词:细胞衰老;衰老相关分泌表型;干细胞;成纤维细胞细胞衰老是生物体在性成熟后出现的细胞生理功能进行性减退,是一种细胞状态,与多种生理过程和衰老相关疾病密切相关。
细胞衰老和衰老相关分泌表型(senescence-as-sociated secretory phenotype,SASP)已经成为衰老和很多慢性疾病的主要驱动因素,包括癌症、神经退行性变、心脏病和骨关节炎。
近几年研究发现,SASP与干细胞衰老、成纤维细胞衰老、上皮细胞衰老、内皮细胞衰老及平滑肌细胞衰老有关。
本文对SASP与细胞衰老的研究进行综述,旨在为细胞衰老多种生理过程的研究及衰老相关疾病治疗策略提供一定理论基础。
1 SASP的概述2008年,Coppe J P等首次提出SASP这个概念。
SASP是细胞衰老后分泌的一系列炎症细胞因子、趋化因子、生长因子和蛋白酶。
SASP是细胞衰老的表现特征,影响细胞的微环境,与细胞衰老、个体老化和衰老相关的疾病有密切联系。
2 SASP与细胞衰老2.1 SASP与干细胞衰老成体干细胞/祖细胞是存在于组织中的一小群细胞,在其运作的器官的所有细胞类型中,具有分化的潜力,干细胞/祖细胞衰老与生理和病理过程密切相关。
SASP能够将衰老扩散到附近和远处的非衰老细胞。
用去卵巢(OVX)小鼠作为雌激素缺乏模型,研究发现OVX小鼠的骨髓问充质干细胞(BMSCs)在体内外都表现衰老表型,且JAK2/STAT3信号通路激活,SASP因子分泌上调。
添加雌激素后,可以抑制JAK2/STAT3信号通路,降低SASP因子表达,缓解衰老,增强成骨分化。
用辐射诱导BMSCs衰老模型,研究发现BMSCs的JAKl/STAT3通路被激活,并伴有IL-6、IL-8、基质金属蛋白酶一9(MMP9)等SASP因子分泌增加。
使用JAKl抑制剂(JAKi),可有效抑制BMSCs的JAKl/STAT3通路,同时SASP的分泌下调。
中枢神经系统干细胞研究进展

C S 的损伤 与再 生一直 是 困扰人 类 健 康 的难 题 , N) 也
是科 学家们 致 力于 研究 的焦 点 。1 9世纪 末 至 2 0世 纪初 , 人们 逐渐 发现 低 等脊 椎 动 物 和 两 栖类 的中枢
体 和海 马 中分 离 出神经 干细胞
, 而 对这一 传 统 从
观念 提 出了挑 战 。大 量 的研 究 已 经表 明 , 体 哺乳 成
动物 C S内仍 具 备 类 似 干 细胞 性 质 的神 经 前 体细 N
胞, 它们是 中枢 神经 系统 内长期 提供 新 细胞 ( 经元 神 和胶 质细胞 ) 源 泉 。 目前 还 不 十分 清 楚 来 源于 胚 的 胎期 C S 一 区域 的 干 细 胞 是 否 与 由胚 胎 发 育 的 N某 成体相 应部 位 中所 分 离 的干细胞 相 同 。单 细胞水 平 研 究表 明这 些 成 体 C S干 细胞 同样 具 有 长 期 增 殖 N 和多潜能 分 化 的 特性 , 许 多方 面 , 胎 期 和 成 体 在 胚 C S干细胞具 有 相 同 的分 子 特 征 和 发 育 的 潜 能 , N 如
