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基本信息
- 項(xiàng)目名稱(chēng)：
- 神經(jīng)干細(xì)胞移植治療帕金森病動(dòng)物模型
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類(lèi)：
- 生命科學(xué)
- 大類(lèi)：
- 自然科學(xué)類(lèi)學(xué)術(shù)論文
- 簡(jiǎn)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(biāo)記。運(yùn)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(dòng)物模型，將干細(xì)胞移植模型動(dòng)物黑質(zhì)內(nèi)。在移植后60天取移植大鼠全腦進(jìn)行矢狀和冠狀連續(xù)冰凍切片觀察移植細(xì)胞行為。結(jié)果顯示，移植的細(xì)胞在黑質(zhì)部位存活并遷移擴(kuò)散，動(dòng)物行為學(xué)癥狀明顯改善。
- 詳細(xì)介紹：
- 神經(jīng)干細(xì)胞移植是國(guó)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(lái)的研究表明胚胎期和成年期動(dòng)物的神經(jīng)組織及人腦中可以分離出神經(jīng)干細(xì)胞,能不斷增殖并且具有分化成神經(jīng)元、星型膠質(zhì)細(xì)胞和少突膠質(zhì)細(xì)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(xì)胞進(jìn)行移植治療帕金森動(dòng)物模型研究，觀察移植治療效果和移植后細(xì)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(xì)胞，增強(qiáng)型綠色熒光蛋白標(biāo)記。同時(shí)，運(yùn)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(dòng)物模型，然后將標(biāo)記的神經(jīng)干細(xì)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(dòng)物行為和取移植大鼠全腦進(jìn)行冠狀連續(xù)冰凍切片觀察移植細(xì)胞行為。結(jié)果顯示，移植的細(xì)胞在黑質(zhì)部位存活并遷移擴(kuò)散，動(dòng)物行為學(xué)癥狀明顯改善。雖然運(yùn)用神經(jīng)干細(xì)胞移植治療帕金森病多有報(bào)道，但是本研究中移植神經(jīng)干細(xì)胞的標(biāo)記方法和移植后細(xì)胞的行為特性研究方面具有新意，研究結(jié)果為利用干細(xì)胞移植治療帕金森病的方法和機(jī)理研究提供了重要的實(shí)驗(yàn)資料，具有較大的開(kāi)發(fā)應(yīng)用前景。
作品圖片
作品專(zhuān)業(yè)信息
撰寫(xiě)目的和基本思路
- 神經(jīng)干細(xì)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(xì)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(zhǎng)期穩(wěn)定存活是細(xì)胞移植治療PD病的關(guān)鍵。本研究用增強(qiáng)型綠色熒光蛋白標(biāo)記體外培養(yǎng)大鼠腦室下帶區(qū)分離的NSCs并移植到PD動(dòng)物模型黑質(zhì), 以求了解細(xì)胞移植治療的動(dòng)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(xì)胞移植治療PD提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 1、本作品采用綠色熒光蛋白標(biāo)記體外培養(yǎng)的神經(jīng)干細(xì)胞，追蹤細(xì)胞移植后的行為學(xué)表現(xiàn)，在神經(jīng)干細(xì)胞標(biāo)記方法學(xué)上具有突破。2、通過(guò)觀察PD模型動(dòng)物腦區(qū)移植細(xì)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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)科學(xué)合理，論文寫(xiě)作規(guī)范，研究結(jié)果為細(xì)胞移植治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病提供了重要的實(shí)驗(yàn)資料。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- NSCs是神經(jīng)系統(tǒng)中未分化的細(xì)胞，具有很強(qiáng)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論依據(jù)，具有較大的潛在應(yīng)用開(kāi)發(fā)前景。因此，本項(xiàng)目對(duì)基礎(chǔ)理論的研究和臨床應(yīng)用都具有重要的價(jià)值。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 近年來(lái)的研究表明胚胎期和成年期動(dòng)物的神經(jīng)組織及人腦中可以分離出神經(jīng)干細(xì)胞,能不斷增殖并且具有分化成神經(jīng)元、星型膠質(zhì)細(xì)胞和少突膠質(zhì)細(xì)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(qiáng)型綠色熒光蛋白(enhanced green fluorescent protein, EGFP)標(biāo)記。運(yùn)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(dòng)物模型。將體外培養(yǎng)的NSCs用EGFP標(biāo)記后移植到PD模型動(dòng)物黑質(zhì)內(nèi)。在細(xì)胞移植后60天再次進(jìn)行動(dòng)物行為學(xué)檢測(cè)，取大鼠全腦進(jìn)行冠狀連續(xù)冰凍切片觀察移植細(xì)胞行為。結(jié)果顯示，移植的細(xì)胞在黑質(zhì)部位存活并遷移擴(kuò)散，動(dòng)物行為學(xué)癥狀明顯改善。
獲獎(jiǎng)情況
