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酪氨酸羥化酶基因轉(zhuǎn)染神經(jīng)干細(xì)胞及表達(dá)

發(fā)布時(shí)間:2020-04-17 12:58
【摘要】: 帕金森癥(Parkinson's disease,PD)的基本病理改變?yōu)橹心X黑質(zhì)多 巴胺能神經(jīng)元進(jìn)行性壞死,同時(shí)神經(jīng)元內(nèi)多巴胺合成代謝過程中的限速 酶——酪氨酸羥化酶(Tyrosine hydroxylase,TH)含量下降,其結(jié)果導(dǎo)致 紋狀體區(qū)多巴胺含量的顯著減少,引起各種臨床癥狀。目前PD的非手 術(shù)治療,以補(bǔ)充多巴胺合成的前體物質(zhì)左旋多巴(L-3, 4-dihydroxyphenylalanine,L-dopa)為主,但隨著疾病的發(fā)展,存活的多 巴胺能神經(jīng)元及其酪氨酸羥化酶含量進(jìn)一步下降,即使補(bǔ)充大量各類藥 物,也難以達(dá)到滿意療效。因此,有效地增加紋狀體區(qū)多巴胺能神經(jīng)元的 數(shù)量,增強(qiáng)神經(jīng)元合成多巴胺神經(jīng)遞質(zhì)的能力,是治療PD的關(guān)鍵措施。 在腦紋狀體內(nèi)移植多巴胺能組織,以提高腦內(nèi)多巴胺神經(jīng)遞質(zhì)的含量, 正發(fā)展成為一種新的治療方法。腦內(nèi)移植胚胎中腦組織治療PD的效果 得到廣泛確認(rèn),但是這種方法也存在一定的局限性,首先要同時(shí)獲得數(shù) 個(gè)胎齡相似的用于腦內(nèi)移植的胚胎非常困難,其次在倫理學(xué)上也存在激 烈的爭論,在很大程度上限制了這種方法的廣泛應(yīng)用。為了增加紋狀體 多巴胺的含量,研究者們將成纖維細(xì)胞、成肌細(xì)胞等經(jīng)基因工程改造使 之表達(dá)酪氨酸羥化酶移植到紋狀體內(nèi),增加多巴胺遞質(zhì)的含量,以達(dá)到 治療PD的目的,但是這一類非神經(jīng)源性細(xì)胞不能在宿主腦內(nèi)長期存活, 不能與宿主腦神經(jīng)發(fā)生神經(jīng)整合,作用時(shí)間較短,效果仍不理想。因此, 尋找一種既能與宿主腦發(fā)生神經(jīng)整合,在宿主腦內(nèi)長期存活,又易于獲 得,易于在體外培養(yǎng)增殖,便與進(jìn)行基因操作,表達(dá)酪氨酸羥化酶的的 細(xì)胞供體源,用于腦移植治療PD將有重要的意義。 自90年代初以來,學(xué)者們在對神經(jīng)發(fā)育的研究中發(fā)現(xiàn)一類廣泛存在 于哺乳動(dòng)物CNS的未分化細(xì)胞。這類細(xì)胞具有自我分裂,,自我復(fù)制,自 我更新及自我維持的能力,并具有多種分化潛能,研究者認(rèn)為這一類細(xì) 胞屬于神經(jīng)干細(xì)胞(NeUral Stem cells,NSCs)。神經(jīng)干細(xì)胞可在體外培養(yǎng), 長期傳代,大量增殖,在體外誘導(dǎo)因子的作用下可以分化發(fā)育為成熟的 各種神經(jīng)細(xì)胞表型,尤其是分化成熟的神經(jīng)元具有完整的電生理功能, 腦內(nèi)移植后能長期存活,并與宿主腦細(xì)胞之間產(chǎn)生神經(jīng)整合,建立起復(fù) 雜而廣泛的突觸聯(lián)系。由于NSCs易于獲得,在體外增殖迅速,便于進(jìn) 行基因工程操作,是基因治療CNS疾病的理想載體細(xì)胞。本研究中,我 們從胚胎 16天(Emb仰oic day 6,EI6)V讓tar大鼠前腦室管膜下周圍 區(qū)分離、鑒定、培養(yǎng)增殖了神經(jīng)干細(xì)胞c同時(shí),我們將缺陷性逆轉(zhuǎn)錄病 毒載體NZA與多巴胺合成的限速酶基因TH一起構(gòu)建了表達(dá)質(zhì)粒,然后 將該表達(dá)質(zhì)粒轉(zhuǎn)染PA3 I7細(xì)胞,收集經(jīng)PA3I,包裝產(chǎn)生的含TH-NZA具有 感染能力的逆轉(zhuǎn)錄病毒顆粒。并將收獲的h-NZA病毒感染體外培養(yǎng)的 神經(jīng)干細(xì)胞,誘導(dǎo)其分化后,用免疫熒光細(xì)胞化學(xué)的方法檢測到了TH 基因在分化細(xì)胞內(nèi)的表達(dá)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下: 1.構(gòu)建并擴(kuò)增Th-NZA表達(dá)質(zhì)粒。 2.分離、鑒定、大量增殖和搜集了 EI6 Wstar大鼠前腦室管膜下周 圍區(qū)的NSCs。 3.建立了TH-N止轉(zhuǎn)染NSCS的有效方法,探索了逆轉(zhuǎn)錄病毒表達(dá) 質(zhì)粒轉(zhuǎn)染NSCS的最佳條件。 4.以不同的條件在體外誘導(dǎo)NSCs分化為神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞, 驗(yàn)證了所分離的NSCS具有多分化潛能c 5.證實(shí)了轉(zhuǎn)染TH-N。A的NSCS分化為神經(jīng)元及膠質(zhì)細(xì)胞后都能有 效地表達(dá)TH,并且,NSCS的神經(jīng)生物學(xué)特征不因TH-N。A的轉(zhuǎn)染而發(fā) 生變化。 總之,本實(shí)驗(yàn)成功地進(jìn)行了NSCs的分離、鑒定及體外培養(yǎng),并完成 了重組逆轉(zhuǎn)錄病毒載體質(zhì)粒N。A-TH對NSCS的轉(zhuǎn)染,證實(shí)了TH在分化 細(xì)胞中的表達(dá),我們認(rèn)為可在體外培養(yǎng),大量擴(kuò)增,并容易進(jìn)行h基因 轉(zhuǎn)染,且能表達(dá)TH的NSCs可以作為腦內(nèi)細(xì)胞移植治療PD的供體源。
【學(xué)位授予單位】:第三軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2001
【分類號(hào)】:R329.2

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