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干细胞诱导分化为神经细胞的研究

庞希宁  
【摘要】:目的 研究干细胞向神经细胞分化不仅可以应用于临床,为神经系统疾病,如帕金森症、脑卒中、脊髓病变患者进行细胞移植,使其尽快康复;还可以作为研究哺乳动物神经系统发育的体外模型,了解神经分化过程中基因表达调控的变化,并方便进行基因操作。 既往认为神经细胞是终末分化细胞,其损伤后很难再由神经干细胞补充。因此,中枢神经系统神经元损伤不能再生,尤其哺乳类动物神经元缺乏再生能力。 从上世纪80年代开始,有研究表明移植外周神经和胎髓能促进脊髓损伤轴突的再生。以后,诸多实验显示了脊髓损伤后可能会再生。最近,有研究表明中枢神经系统神经元损伤可由神经干细胞来补充。而且,其它来源的干细胞,如:骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)和胚胎干细胞(embryonic stem cells,ESCs)在一定条件下均可分化为神经元样细胞。但是,诱导分化的比例还很低。 将大鼠MSCs移植到脊髓挫裂伤的大鼠体内,显示了明显的功能恢复。研究者直接地或将大鼠MSCs与神经球细胞共培养后,通过局部注射的方式移植进大鼠损伤脊髓内,发现实验组大鼠的后肢运动功能比对照组明显恢复,形态学检测显示移植的MSCs位于损伤区中心,且朝向损伤中心牵拉宿主组织,阻止脊髓空洞的形成。虽然诸多研究表明MSCs可部分修复损伤脊髓的解剖连接,但目前仍无充分证据证明MSCs能够恢复损伤脊髓的神经传导功能。 本实验拟摸索出一种简便有效、无毒性的体外大比例诱导干细胞分化为神经细胞的方法,并通过移植干细胞研究其体内向神经细胞分化。并进一步通过基因芯片分析证实诱导结果,筛选向神经细胞分化的主导基因,研究干细胞向神经细胞诱导分化的机理。


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