17β-雌二醇对人胚胎海马区神经干细胞增殖与神经元方向分化的影响

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目的:雌激素,一种性腺激素,与生殖系统的发生,分化,成熟以及功能的维持有着密切的关系。近二十年,科学家发现在许多脑区有雌激素受体的表达,而且雌激素受体在不同脑区的表达有着性别特异性。这样,科学家开始关注雌激素对神经系统结构与功能的影响。雌激素可以影响海马区颗粒细胞的神经再生,海马的突触可塑性,以及抑制神经细胞的凋亡[1]。这些证据均有力证明雌激素与人海马的早期发育有着密切的关系。最近的研究提示,新生儿海马区有雌激素受体的表达。同时,海马是目前公认的可在体外分离培养出神经干细胞的微环境。海马区的神经干细胞是海马神经元以及神经胶质细胞的前体。雌激素对这些细胞的影响必将直接影响海马区的神经发生。因此本研究目的集中在研究雌激素是否可以影响人胚胎海马区的神经干细胞(hfHIP-NSCs,human fetalhippocampal neural stem cells)的增殖与神经元方向分化?从而揭示中枢神经系统早期发育过程中,雌激素对于人海马发育的影响机制。   材料与方法:本研究从16周流产胎儿的海马区分离,体外培养神经干细胞,并对这些细胞进行生物学特性的鉴定;利用RT-PCR,免疫组织荧光染色,以及Western-Blot技术检测人胚胎海马区神经干细胞中雌激素受体的表达;最后,在体外培养神经干细胞的培养基中加入17β-雌二醇,结合BrdU参入法观察雌激素对于人胚胎海马区神经干细胞增殖的影响;利用神经干细胞体外自然分化的方法以及神经元组织化学染色技术观察雌激素对于人胚胎海马区神经干细胞神经元方向分化的影响。最后,为解释雌激素的作用确实是通过雌激素受体完成的,我们利用雌激素受体抑制剂阻断雌激素受体,观察雌激素的促分化作用是否可以被该阻断剂阻断。   结果:本试验成功的在体外分离培养人胚胎海马区的神经干细胞,经鉴定该前体细胞,确实可以在体外自我更新,并且分化为神经元和神经胶质细胞,并且表达神经前体细胞特异性的标记物nestin。利用免疫细胞化学技术,RT-PCR以及Western-Blot技术证明雌激素受体β在人胚胎海马区神经干细胞内表达;同时雌激素受体的另一个亚型ERa在此类细胞并没有表达。体外的增殖分化试验显示,E2可以促进hfHIP-NSCs的自我增殖,并且同时能够使体外自然分化的神经干细胞更多的分化成神经元。最后,雌激素受体抑制剂ICI-182780可以阻断雌激素对hfHIP-NSCs神经元方向分化的促进作用。   结论:17β-雌二醇可以通过结合雌激素受体β促进hfHIP-NSCs的自我增殖,同时可以促进更多的hfHIP-NSCs分化为神经元。
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