本文關(guān)鍵詞：小鼠皮層內(nèi)移植膠質(zhì)細(xì)胞形態(tài)及功能重建研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：目的:星形膠質(zhì)細(xì)胞是人類大腦中分布最廣泛的細(xì)胞。其與神經(jīng)元和腦血管形成重要的連接,參與調(diào)節(jié)血流,并幫助神經(jīng)元處理各種感覺信息。研究表明,感覺刺激引起大腦神經(jīng)元活動的同時,還能夠引起神經(jīng)元周圍的星形膠質(zhì)細(xì)胞活動。另一方面,星形膠質(zhì)細(xì)胞還可通過釋放谷氨酸,參與調(diào)控神經(jīng)元活動。星形膠質(zhì)細(xì)胞的功能性紊亂會導(dǎo)致動物及人類出現(xiàn)神經(jīng)和精神性疾病。因此,膠質(zhì)細(xì)胞移植治療可能成為一種治愈神經(jīng)系統(tǒng)疾病的有效手段。之前大量動物研究證實,移植膠質(zhì)前體細(xì)胞或者星形膠質(zhì)細(xì)胞可以改善患病動物的大腦功能,提高動物行為能力。然而,目前尚缺乏活體動物實驗證據(jù),證實移植的星形膠質(zhì)細(xì)胞能夠整合入宿主的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),進而發(fā)揮功能�；诖�,本實驗運用雙光子顯微鏡并聯(lián)合足底痛覺刺激,在活體動物水平,對小鼠大腦皮層移植的膠質(zhì)細(xì)胞進行單細(xì)胞水平的在體功能研究。并通過光鏡聯(lián)合雙束掃描電鏡技術(shù),對移植星形膠質(zhì)細(xì)胞與宿主神經(jīng)元痛覺傳導(dǎo)環(huán)路的整合進行了亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)的觀察和重構(gòu)。方法:①分離孕14.5天~15.5天EGFP胎鼠端腦的神經(jīng)干細(xì)胞,并將其誘導(dǎo)為膠質(zhì)前體細(xì)胞及星形膠質(zhì)細(xì)胞。分別用免疫熒光和共聚焦鈣成像的方法,對體外培養(yǎng)的神經(jīng)干細(xì)胞、以及由其分化而來的膠質(zhì)前體細(xì)胞以及星形膠質(zhì)細(xì)胞進行了形態(tài)學(xué)和功能學(xué)的鑒定。②將以上誘導(dǎo)得到的膠質(zhì)前體細(xì)胞移植入成年小鼠大腦體感皮層,采用免疫組織熒光化學(xué)和雙光子成像的方法,對移植后不同時間點(4W,8W,12W,25W,45W)的星形膠質(zhì)細(xì)胞進行形態(tài)學(xué)觀察。③應(yīng)用雙光子顯微鏡對移植后不同時間點的星形膠質(zhì)細(xì)胞進行在體鈣成像觀察,并對痛覺介導(dǎo)的移植星形膠質(zhì)細(xì)胞進行鈣成像記錄。④應(yīng)用光鏡聯(lián)合雙束掃描電鏡技術(shù),對移植星形膠質(zhì)細(xì)胞與基底核(NBM)膽堿能神經(jīng)元的軸突投射,進行細(xì)胞及亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)水平研究。結(jié)果:①分化培養(yǎng)基(DMEM/F12+B27+10 ng/mL CNTF+30%FBS)誘導(dǎo)神經(jīng)干細(xì)胞向膠質(zhì)前體細(xì)胞的分化率為87%,向成熟星形膠質(zhì)細(xì)胞分化率為83%,并且ATP及Thapsigargin能夠誘導(dǎo)神經(jīng)干細(xì)胞來源的星形膠質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生鈣活動。②膠質(zhì)前體細(xì)胞移植入成年小鼠的大腦皮層內(nèi),12W后可分化為成熟星形膠質(zhì)細(xì)胞,并且在腦內(nèi)存活至少45W。③移植后12W的星形膠質(zhì)細(xì)胞具有自發(fā)鈣活動,且鈣反應(yīng)幅度與宿主星形膠質(zhì)細(xì)胞類似。