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研究背景与目的神经退行性病变、神经细胞损伤等疾病,往往由于急慢性炎症反应,而造成神经细胞的损伤。到目前为止,如何修复这些损伤坏死的细胞,仍然存在许多亟待解决的问题。由于组成中枢神经系统大部分细胞的神经元为永久细胞,因而损伤坏死后,细胞往往无法再生。内源性的神经干细胞(neural stem cells,NSCs)在损伤中可被激活成神经前体细胞(neural progenitor cells,NPCs),可进一步分化成为胶质细胞等支持细胞,以参与炎症反应,介导免疫调控,并对缺损区域进行支持。然而,NSCs在成年人脑中仅存在于脑室下区等极少的区域内,因而长久以来,研究者们都致力于寻找新的细胞来源,以探索新的可行的治疗方法。目前已经出现了许多关于干细胞移植的相关研究。异体神经干细胞移植由于存在明显的伦理学问题而逐渐被淘汰。胚胎干细胞移植由于存在潜在的致瘤性的问题而饱受争议。诱导多能干细胞(induced pluripotency stem cells,iPSCs)已有许多突破性进展,但其细胞来源较难获取,因而仍然停留在基础研究中。近年来,间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)研究的相关进展,为神经退行性病变、神经系统损伤性疾病开辟新的大门。MSCs可以从许多组织中获取,其中包括骨髓、脐带、胎盘以及脂肪组织等等。脂肪来源的间充质干细胞(Adipose derived mesenchymal stem cells,ADMSCs,ASCs,ASC下同),因其数量大,易于获取和安全面成为MSCs治疗的最优选来源之一。然而,尽管MSCs相关研究取得了诸多进展,其对于神经系统的修复作用的机制仍然不能明确,并且因MSC移植后在颅内的存活率,分化率很低,因而其应用仍然存在局限性。间充质干细胞通过诱导转分化而来的类神经前体细胞(neural progenitor cell like cells,NPCLs)的研究,因为其与内源性神经前体细胞具有类似的生物学特性和遗传特性而受到更多的关注。目前,已经有许多关于脂肪来源的类神经前体细胞的相关研究,已经取得了许多发现。我们课题组的前期工作中发现EID3(EP300 interacting inhibitor of differentiation 3)分子在脐带间充质干细胞诱导分化成为类神经前体细胞过程中与DNA甲基化酶家族的DNMT3A(DNA methyltransferase 3 alpha)产生直接相互作用。但是,EID3是否同样可以调控ASCs向NPCL的转分化过程,其调控这一转分化过程的机制究竟如何,仍然有待于进一步研究。研究方法1.诱导培养并鉴定类神经前体细胞。2.流式细胞仪鉴定细胞周期变化。3.通过干扰和过表达EID3分子,判断EID3是否可以调控转分化过程。4.确定EID3分子在转分化过程中的表达、细胞核质分布变化。5.通过免疫共沉淀技术等EID3分子在转分化过程中,是否与DNA甲基化、去甲基化相关的分子存在直接的相互作用。6.对转分化后的NPCL、干扰/过表达EID3并转分化后的NPCL以及正常脂肪间充质干细胞进行全基因组甲基化测序,检测基因组甲基化水平的差异。结果1.通过9天的诱导培养基诱导培养,ASCs出现了与神经前体细胞相类似的生物学性状,特异性的标志物的表达量显著的升高。2.在转分化过程中,诱导的细胞出现类似于神经前体细胞的细胞周期改变;3.在ASCs转分化成为NPCLs过程中,通过干扰或过表达EID3分子,可以使转分化过程和效率加快或减慢。同时,EID3分子在转分化过程中,逐渐从细胞质向细胞核中转移,抑制向核内转移过程可以提高转分化效率。4.转分化过程中,与DNA甲基化相关的分子的表达出现了显著变化,并且EID3可以与TET1产生相互作用。5.EID3分子可以调控转分化过程中全基因组甲基化水平。结论1.EID3可以直接影响ASCs向NPCL转分化的进程。2.EID3可以与DNA去甲基化相关分子TET1产生直接相互作用,并影响其表达。3.EID3可以影响转分化过程中DNA甲基化水平。