- 本作品獲得安慶師范學(xué)院大學(xué)生科研項(xiàng)目立項(xiàng)支持，以學(xué)術(shù)報(bào)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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)科學(xué)合理，論文書(shū)寫(xiě)規(guī)范，實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有一定的創(chuàng)新性。該作品為細(xì)胞移植治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病提供了重要的試驗(yàn)資料和理論依據(jù)。
參考文獻(xiàn)
- [1]enqvist N, H?rd Af Segerstad C, Samuelsson C, et al. Activation of silenced transgene expression in neural precursor cell lines by inhibitors of histone deacetylation, J Gene Med, 2008, 4(3): 248-257 [2]Zheng YM, Dang YH, Qiu S, et al., 20Differentiation and characteristics of the EGFP gene transgenic goat neural stem cells cultured in attached and nonattached plates.Cell Biol Int. 2011 Mar 10. [3]Sil'kis IG. A possible mechanism for the dopamine-evoked synergistic disinhibition of thalamic neurons via the “direct” and “indirect” pathways in the basal ganglia, Neurosci Behav Physiol 08, 32(3): 205-212 [4]Markiewicz I, Sypecka J, Domanska-JaStem Cell Therapy for Alzheimer's Disease. CNS Neurol Disord Drug Targets. 2011 Apr 18.nik K, etal. Cellular environment directs differentiation of human umbilical cord blood-derived neural stem cells in vitro. J Histochem Cytochem. 2011,59(3):289-301.
同類(lèi)課題研究水平概述
- 隨著運(yùn)用神經(jīng)干細(xì)胞移植治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病的研究日益深入，細(xì)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(xì)胞移植后的細(xì)胞行為，是運(yùn)用細(xì)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(duì)神經(jīng)干細(xì)胞移植領(lǐng)域的研究主要集中在如下幾個(gè)方面。 1）移植神經(jīng)干細(xì)胞的治療學(xué)研究 該方面研究主要運(yùn)用動(dòng)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(xì)胞治療中風(fēng)、帕金森病、腦運(yùn)動(dòng)皮層損傷、脊髓損傷、腦缺血引起的認(rèn)知障礙等。其中，很多工作集中在通過(guò)體外轉(zhuǎn)染，獲得能夠表達(dá)特定基因的神經(jīng)干細(xì)胞或祖細(xì)胞，從而改善病癥。在眾多治療學(xué)研究中，運(yùn)用移植神經(jīng)干細(xì)胞對(duì)脊髓損傷的治療效果較為肯定。 2）對(duì)移植神經(jīng)干細(xì)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(xì)胞產(chǎn)生移行并分化成移植部位的特殊細(xì)胞類(lèi)型。Rosario將神經(jīng)干細(xì)胞移植入小腦前葉發(fā)育缺如的小鼠，發(fā)現(xiàn)移植細(xì)胞逐漸分化成小腦顆粒細(xì)胞并形成內(nèi)顆粒層。眾多的研究證明，移植后細(xì)胞可分化成特定類(lèi)型的神經(jīng)元或膠質(zhì)細(xì)胞。 3）移植神經(jīng)干細(xì)胞與宿主細(xì)胞的重構(gòu)研究 運(yùn)用跨種屬的移植研究發(fā)現(xiàn)豬神經(jīng)干細(xì)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(xì)胞若能在宿主體內(nèi)長(zhǎng)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(bào)道較少。 綜合對(duì)移植神經(jīng)干細(xì)胞的研究，還存在如下的問(wèn)題：首先，如何區(qū)別移植細(xì)胞和宿主細(xì)胞。以往的研究為標(biāo)識(shí)移植細(xì)胞與宿主細(xì)胞的區(qū)別，通常運(yùn)用BrdU標(biāo)記移植的神經(jīng)干細(xì)胞，由于BrdU摻入情況不能直接被觀察，所以需要通過(guò)免疫組織化學(xué)的方法來(lái)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(xì)胞核中,位置比較局限,不能顯示出細(xì)胞的形態(tài)，不便于我們了解被標(biāo)記細(xì)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(xì)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(lái)，綠色熒光蛋白（GFP）標(biāo)記技術(shù)的成熟給移植細(xì)胞的示蹤提供了強(qiáng)有力的工具。由于移植細(xì)胞可自體表達(dá)GFP。并可獲得突起和末梢含有GFP的移植神經(jīng)干細(xì)胞類(lèi)型。因此，運(yùn)用綠色熒光蛋白基因重組的病毒感染神經(jīng)干細(xì)胞從而標(biāo)記移植細(xì)胞，追蹤研究細(xì)胞移植后的行為，這無(wú)疑將會(huì)帶來(lái)突破性的進(jìn)展。目前，運(yùn)用該技術(shù)在神經(jīng)干細(xì)胞移植方面的研究剛剛起步。