确信 , 括人 类 自身在 内的 哺乳 动物 C S在 一定 条 包 N 件下是 可以再 生 的 , 生 的神 经 元 可 以修 复 C S损 新 N
伤, 而干 细胞 移植无 疑 为 C S疾 病 的 治疗 带来 希 望 N
的曙光 。
1 神 经 干 细胞 的发 现
神经 干 细胞 ( er t es S s 的 发 现 是 nua s m cl ,N C ) l e l
中枢 神经 系统 干 细胞 研 究进 展
神经干细胞研究前沿

神经干细胞研究前沿神经干细胞研究是神经科学领域备受关注的研究方向之一。
随着科学技术的不断进步,神经干细胞研究取得了许多重要突破,对于神经系统疾病的治疗和再生有着巨大的潜力。
本文将从不同角度探讨神经干细胞研究的最新进展和前沿技术。
神经干细胞简介神经干细胞是一类具有自我更新和分化为多种神经细胞潜能的细胞。
它们在成体神经系统中起着重要的作用,参与着神经元的生长、发育和修复过程。
研究人员通过对神经干细胞的深入了解,希望能够找到治疗神经系统疾病的新途径。
神经干细胞在神经再生中的应用神经干细胞具有重要的神经再生潜能,可以分化为多种神经元和胶质细胞,用于修复受损的神经组织。
研究人员正在探索利用神经干细胞治疗脑卒中、帕金森病、阿尔茨海默症等神经系统疾病的可能性,取得了一定的进展。
干细胞技术在神经科学中的应用随着干细胞技术的不断发展,神经干细胞研究也得到了极大的推动。
诱导多能性干细胞(iPSCs)技术的出现为神经再生医学带来了新的希望,研究人员可以通过重新编程成体细胞获得iPSCs,再进一步诱导其分化为神经干细胞,为神经系统疾病的治疗提供更多可能性。
单细胞转录组学在神经干细胞研究中的应用近年来,单细胞转录组学技术的快速发展为神经干细胞研究带来了新的视角。
研究人员可以通过对单个神经干细胞的基因表达谱进行分析,深入了解不同类型的神经干细胞及其分化过程,揭示神经系统发育和疾病发生机制的复杂性。
光遗传学在神经干细胞研究中的应用光遗传学作为一种独特的基因调控技术,为神经干细胞研究提供了全新的工具。
研究人员可以利用光遗传学手段精准操控神经干细胞的功能和命运,实现对神经系统疾病的更精准治疗,为神经再生医学带来新的可能性。
结语神经干细胞研究前沿的不断拓展和突破为神经科学领域带来了新的希望和挑战。
借助先进的技术和不懈的努力,我们有理由相信,在未来的日子里,神经干细胞研究将继续为神经系统疾病的治疗和再生提供更多有效的解决方案。
以上是对神经干细胞研究前沿的简要介绍,希望能对您有所帮助和启发。
人类神经干细胞的研究进展

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人类神经干细胞 的研究进展
柄 立业 综 述 患 国 桢 审植 。 美键词]神经 T细胞
中 图分 类 号 :R 5 24 文 献标 识 码 :A 文 章 编 号 :C 4 一 4 9 ( 0 2 0 — 0 9 0 N 4 l5m 2 0 ) l0 5 _ 3
比例。体外培养和扩增 的克隆在移植或分化实 验前体 外培
养 的时 间 与其 产 生 的 神 经 元 和胶 质 细 胞 的 比倒 有 无 关 系 .
