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目的:各种原因造成的脑组织损伤是当今致死、致残的主要原因,研究如何保护脑组织促进患者早日康复具有重大的经济和社会意义。已有研究证实脉络丛能分泌包括神经生长因子(NGF)、神经营养因子Ⅲ、Ⅳ(NT-3,NT-4)、脑源性神经营养因子(BDNF)、转化生长因子β(TGF-β)、胶质细胞源性神经营养因子(GDNF)等许多神经营养因子,对脑组织具有保护作用,但对脉络丛细胞分泌神经营养因子的规律尚未明了。研究其分泌规律,对选择脉络丛细胞进行移植的时机,有效发挥脉络丛细胞分泌神经营养因子的保护作用具有重要意义。本研究选取一种脉络丛分泌的神经营养因子——转化生长因子β<,1>作为指示因子,动态观察体外培养的脉络丛细胞转化生长因子β<,1>分泌的规律,为脉络丛细胞移植细胞库的建立以及脉络丛移植的应用提供实验依据及基础。
材料和方法:选取成年雄性Wistar大鼠30只,随机分成5组,每组6只。将其颈椎脱臼后处死,立即头部酒精消毒,在无菌条件下应用手术显微镜暴露侧脑室及第四脑室,游离并取出脉络丛,彻底剥除外膜及血管。将提取的脉络丛组织洗净,剪碎,经胶原蛋白酶消化后,过筛清洗后,纯化并鉴定。行台盼蓝染色并计数活细胞后,调整细胞密度为2×10<5>/ml。将脉络丛细胞悬液以接种于培养皿中,37℃、5%CO2孵箱静置培养。每隔两天收集上清,-30℃保存。同时选取相同细胞密度的海马组织细胞进行相互对照。在培养的第14天后将收集培养第2天、第4天、第6天、第8天、第10天,第12天及第14天的上清液用间接酶联免疫吸咐法对培养液中的转化生长因子β<,1>的浓度进行测定。所测各组浓度用均数±标准差(x ±s)表示。所有结果应用SPSS 13.0软件包进行统计处理。对结果采用两样本比较的Wilcoxon秩和检验,多样本比较的Kruskal-Wallis H检验等方法。检验标准采用p<0.05有统计学意义。
结果:1.脉络丛上皮细胞形态观察和免疫荧光结果:在倒置相差显微镜下观察,胶原酶消化后的脉络丛细胞成圆形,分布均匀,活细胞占95%以上。在培养的最初48小时,多数细胞呈圆形或椭圆形,部分细胞梭形或多边形。随着培养时间的延长,圆形或椭圆形细胞聚集成团状或片状生长,2周后细胞铺满单层。由于TTR.(transthyretin)在脑脉络丛表达率高,为脉络丛细胞所特有,可作为成熟脉络丛细胞的标志物。对培养的脉络丛细胞进行TTR免疫荧光检测显示绝大多数细胞为TTR阳性,说明培养的细胞是脉络丛上皮细胞。
2.海马细胞形态观察:在倒置相差显微镜下观察,培养的海马细胞为混合细胞,形态各异,分布均匀。培养12~24h大部分细胞贴壁生长,3~4d细胞数量可见明显增加。随着培养时间的延长,培养物中星形胶质细胞的比例越来越大,而神经元及其它细胞成分的比例越来越小。原代培养9~14d,以星形胶质细胞为主的细胞即可长满培养皿壁。培养的细胞胞体较大,形状不规则,细胞突起多而长,符合星形胶质细胞形态。
3.脉络丛和海马细胞分泌的转化生长因子β <,1>浓度变化趋势:在培养后的第2天,脉络丛和海马培养液中即可检测到转化生长因子β<,1>的存在。随着时间的推移,海马细胞分泌的转化生长因子β<,1>浓度变化比较平缓而脉络丛分泌的转化生长因子β<,1>浓度变化明显。在海马细胞,培养第2天分泌的转化生长因子β<,1>浓度为334.14±35.19 pg/ml,随后分泌的转化生长因子β<,1>浓度开始下降,第4天到第8天这个期间内分泌的转化生长因子β<,1>相对平稳(p>0.05),到第10天分泌到达最低,约203.4±34.82pg/l。第10天以后转化生长因子-β<,1>的浓度逐渐回升。在第12天和第14天,海马细胞分泌的转化生长因子β<,1>浓度为272.73±21.03 pg/ml和290.76±8.38 pg/ml。在脉络丛上皮细胞,培养第2天分泌的转化生长因子β<,1>浓度为528±13.62 pg/ml。从培养第2天后脉络丛上皮细胞分泌的转化生长因子β<,1>浓度开始上升,到第4天达到一个分泌高峰,转化生长因子β<,1>浓度为1404.5±128.89pg/ml,随后到第6天分泌的转化生长因子β<,1>降到最低,浓度为291.95±28.00pg/ml。在第8天,脉络丛上皮细胞分泌的转化生长因子的浓度出现了第二个高峰,浓度为1536.5±36.77 pg/ml。在第10天,第12天和第14天脉络丛上皮细胞分泌的转化生长因子β<,1>的浓度处于相对稳定(p>0.05),分别为1313.15±219.68pg/ml,1298.42±181.28pg/ml,1328±18.38 pg/ml。
4.脉络丛上皮细胞和海马细胞转化生长因子β<,1>的浓度及其比较:培养后第2天的培养液中即可检测出一定浓度的转化生长因子β<,1>,随时间的推移,在第2天,第4天脉络丛上皮细胞分泌的转化生长因子β<,1>浓度显著显示高于海马细胞分泌的转化生长因子β<,1>浓度(p<0.05)。在第6天,脉络丛上皮细胞和海马细胞分泌的的转化生长因子β<,1>的浓度没有显著性的差异(p>0.05)。第8天以后,脉络丛上皮细胞分泌的转化生长因子β<,1>浓度显示显著高于海马细胞的分泌的转化生长因子β<,1>浓度(P<0.05)。
结论:1.离体的大鼠脉络丛上皮细胞能分泌转化生长因子β<,1>,其分泌功能可持续2周以上,在培养的第7~14天,脉络丛上皮细胞具有稳定的分泌能力。
2.从海马细胞和脉络丛上皮细胞分泌转化生长因子β<,1>的比较来看,脉络丛上皮细胞分泌的神经营养因子的能力比海马组织细胞分泌的能力更强。