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劲马文献:神经干细胞与血管性痴呆大鼠海马胆碱能神经元变化的相关性


发布日期:[2019-08-30] 共阅[114]次

神经干细胞与血管性痴呆大鼠海马胆碱能神经元变化的相关性
孙玉华,耿利娇,赵静雅,贺维亚,李保平(河南大学淮河医院神经内科,河南省开封市 475001) 

文章亮点:
1 有研究显示,神经干细胞移植可以增加血管性痴呆模型大鼠脑内胆碱能神经细胞,其机制可能为外源性神经干细胞在移植区增殖、分化,并可能促进了内源性神经干细胞的分化、迁移,改善了大鼠脑内局部的微环境。
2 神经干细胞移植后胆碱乙酰转移酶阳性细胞增多,从而有效促进胆碱能神经元分化及生长,乙酰胆碱生成增多,使大鼠海马区神经功能恢复,并促进大鼠学习记忆能力的有效改善,其具体机制目前尚缺乏有利证据支持。
关键词:
干细胞;移植;痴呆;血管性;海马胆碱能神经元;神经干细胞;干细胞移植;胆碱乙酰转移酶;学习记忆能力;乙酰胆碱;SD 大鼠
主题词:
神经干细胞;痴呆, 血管性;神经元;组织工程
摘要
背景:血管性痴呆患者存在额叶皮质及海马胆碱能神经元受损,可能是导致患者认知功能受损的形态学基础。
目的:探讨神经干细胞与血管性痴呆大鼠海马胆碱能神经元变化的相关性。
方法:纳入 90 只 SD 大鼠,随机均分为 3 组,其中假手术组仅分离颈总动脉,模型组和神经干细胞移植组采用两血管结扎法建立血管性痴呆动物模型,神经干细胞移植组在建立血管性痴呆动物模型之后向大鼠海马CA1 区注射 5 μL 神经干细胞,另外两组按照同样的操作注射相同剂量的生理盐水。移植后第 3,7,14,30,60 天,分别处死各组 6 只大鼠,采用 S-P 免疫组化法检测各组脑实质 BrdU 阳性细胞和 ChAT 阳性细胞分布情况,利用 Morris 水迷宫系统检测大鼠学习记忆能力。
结果与结论:BrdU 阳性细胞主要分布在大脑皮质区以及海马区,尤其是血管周围。在基底核和丘脑以及室管膜区,可观察到少量 BrdU 阳性细胞存在。随着时间的推移,BrdU 阳性细胞数目不断下降,到移植后 60 d,仅存在少量 BrdU 阳性细胞存活。移植后不同时间模型组和神经干细胞移植组的 ChAT 阳性细胞数均显著大于假手术组(P < 0.05);模型组 ChAT 阳性细胞数显著低于神经干细胞移植组(P < 0.05)。模型组寻找平台时间显著长于假手术组,穿越平台次数显著少于假手术组(P < 0.05);神经干细胞移植组的寻找平台时间显著短于模型组,穿越平台次数显著大于模型组(P < 0.05)。结果表明神经干细胞可以在大鼠脑内存活并发生迁移,显著改善血管性痴呆大鼠学习记忆能力,相关机制可能与海马胆碱能神经元分化和生长有关。

引言 Introduction
随着社会发展和人口的老龄化,各种脑血管病的发病率呈现出不断上升的趋势[1]。血管性痴呆是一种由脑血管疾病所致的认知功能障碍综合征,严重影响患者和家属的生活质量,也给整个社会以及家庭带来了沉重的精神和经济负担[2]。血管性痴呆的病情发展十分迅速,在病史中有反复多次的脑卒中发作,脑卒中每发作1次痴呆症状加重1次[3]。按照病理形态可将血管性痴呆分为弥漫性缺血型、多发性梗死型和重要部位的梗死型,如海马回、丘脑及额叶的梗死。血管性痴呆会导致乙酰胆碱合成量和胆碱乙酰转移酶活性显著下降[4]。1992年,国外学者Reynolds等[5]从成年大鼠纹状体和海马中分离出一种特殊的细胞群,这类细胞群能自我更新并具有多向分化潜能。随着干细胞理论和相关研究的不断进展,确定了中枢神经系统存在神经干细胞。大量研究发现,各种原因导致神经细胞损伤后,可以利用一定的方式进行修复,以达到治疗疾病的目的,其中神经干细胞移植治疗是一个重要的途径[6-7]。本研究建立血管性痴呆动物模型并进行神经干细胞移植,通过观察脑实质BrdU阳性细胞和ChAT阳性细胞分布情况以及大鼠学习记忆能力,探讨神经干细胞与血管性痴呆大鼠海马胆碱能神经元变化的相关性。
1 材料和方法 Materials and methods 
1.1 设计 随机对照动物实验。
1.2 时间及地点 实验于2015年4至7月在河南大学淮河医院完成。
1.3 实验动物和材料 90只成年雌性SD大鼠,体质量180-220 g,购自上海斯莱克实验动物有限责任公司,使用许可证号:scxk(沪)2015-0015。5只新生1-3 d SD大鼠,购自上海斯莱克实验动物有限责任公司。实验过程中对动物处置符合动物伦理学要求。
1.4 实验方法
1.4.1 动物分组与血管性痴呆大鼠模型制作 将90只成年SD大鼠随机分为3组,其中模型组30只,神经干细胞移植组30只,假手术组30只。模型组和神经干细胞移植组均采用两血管结扎法建立血管性痴呆动物模型。大鼠常规禁食 12 h、禁水4 h,10%水合氯醛腹腔注射麻醉后,于颈前部皮肤正中做切口,钝性分离双侧颈总动脉,利用“1”号线对两侧颈总动脉进行结扎,结扎后常规消毒,缝合皮肤。假手术组实施相同的分离操作,仅分离双侧颈总动脉,不结扎。

神经干细胞移植后血管性痴呆大鼠海马胆碱能神经元变化的实验所用主要试剂与仪器:

 试剂与仪器 来源 
乙醇 上海樊克生物科技有限公司
胰蛋白酶 上海弘顺生物科技有限公司
胎牛血清 北京普博斯生物科技有限公司
移液枪 上海静融生物科技有限公司
青霉素 上海胜迈医疗器械有限公司
磷酸盐缓冲液 上海瑞楚生物科技有限公司
链霉素 上海劲马生物科技有限公司
DMEM培养基 百浩生物科技有限公司(北京) 
兔抗大鼠ChAT多克隆抗体 上海古朵生物科技有限公司
鼠抗人BrdU抗体 上海拜力生物科技有限公司
兔抗鼠荧光二抗 中国北京中杉金桥生物技术公司
二抗免疫组化试剂盒(SP试剂盒) 北京博奥森生物技术有限公司
DAB显色试剂盒 武汉博士德生物工程有限公司
流式细胞仪 金华市科迪仪器设备有限公司
离心机 上海明兹精密仪器有限公司

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