基本信息
- 項目名稱：
- 神經(jīng)干細胞移植治療帕金森病動物模型
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡介：
- 本研究首先分離培養(yǎng)E14胚胎大鼠腦室下帶區(qū)NSCs，綠色熒光蛋白標記。運用單側(cè)損毀成年SD大鼠黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元制作帕金森病動物模型，將干細胞移植模型動物黑質(zhì)內(nèi)。在移植后60天取移植大鼠全腦進行矢狀和冠狀連續(xù)冰凍切片觀察移植細胞行為。結(jié)果顯示，移植的細胞在黑質(zhì)部位存活并遷移擴散，動物行為學(xué)癥狀明顯改善。
- 詳細介紹：
- 神經(jīng)干細胞移植是國際生物醫(yī)學(xué)界的前沿學(xué)科，研究前景十分看好。近年來的研究表明胚胎期和成年期動物的神經(jīng)組織及人腦中可以分離出神經(jīng)干細胞,能不斷增殖并且具有分化成神經(jīng)元、星型膠質(zhì)細胞和少突膠質(zhì)細胞的能力，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病治療中具有廣闊前景。帕金森病是危害中老年身心健康的主要神經(jīng)退行性疾病，至今缺乏治愈的有效方法。本作品利用體外培養(yǎng)神經(jīng)干細胞進行移植治療帕金森動物模型研究，觀察移植治療效果和移植后細胞行為。首先分離培養(yǎng)E14胚胎SD大鼠腦室下帶區(qū)神經(jīng)干細胞，增強型綠色熒光蛋白標記。同時，運用6-OHDA單側(cè)損毀成年大鼠黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元制作帕金森病動物模型，然后將標記的神經(jīng)干細胞移植入帕金森病模型大鼠黑質(zhì)內(nèi)。在移植后60天，觀察移植后動物行為和取移植大鼠全腦進行冠狀連續(xù)冰凍切片觀察移植細胞行為。結(jié)果顯示，移植的細胞在黑質(zhì)部位存活并遷移擴散，動物行為學(xué)癥狀明顯改善。雖然運用神經(jīng)干細胞移植治療帕金森病多有報道，但是本研究中移植神經(jīng)干細胞的標記方法和移植后細胞的行為特性研究方面具有新意，研究結(jié)果為利用干細胞移植治療帕金森病的方法和機理研究提供了重要的實驗資料，具有較大的開發(fā)應(yīng)用前景。
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作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 神經(jīng)干細胞的發(fā)現(xiàn)為療法治療帕金森病展示了良好的前景，但移植的細胞是否向損傷的所有黑質(zhì)區(qū)域遷移并能錨定于損傷部位, 是否能在黑質(zhì)長期穩(wěn)定存活是細胞移植治療PD病的關(guān)鍵。本研究用增強型綠色熒光蛋白標記體外培養(yǎng)大鼠腦室下帶區(qū)分離的NSCs并移植到PD動物模型黑質(zhì), 以求了解細胞移植治療的動物行為學(xué)效果和NSCs在宿主腦內(nèi)的遷移和存活行為 為細胞移植治療PD提供實驗依據(jù)。
科學(xué)性、先進性及獨特之處
- 1、本作品采用綠色熒光蛋白標記體外培養(yǎng)的神經(jīng)干細胞，追蹤細胞移植后的行為學(xué)表現(xiàn)，在神經(jīng)干細胞標記方法學(xué)上具有突破。2、通過觀察PD模型動物腦區(qū)移植細胞的行為，揭示內(nèi)在的某些特性與規(guī)律，具有創(chuàng)新意義與特色。3、作品實驗設(shè)計科學(xué)合理，論文寫作規(guī)范，研究結(jié)果為細胞移植治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病提供了重要的實驗資料。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- NSCs是神經(jīng)系統(tǒng)中未分化的細胞，具有很強的多向分化潛力，從理論上講將NSCs移植給腦部損傷、PD等腦疾病患者可以起到治療作用，因而具有廣闊的應(yīng)用前景。本作品研究結(jié)果為NSCs移植治療PD提供了重要的實驗數(shù)據(jù)和理論依據(jù)，具有較大的潛在應(yīng)用開發(fā)前景。因此，本項目對基礎(chǔ)理論的研究和臨床應(yīng)用都具有重要的價值。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 近年來的研究表明胚胎期和成年期動物的神經(jīng)組織及人腦中可以分離出神經(jīng)干細胞,能不斷增殖并且具有分化成神經(jīng)元、星型膠質(zhì)細胞和少突膠質(zhì)細胞的能力，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病治療中具有廣闊前景。