胰岛素样生长因子-1对脊髓源性神经干细胞分化调控的实验研究

论文摘要

各种原因所致中枢神经损伤后的预后不良,主要是由于神经抑制因子抑制神经再生的作用以及微环境缺乏神经生长因子所导致。神经再生治疗一直是神经损伤研究的热点和前沿,其中对神经干细胞的起源、培养条件以及定向分化调控的研究更是其中的焦点问题。研究发现,成年哺乳动物中枢神经系统内一些非神经发生的部位如脊髓,存在有成体神经干细胞,为脊髓源性神经干细胞（Neural stem cells,NSCs）,这为神经再生提供新的易于获得的种子细胞来源,并为神经系统损伤的治疗带来了新的思路和手段。本实验主要研究胰岛素样生长因子-1（Insulin like growth factor-1,IGF-1）对脊髓源性神经干细胞定向分化的调控作用及初步探索其调控机制。IGF-1是一种与组织代谢和细胞分化、增殖有关的细胞因子,对维持神经细胞的生存、生长和损伤后的修复具有极其重要的作用。本实验在体外分离并培养了新生大鼠脊髓源性NSCs;利用脂质体介导法将带有IGF-1基因的质粒载体转入NSCs,经G418筛选,使用RT-PCR、免疫荧光、Western blotting鉴定IGF-1基因的表达,并利用免疫细胞化学法对神经干细胞的分化类型进行鉴定;使用细胞外信号调节激酶（Extracellular signal regulated kinase,ERK）的特异性抑制剂PD98095阻断IGF-1诱导神经干细胞向少突胶质细胞分化,观察神经干细胞的生长状态的变化,使用Western blotting、RT-PCR检测ERK的磷酸化和转录因子c-fos、c-jun、c-myc的表达情况,进而探讨ERK信号途径在IGF诱导神经干细胞分化中的作用和机制。本研究选择IGF-1对脊髓神经干细胞进行干预,观察其作用效果及机制,从而更加深入的探讨脊髓源性神经干细胞在脊髓损伤后的转化方向和影响因素,加深对脊髓损伤后神经再生不良机制的研究,从而为探索治疗脊髓损伤的新方法奠定基础。

论文目录

• 提要
• 英文缩略词
• 第1章 前言
• 第2章 综述
• 2.1 神经干细胞概述
• 2.1.1 神经干细胞的标志物
• 2.1.2 神经干细胞的生物学特性
• 2.1.3 神经干细胞的分布
• 2.1.4 神经干细胞发育的调控机制
• 2.1.5 神经干细胞的分离、培养和传代
• 2.1.6 神经干细胞的迁移
• 2.1.7 脊髓源性神经干细胞研究进展
• 2.1.8 神经干细胞的应用
• 2.2 胰岛素样生长因子-1 概述
• 2.2.1 IGF-1 的结构、来源与理化性质
• 2.2.2 IGF 受体
• 2.2.3 IGF 结合蛋白
• 2.2.4 IGF-1 生理作用的分子机制
• 2.2.5 IGF-1 的生物学作用及临床应用前景
• 2.3 胰岛素样生长因子对神经系统作用的研究进展
• 2.3.1 IGF-1 对体外培养神经细胞的作用
• 2.3.2 IGF-1 对中枢神经系统的作用体内实验研究
• 2.3.3 IGF-1 的神经系统保护作用的作用机制
• 2.4 ERK 信号通路的信号转导调控机制
• 2.4.1 ERK 信号通路的组成及转导
• 2.4.2 RK 信号转导的调控机制
• 2.4.3 展望
• 第3章 新生大鼠脊髓源性神经干细胞的分离、培养和鉴定
• 3.1 材料和方法
• 3.1.1 材料
• 3.1.2 方法
• 3.2 结果和讨论
• 3.2.1 结果
• 3.2.2 讨论
• 第4章 重组pcDNA3.1-IGF-1质粒的构建及其在神经干细 胞中的表达
• 4.1 材料和方法
• 4.1.1 材料
• 4.1.2 方法
• 4.2 结果和讨论
• 4.2.1 结果
• 4.2.2 讨论
• 第5章 IGF-1 诱导神经干细胞向少突胶质细胞分化机制的研究
• 5.1 材料与方法
• 5.1.1 材料
• 5.1.2 方法
• 5.2 结果和讨论
• 5.2.1 结果
• 5.2.2 讨论
• 第6章 结 论
• 参考文献
• 附图
• 攻读博士学位期间的学术成果
• 致谢
• 中文摘要
• ABSTRACT