作者未提供 此方 面的信息 而这个问题 非常重要 , 因为原代
培 养 的 神 经 干 细 胞 经 过 对 称 和 不对 称分 裂 可 能 产 生 新 的 神 经 干细 胞 和 分 化 方 向 已限 定 的神 经 前 体细 胞 ,实 际 上可 能 是 上 两 者 的混 合物1 6 1 。 F x等 在 研 究 中发 现 体 外培 养 的 人 的 神 经 前 体 细 胞 l a 移 植 后 可 以整 合 到 发 育 期 的前 脑 和 小 脑结 构 中 ,甚 至 可 代 替 小 脑 神 经 元 发 育缺 陷 突 变 鼠的颗 粒细 胞 层 。另一 个 研 究 小组 应 用 类 似 的 方 法 对 』 的 H P s 行 短 期 培 养 后 , 、 NC 进 移 植 八发 育期 的胚 胎 脑 组 织 ,人 类 细 胞 与 啮 齿 类 动 物 脑 组 织 很 好地 整合 到 一起 . 以区 分 移 植 人 的细 胞 , 成 所 谓 的嵌 难 形 和 脑H 在 这个 研究 中 , 者 也 发 现 . 啮齿 类 动 物 的轴 突 附 . 作 在 近 部 位有 』 类 的 步 突胶 质 细胞 存 在 , 与 了髓 鞘 的形 成 。移 、 参 植 的 人 类 的 细胞 可 以 分化 成 神 经 元 ,但 作 者 没 有 对 这 种 神 经 兀 的神 经 化 学 表 型进 行 鉴 定 这 些研 究 表 明 ,移 植 人 胚 胎 或 新生 动 物 脑 内 的 HN C Ps n 在 局部 的 环境 的诱 导 下 分 化 .提 示 不 同 种 属 之 间 的 这 I 种 发 育信 号 和 细胞 可 塑 的 保 守 性 。如 果 这 种 细胞 移植 到 成 年 大 鼠 脑 内会 怎 样 呢 ? 种 移植 与 临 床移 植 更 相 似 。 源 于 这 来 』胚胎脑皮质的 H P 、 N C在 F F G 2和 E F的刺 激 下体 外 培 养 G 2 4周 ( 周 传 1代 )移 植 到 帕垒 森 动 物 模 型 的 受 损 的纹 状 ~ 每 , 体 内 , 八 的细 胞 可 以存 活 , 分 化 为 神 经 元 和 星 型 胶 质 细 植 能 咆 H 人 类 的 神 经 元 发 出 广 泛 的 轴 突 伸 人 到 宿 主 的 脑组 织 - 然 而, f - 与移 植 未 经 培 养 的脑 组织 不 同 的 是 , 养 的 细 胞 培 移 植 后 在 宿 主 的 脑 组 织 中 更 广 泛 地 移 行 出移 植 部 位 ,大 部
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第31卷第4期2011年08月国际病理科学与临床杂志http ://w w w .gjbl.netInternational Journal of Pathology and Clinical M edicineVol.31N o.4Aug.2011收稿日期:2011-06-29修回日期:2011-07-28作者简介:段建辉,博士研究生,主要从事神经细胞衰老的研究。
通信作者:李学军,E-mail :xjli@bjmu.edu.cn 基金项目:国家自然科学基金(81020108031)。
This w ork w as supported by N ational N atural Science Foundation of Chian (81020108031).·综述·神经干细胞衰老基础与临床研究进展段建辉,祝晓玲,李学军综述(北京大学医学部基础医学院药理学系,北京100191)[摘要]神经干细胞具有多向分化潜能和自我更新能力,广泛分布于哺乳动物胚胎脑内,在成年脑内室管膜下区、颗粒细胞下层及胼胝体下区等区域也有神经干细胞的聚集分布。
神经干细胞在一定条件的刺激下可生成神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞,从而修复受损神经组织,对神经系统起到保护作用。
神经干细胞所处微环境改变或调节增殖与分化功能的基因突变,都会引起神经干细胞衰老死亡,这将使神经干细胞无法发挥正常的神经保护与修复作用。
延缓抑制神经干细胞衰老将对治疗神经退行性疾病和神经损伤起到重要作用。