本研究首先分離培養(yǎng)E14胚胎SD (Sprague-Dawley)大鼠腦室下帶區(qū)NSCs，用增強型綠色熒光蛋白(enhanced green fluorescent protein, EGFP)標記。運用6-羥基多巴胺單側(cè)損毀成年SD(Sprague-Dawley)大鼠黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元制作PD動物模型。將體外培養(yǎng)的NSCs用EGFP標記后移植到PD模型動物黑質(zhì)內(nèi)。在細胞移植后60天再次進行動物行為學(xué)檢測，取大鼠全腦進行冠狀連續(xù)冰凍切片觀察移植細胞行為。結(jié)果顯示，移植的細胞在黑質(zhì)部位存活并遷移擴散，動物行為學(xué)癥狀明顯改善。
獲獎情況
- 本作品獲得安慶師范學(xué)院大學(xué)生科研項目立項支持，以學(xué)術(shù)報告的形式在學(xué)院內(nèi)交流。
鑒定結(jié)果
- 作品選題是神經(jīng)科學(xué)研究中的前沿性課題，實驗設(shè)計科學(xué)合理，論文書寫規(guī)范，實驗結(jié)果具有一定的創(chuàng)新性。該作品為細胞移植治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病提供了重要的試驗資料和理論依據(jù)。
參考文獻
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同類課題研究水平概述
- 隨著運用神經(jīng)干細胞移植治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病的研究日益深入，細胞移植入體內(nèi)后的行為引起廣泛關(guān)注。為此，研究神經(jīng)干細胞移植后的細胞行為，是運用細胞療法治療相關(guān)神經(jīng)系統(tǒng)疾病的重要基礎(chǔ)課題。 近幾年，對神經(jīng)干細胞移植領(lǐng)域的研究主要集中在如下幾個方面。 1）移植神經(jīng)干細胞的治療學(xué)研究 該方面研究主要運用動物模型或病人，觀察移植后的治療效果。如用移植神經(jīng)干細胞治療中風、帕金森病、腦運動皮層損傷、脊髓損傷、腦缺血引起的認知障礙等。其中，很多工作集中在通過體外轉(zhuǎn)染，獲得能夠表達特定基因的神經(jīng)干細胞或祖細胞，從而改善病癥。在眾多治療學(xué)研究中，運用移植神經(jīng)干細胞對脊髓損傷的治療效果較為肯定。 2）對移植神經(jīng)干細胞的分化和遷移行為研究 Vescovi等人早在1999年的研究就發(fā)現(xiàn)，移植入宿主的神經(jīng)干細胞產(chǎn)生移行并分化成移植部位的特殊細胞類型。Rosario將神經(jīng)干細胞移植入小腦前葉發(fā)育缺如的小鼠，發(fā)現(xiàn)移植細胞逐漸分化成小腦顆粒細胞并形成內(nèi)顆粒層。眾多的研究證明，移植后細胞可分化成特定類型的神經(jīng)元或膠質(zhì)細胞。 3）移植神經(jīng)干細胞與宿主細胞的重構(gòu)研究 運用跨種屬的移植研究發(fā)現(xiàn)豬神經(jīng)干細胞在PD大鼠黑質(zhì)內(nèi)具有參與環(huán)路構(gòu)建的能力。移植后神經(jīng)干細胞若能在宿主體內(nèi)長期存活下去，必然與宿主神經(jīng)元發(fā)生聯(lián)系甚至參與神經(jīng)回路的構(gòu)建。但該方面的研究報道較少。 綜合對移植神經(jīng)干細胞的研究，還存在如下的問題：首先，如何區(qū)別移植細胞和宿主細胞。以往的研究為標識移植細胞與宿主細胞的區(qū)別，通常運用BrdU標記移植的神經(jīng)干細胞，由于BrdU摻入情況不能直接被觀察，所以需要通過免疫組織化學(xué)的方法來反映，因此容易受免疫組化操作影響，而且其僅能摻入新合成的DNA中,定位在細胞核中,位置比較局限,不能顯示出細胞的形態(tài)，不便于我們了解被標記細胞之間的聯(lián)系。其次，眾多的研究發(fā)現(xiàn)，移植后神經(jīng)干細胞的分化方向與其所處的移植部位局部環(huán)境密切相關(guān)，并非由內(nèi)在特性決定。 近年來，綠色熒光蛋白（GFP）標記技術(shù)的成熟給移植細胞的示蹤提供了強有力的工具。由于移植細胞可自體表達GFP。并可獲得突起和末梢含有GFP的移植神經(jīng)干細胞類型。因此，運用綠色熒光蛋白基因重組的病毒感染神經(jīng)干細胞從而標記移植細胞，追蹤研究細胞移植后的行為，這無疑將會帶來突破性的進展。目前，運用該技術(shù)在神經(jīng)干細胞移植方面的研究剛剛起步。
