少突膠質(zhì)系細(xì)胞的生物學(xué)特性及其神經(jīng)保護(hù)作用研究.pdf

1、少突膠質(zhì)系細(xì)胞包括少突膠質(zhì)細(xì)胞(oligodendrocyteOLGs)和少突膠質(zhì)前體細(xì)胞(oligodendrocyteprecursorcellsOPCs)，是中樞神經(jīng)系統(tǒng)尤其是白質(zhì)內(nèi)的重要細(xì)胞成分。此前較多研究表明，當(dāng)中樞神經(jīng)損傷時，少突膠質(zhì)細(xì)胞的髓鞘成分對于軸突再生具有明顯的抑制作用。但是，目前對于少突膠質(zhì)系細(xì)胞在神經(jīng)系統(tǒng)中發(fā)揮的營養(yǎng)與保護(hù)作用，尤其是對相對成熟神經(jīng)元的保護(hù)作用，卻研究甚少。近來的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，體外培養(yǎng)的OPCs具有

2、向神經(jīng)干細(xì)胞(NSCs)逆向分化能力和無限增殖能力，而腦內(nèi)的成年OPCs與神經(jīng)元存在著突觸聯(lián)系現(xiàn)象，這提示少突膠質(zhì)系細(xì)胞有可能在體內(nèi)發(fā)揮著重要而復(fù)雜的功能。本課題從少突膠質(zhì)系細(xì)胞的體外培養(yǎng)和體內(nèi)移植入手，結(jié)合上丘逆行標(biāo)記技術(shù)、視神經(jīng)損傷技術(shù)和大鼠視網(wǎng)膜髓鞘形成模型，來研究少突膠質(zhì)系細(xì)胞在體內(nèi)外的發(fā)育、分化和營養(yǎng)因子表達(dá)情況，及其所具有的神經(jīng)保護(hù)作用，以期進(jìn)一步深入認(rèn)識少突膠質(zhì)系細(xì)胞與神經(jīng)元之間的密切關(guān)系，并為中樞神經(jīng)相關(guān)疾病的治療提供新

3、的思路。 為此，本研究采用改良的膠質(zhì)細(xì)胞混合培養(yǎng)與差速貼壁方法獲得大鼠OPCs，使用無血清培養(yǎng)基進(jìn)行擴(kuò)增、培養(yǎng)，用免疫組織化學(xué)和流式細(xì)胞技術(shù)對培養(yǎng)細(xì)胞的純度進(jìn)行鑒定，對少突膠質(zhì)系細(xì)胞表達(dá)部分營養(yǎng)因子的情況進(jìn)行檢測：采用TUNEL、MTT等方法對少突膠質(zhì)系細(xì)胞條件培養(yǎng)基對原代培養(yǎng)小腦顆粒神經(jīng)元的保護(hù)作用進(jìn)行檢測；將OPCs移植入成年SD大鼠玻璃體內(nèi)，利用上丘逆行熒光標(biāo)記技術(shù)，觀察眼內(nèi)移植的OPCs對眶內(nèi)視神經(jīng)切斷時的視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)

4、胞(RGCs)的保護(hù)作用及其持續(xù)時間；將OPCs或NSCs移植入新生和幼年SD大鼠玻璃體或視網(wǎng)膜內(nèi)，觀察不同時期視網(wǎng)膜內(nèi)髓鞘形成與分布特點(diǎn)，分析髓鞘的超微結(jié)構(gòu)，并觀察眼內(nèi)髓鞘形成對損傷神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的保護(hù)作用。主要結(jié)果及結(jié)論如下： 1．利用改良的混合膠質(zhì)細(xì)胞原代培養(yǎng)方法，結(jié)合搖床振蕩和差速貼壁，獲得純度大于93％的OPCs：擴(kuò)增培養(yǎng)的OPCs可以表達(dá)多種標(biāo)記物包括Nesfin和GAP-43，因子撤除導(dǎo)致細(xì)胞自發(fā)向OLGs分化和成熟；

5、短期的血清刺激使OPCs出現(xiàn)克隆樣增殖現(xiàn)象；OPCs與OLGs可以在mRNA和蛋白水平表達(dá)BDNF和IGF-1；OPCs與OLGs的條件培養(yǎng)基能夠促進(jìn)原代培養(yǎng)的小腦顆粒神經(jīng)元的存活。 2．大鼠玻璃體內(nèi)移植的OPCs可在較長時間內(nèi)存活，部分細(xì)胞變?yōu)槎鄻O形狀；視神經(jīng)切斷后2周內(nèi)，OPCs移植組的RGCs存活數(shù)量大于對照組，表明少突膠質(zhì)系細(xì)胞能夠在體內(nèi)發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用。 3．OPCs向新生大鼠玻璃體內(nèi)移植后4周，多數(shù)視網(wǎng)膜內(nèi)開

6、始出現(xiàn)成束髓鞘，表明OPCs可在同種視網(wǎng)膜內(nèi)向少突膠質(zhì)細(xì)胞分化并成熟；髓鞘只分布于神經(jīng)纖維層，提示視網(wǎng)膜神經(jīng)纖維層具有促使髓鞘形成的作用；髓鞘束出現(xiàn)的比例、分布面積和形態(tài)變化與OPCs移植后大鼠的存活時間相關(guān)；紋狀體NSCs也可以在視網(wǎng)膜內(nèi)向OLGs分化并形成髓鞘。 4．OPCs向幼年大鼠視網(wǎng)膜內(nèi)移植后7周，接近半數(shù)的視網(wǎng)膜內(nèi)發(fā)現(xiàn)成束髓鞘，多分布于原移植象限內(nèi)；透射電鏡和免疫組織化學(xué)檢測證實(shí)視網(wǎng)膜內(nèi)無明顯的RGCs退化現(xiàn)象及異位