[关键词]神经干细胞;衰老;保护doi :10.3969/j.issn.1673-2588.2011.04.004Advance in basic and clinical study onsenescence of neural stem cellsDUAN Jianhui ,ZHU Xiaoling ,LI Xuejun(Department of Pharmac olog y ,Sc hool of Basic Medic al Sc ienc e ,Peking University Health Sc ienc e Center ,Beijing 100191,China )[Abstract ]N eural stem cells are endow ed w ith the capacity of multipotentiality and self-rene-w ing ,and distribute ubiquitously in mammalian fetal brains.In the brains of adult mammals ,neural stem cells aggregate in particular zones ,i.e.subventricular zone ,subgranular zone ,subcallosal zone ,and etc.Under specific stimulus ,neural stem cells could differentiate into neurons ,astrocytes ,and oligodentro-cytes.In this w ay ,they can repair the damaged neural tissues.Any change in the microenvironment or mutation in gene controlled proliferation and differentiation could lead to senescence and even death of neural stem cells ,w hich in turn stop them playing normal neural protection and repair function.Thus ,slow ing dow n the senescence process of neural stem cells could be of great significance in targeting neural degenerative diseases and neural impairments.[Key words ]neural stem cells ;senescence ;protection近二十年,人们对哺乳动物脑再生能力的认识有了根本转变。
传统思想认为成年脑是终末分化的不可修复的组织,然而近些年研究表明,哺乳动物脑内含有在一定条件诱导下可分化为神经元、星形胶第4期国际病理科学与临床杂志http://w w w.gjbl.net第31卷质细胞和少突胶质细胞并参与记忆形成和脑损伤修复的神经干细胞[1]。
神经干细胞具有自我更新与多向分化潜能。
在成年哺乳动物脑内,神经干细胞主要分布在以下4个区域:紧贴外侧脑室外侧壁的室管膜下区(subventricular zone,SVZ),位于海马齿状回内的颗粒细胞下层(subgranular zone,SGZ),位于海马和胼胝体之间的胼胝体下区(subcallosal zone,SCZ)以及位于内侧颗粒层和白质之间的小脑边缘区域[2]。
与其他细胞一样,神经干细胞也存在着衰老的现象。
神经干细胞的衰老将降低其对神经系统的保护作用,从而导致神经退行性疾病以及神经系统损伤难以得到修复[3]。
因此阐明神经干细胞的衰老机制以及建立神经干细胞的抗衰老方法将是医学研究的重点方向,并且会有长远的临床应用前景。
1神经干细胞的体外培养1.1体外培养获得高纯度神经干细胞的方法神经干细胞培养是研究中枢神经系统(central nervous system,CN S)发育及衰老相关的分子和细胞学机制的重要手段,也是细胞替代疗法治疗CN S疾病的来源之一。
原代培养神经干细胞一般取胚胎为14d左右大、小鼠脑皮质、海马和室下区或成年小鼠的海马齿状回。
大多数采用神经球培养来制备神经干细胞,但是这种方法培养的细胞是异质性群体,包含神经干细胞以及分化的神经细胞,由于细胞扩增率不高,短期内难以获得大量的神经干细胞。
