论文部分内容阅读
神经干细胞是指中枢神经系统中具有自我更新能力并且能够分化产生成熟神经细胞(包括神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞)的多潜能细胞。近年来已经相继从啮齿类动物和人的胚胎及成年脑组织中发现、分离和纯化出神经干细胞。人体大脑皮层和纹状体的结构和功能存在很大的差别,前者是覆盖在大脑半球表面的灰质,也是中枢神经系统发育最为复杂和完善的部位。大脑皮层是躯体运动、感觉、语言、视觉和听觉中枢。纹状体是锥体外系的重要组成部分,与机体运动、平衡有关。神经干细胞参与了发育过程中皮层和纹状体的形成。而且胚胎14-16周是神经系统发育的重要时期。所以我们推测这段时期皮层和纹状体两个脑区的神经干细胞应该存在不同。但前期我们得到关于这两个脑区神经干细胞增殖及自主分化的数据未发现有统计学意义的差别。不同脑区的神经干细胞在无血清培养基中均成球状生长。在多聚鸟氨酸加层粘连蛋白(Laminin)包被的培养皿中用去生长因子培养基培养,神经干细胞可以贴壁分化。分化的细胞爬出神经球生长,并可见长出突起。皮层和纹状体神经干细胞分化出神经元和胶质细胞的比例大体相同。
为了弄清楚这两个脑区神经干细胞是否存在不同,我们首先应用基因芯片对人胚皮层和纹状体来源的神经干细胞进行扫描。结果显示一些基因在这两个脑区神经干细胞中表达存在差异,从中我们选择了成纤维细胞生长因子受体3(fgfr3)基因。Fgfr3基因在纹状体神经干细胞中比皮层神经干细胞中表达高。而且通过文献调研,我们得知FGFR3和干细胞的增殖和分化相关。Fgfr3的Real-TimePCR证实了基因芯片的结果。基因功能最终是要通过蛋白来实现的。所以我们用Westernblotting蛋白半定量的方法研究了FGFR3蛋白在这两个脑区神经干细胞中的表达情况。同时利用免疫组织化学染色的方法对脑组织,干细胞和分化细胞FGFR3的表达情况进行检测分析。Westernblotting结果显示皮层干细胞FGFR3蛋白表达高于纹状体干细胞,差别有统计学意义。神经干细胞及其分化细胞免疫组化染色可见FGFR3的表达,阳性细胞比例差别无统计学意义。分化细胞FGFR3和Nestin,GFAP可以双标,阳性细胞比例差别亦无统计学意义。人胚皮层和纹状体组织未见FGFR3染色。进而我们对人胚皮层和纹状体组织进行fgfr3基因Real-Time分析,结果显示纹状体组织中fgfr3表达高于皮层组织。
最后得出结论,人胚不同脑区的神经干细胞可以在体外培养扩增,可以自主分化。尽管fgfr3基因水平和蛋白水平表达不一致,我们仍可以推断人胚不同脑区神经干细胞存在差异,这种差异同样存在于其来源组织。而且FGFR3和神经干细胞增殖、分化相关。