從移植后12W開始,移植星形膠質(zhì)細(xì)胞可以對痛覺刺激產(chǎn)生相應(yīng)的鈣反應(yīng)活動,痛覺刺激誘發(fā)移植星形膠質(zhì)細(xì)胞的鈣反應(yīng)潛伏期及反應(yīng)幅度均與宿主星形膠質(zhì)細(xì)胞類似。④光鏡結(jié)果顯示基底核(NBM)膽堿能神經(jīng)元的軸突投射至大腦皮層的軸突末梢可與移植星形膠質(zhì)細(xì)胞突起上的α7-N型乙酰膽堿受體(α7-nAch R)相互靠近。⑤電鏡結(jié)果顯示,移植星形膠質(zhì)細(xì)胞突起結(jié)構(gòu)可以與來自NBM的宿主神經(jīng)元投射形成“三突觸”或者“突觸樣”結(jié)構(gòu)。結(jié)論:①CNTF及FBS可以體外誘導(dǎo)胚胎神經(jīng)干細(xì)胞向成熟星形膠質(zhì)細(xì)胞分化,分化而來的星形膠質(zhì)細(xì)胞經(jīng)過體外培養(yǎng),具有類似于正常細(xì)胞的ATP受體以及胞內(nèi)鈣庫系統(tǒng)。②胚胎干細(xì)胞來源的膠質(zhì)前體細(xì)胞移植入成年小鼠的大腦皮層后可在形態(tài)上逐漸發(fā)育成熟,并于移植后12W顯示出成熟膠質(zhì)細(xì)胞的形態(tài)。③移植星形膠質(zhì)細(xì)胞在小鼠大腦皮層內(nèi)具有自發(fā)鈣活動,并可以對痛覺刺激做出反應(yīng),提示移植星形膠質(zhì)細(xì)胞已在功能上整合入宿主神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。④來自NBM區(qū)膽堿能神經(jīng)元軸突投射末梢可與移植星形膠質(zhì)細(xì)胞突起形成“三突觸”和“突觸樣”結(jié)構(gòu),提示移植膠細(xì)胞可在結(jié)構(gòu)上整合進入宿主神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)。綜上所述,胚胎干細(xì)胞來源的膠質(zhì)前體細(xì)胞移植入成年小鼠大腦皮層后,能夠分化、發(fā)育為成熟星形膠質(zhì)細(xì)胞,并在結(jié)構(gòu)與功能上整合入宿主動物皮層的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中,參與神經(jīng)環(huán)路對感覺信息的處理。
【關(guān)鍵詞】：神經(jīng)干細(xì)胞 膠質(zhì)前體細(xì)胞 星形膠質(zhì)細(xì)胞 鈣信號 移植 雙光子成像 突觸
【學(xué)位授予單位】：第三軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R338
【目錄】：

• 英文縮寫一覽表4-5
• 英文摘要5-7
• 中文摘要7-9
• 第一章 前言9-10
• 第二章 移植膠質(zhì)前體細(xì)胞在小鼠大腦皮層內(nèi)的形態(tài)發(fā)育研究10-25
• 2.1 材料及方法10-16
• 2.2 實驗結(jié)果16-23
• 2.3 討論23-24
• 2.4 小結(jié)24-25
• 第三章 移植膠質(zhì)細(xì)胞在小鼠皮層內(nèi)的功能重建研究25-33
• 3.1 材料及方法26-27
• 3.2 實驗結(jié)果27-31
• 3.3 討論31-32
• 3.4 小結(jié)32-33
• 第四章 移植膠質(zhì)細(xì)胞與宿主神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)整合33-46
• 4.1 材料及方法34-39
• 4.2 實驗結(jié)果39-44
• 4.3 討論44-45
• 4.4 小結(jié)45-46
• 全文總結(jié)46-47
• 參考文獻47-52
• 文獻綜述 膠質(zhì)前體細(xì)胞移植治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病的研究進展52-62
• 參考文獻57-62
• 碩士研究生期間的科研成果62-63
• 致謝63

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本文編號：251738