Kona-gaya等[4]合成了融合编码6个组氨酸残基的核苷酸序列(epidermal grow th factor-histidine,EGF-His)以及聚苯乙烯黏合肽(EGF-polystyrene,EGF-PSt)的表皮生长因子。
这种编码后的生长因子能够分别表面锚定到镍螯合的玻璃板和聚苯乙烯培养皿。
在上述培养介质中能够高选择性、快速、大量地扩增神经干细胞。
神经干细胞离体培养中常用的细胞系有M HP36条件永生性小鼠神经干细胞系[5]、M EB5多潜能小鼠神经干细胞系[6-7]和C17.2神经祖细胞系[8]。
研究[9]表明,大鼠骨髓间充质干细胞(bome marrow mesenchymal stem cell,BM SC)在标明为TCP(tissue culture treated plastic),即经过表面的改性处理的一次性塑料细胞培养皿中培养,增殖现象最明显,并保持多向分化潜能。
TCP可用于BM SC 体外扩增而不用担心意外分化造成的干细胞培养失败[9]。
神经干细胞与BM SC同属多能干细胞,故TCP可能同样适合神经干细胞体外培养。
1.2生长因子对体外培养神经干细胞的影响为研究碱性成纤维细胞生长因子、表皮生长因子、胰岛素样生长因子-1、脑源性神经营养因子以及睫状神经营养因子对神经干细胞增殖和分化的影响,使大肠杆菌表达融合了编码6个组氨酸残基的核苷酸序列的上述单一生长因子融合蛋白。
这些融合蛋白生长因子以单一因子或两种因子组合,微阵列于镍离子功能化芯片上。
在此芯片上培养神经干细胞,显示这5种生长因子单一作用均对神经干细胞行为有明显影响。
而加入2种不同生长因子,其对神经干细胞行为的影响并非它们各自单一作用的简单叠加,随着其中2种生长因子组合的不同,其作用可表现为竞争、协同或破坏,甚至可能完全不同于单一因子原有的作用[10]。
1.3神经干细胞的标志物N estin和M usashi是神经干细胞的2个主要标志蛋白,其他标志物如Vimentin,Hu,N ucelostemin,Sox1/2,SSEA-1/LeX及CD133等均可用于神经干细胞的鉴定[11]。
在神经系统原发恶性肿瘤中同样有N estin和M usashi的表达,其中N estin可用于预测神经系统原发恶性肿瘤的恶性度与病死率[12]。
实验中常用BrdU作为新生细胞的检测标志物,但BrdU对神经干细胞和祖细胞有诱导衰老的作用[13]。
2影响神经干细胞衰老的因素2.1神经干细胞衰老相关的基因研究发现随着年龄增长,小鼠前脑SVZ区祖细胞的增殖和嗅球内神经生成降低,同时多能前脑祖细胞数和自我更新潜能也下降。
这些改变与p16Ink4a 表达增加有关,该基因编码一种与细胞衰老有关的细胞周期蛋白依赖性激酶抑制因子(cyclin-depend-ent kinase inhibitor,CDKI)。
衰老的p16Ink4a缺陷小鼠,其SVZ的祖细胞增殖、嗅球内神经生成以及多能前祖细胞数和自我更新潜力均有明显的轻度下降。
但p16Ink4a缺陷并不影响齿状回或肠神经系统的祖细胞功能,提示在衰老过程中随着p16Ink4a表达上升,不同区域的神经祖细胞其反应不同。
衰老小鼠SVZ的前脑祖细胞功能和嗅球内神经生成的下降,部分是由p16Ink4a表达增加导致的[14]。
多疏蛋白(转录抑制蛋白)基因家族的Bmi-1基因对于保持神经干细胞自我更新和增殖能力有非常重要的作用。
在成年小鼠神经干细胞和人胚胎神经干细胞,Bmi-1的下游靶基因是Ink4a/Arf位点,而对于小鼠胚胎神第4期段建辉,等:神经干细胞衰老基础与临床研究进展第31卷经干细胞,其下游靶基因是p21基因。
高表达Bmi-1可增强神经干细胞的自我更新能力,抑制Bmi-1会使神经干细胞自我更新受损,而敲除Bmi-1基因,人胚胎神经干细胞会出现衰老现象(β-半乳糖苷酶染色呈阳性)。
敲除Bmi-1的人胚胎神经干细胞及小鼠成年神经干细胞,其Ink4a/Arf水平明显升高。
高表达Ink4a/Arf可上调p16Ink4a和p19Arf,从而导致细胞周期阻滞和神经干细胞衰老。
在敲除Bmi-1的小鼠胚胎神经干细胞中,p21水平升高,p21是细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂,高表达p21可下调cyclin E和CDK4,从而使细胞周期阻滞[15-17]。
体外培养神经干细胞过表达Bmi-1可促进神经干细胞增殖及神经元生成,但是对于体内培养的神经干细胞,Bmi-1的作用明显减低[18]。