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IGF-1对缺血性脑损伤大鼠神经干细胞增殖、迁移和分化的影响

王琳娜  
【摘要】:在成年哺乳动物中枢神经系统内,神经干细胞(Neural stem cells,NSCs)在侧脑室室管膜下区(Subventricular zone,SVZ)和海马齿状核(Dentate gyrus,DG)等处终生存在,神经发生现象也终生维持。成年脑内的神经发生受许多因素的调节,年龄、慢性压力、忧郁症、生长因子以及脑损伤等,其中生长因子的存在是最重要的环境因素。整个神经系统的发生是按照增殖、迁移和分化的程序进行的。胰岛素样生长因子-1(Insulin-like growth factor-1,IGF-1)是一种多肽类激素,已证明对前体细胞增殖有促进作用。血清及脑内IGF-1的含量随年龄的增长而降低。实验一为阐明局灶脑缺血发生后局部应用IGF-1与成年鼠神经发生三步:增殖、迁移和分化之间的具体关系;实验二通过侧脑室注射IGF-1阐明青年鼠和老年鼠神经发生的差别及IGF-1对不同年龄大鼠神经发生及增殖细胞生存的影响。 材料和方法: 实验一:健康雄性SD大鼠,随机分为MCAO处理组、MCAO对照组和假手术组。每组16只。线栓法制作大鼠大脑中动脉阻塞(MCAO)模型,假手术组尼龙线仅插入颈外动脉。模型成型后MCAO处理组大鼠经侧脑室注射1μg IGF-1(5μl),对照组以5μl生理盐水取代,假手术组不作处理。各组大鼠按MCAO术后不同的饲养时间分别于第7d、14d、28d、42d随机取4只灌注取脑,制做脑组织腊块。为评估增殖、迁移和分化三步之间的具体关系,选用5′嗅尿嘧啶 郑州大学2004年硕_L学位论文lG乒j对龄波理面岁扮又屏禅经子细撇瑙瞪,、迁移和分化的矛村 (BrdU)、多唾液酸形式的神经细胞粘附分子(PSA.NCAM)、微管相关蛋白 (MAPZ)和胶质纤维酸性蛋白(GFAP)分别作为增殖、迁移和分化的标记物。 免疫组织化学和免疫组织化学双重染色方法检测BrdU阳性细胞、PSA一CAM阳 性细胞、BrdU和PSA一NCAM双阳性细胞和BrdU和MAPZ双阳性细胞。 实验二:健康雄性SD大鼠,按年龄分为青年组(3一4个月)和较老组(l 年)。用线栓法制作大鼠大脑中动脉阻塞(MCAO)模型,每组按不同的处理方 法再分为:处理组(MCAO术后注射IGF一15闪,1林g)和对照组(MCAO术后 注射5川生理盐水),分别称为青年处理组(6只),青年对照组(4只),较老处 理组(6只),较老对照组(4只)。各组大鼠分别在缺血后第7d和第28d过量麻 醉后,灌注取脑,制做脑组织腊块。采用BrdU标记方法鉴定MCAO后第7d和 第28d的增殖细胞,免疫组织化学方法检测BrdU阳性细胞的表达。 结果: 实验一:BrdU标记细胞和PSA一CAM标记细胞计数均在缺血后第7d最 多,分别是对照组的4.0倍和1.8倍,是假手术组的9.9倍和5.4倍。BrdU和 PSA一NCAM双标细胞在缺血发生后双侧SVZ和DG区可以检测到,于第7d计 数最多,之后逐渐降低;然而BrdU和MAP:以及BrdU和GFAP双标细胞却从 第14d开始逐渐增多,直到第42d。随着BrdU十PSA一CAM双标阳性表达的逐 渐降低,BrdU+MAPZ双标阳性表达逐渐增高,呈现此消彼涨的变化。 实验二:较老组中BrdU阳性细胞的数目7d后较对照组增加5.1倍;青年组中 BrdU阳性细胞的数目7d后较对照组增加5.5倍。28d后,BrdU阳性细胞的残留 率(7d时阳性细胞数/28d阳性细胞数X 100%)在青年处理组和较老处理组中分别 是79.2%和44.9%,分别相对于对照组的63.8%和15.6%。 结论: 1.IGF一1注入后,在早期(7d内)诱导了缺血性脑损伤后神经细胞的增殖; 在中期(7d一14d)诱导了新生细胞的迁移;在后期(14d后)伴随着迁移的 进行新生细胞逐渐发生了分化。 2.IGF一1注入后诱导了青年大鼠和较老大鼠脑缺血后神经干细胞的增殖,两组 比较无显著差别。 3.IGF一1注入后提高了青年鼠和较老鼠脑缺血后增殖细胞的生存能力,对较老 郑州大学2004年硕士学位论文了6声飞]对斜孟理脑窦涝大屏冉牲经天绷抱遭履,、迁参匆分钻必影村 大鼠,这种作用更为明显。


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