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基于显微注射法构建胶质母细胞瘤融合大脑类器官模型的可行性及其对化疗敏感性研究
编辑人员丨5天前
目的:探索基于显微注射方法构建胶质母细胞瘤(GBM)融合大脑类器官模型的可行性,观察该模型肿瘤组织对替莫唑胺(TMZ)的敏感性。方法:GBM组织和脑肿瘤旁组织标本(定义为正常脑组织)来源于中南大学湘雅医院神经外科行手术治疗的患者。采用绿色荧光蛋白(GFP)标记过的人诱导多能干细胞株(hiPSCs)培养24 d构建大脑类器官模型,通过免疫荧光染色方法检测蛋白标志物的表达,评估模型是否成功建立。采用显微注射方法将用红色荧光染料标记过的患者来源的GBM单细胞或U-251 MG细胞株注射到培养约30 d的大脑类器官中,构建GBM融合大脑类器官模型。采用免疫荧光染色法、HE染色等方法观察GBM细胞在大脑类器官中的增殖及浸润情况。采用免疫荧光染色法检测GBM融合大脑类器官中肿瘤细胞基质金属蛋白酶类(MMPs)及BrdU的表达情况,采用HE染色观察形态及结构变化。将10 μmol/L TMZ加入GBM融合大脑类器官模型及GBM肿瘤类组织中培养48 h,采用免疫荧光染色法检测两种模型中Caspase-3的表达。结果:(1)hiPSCs培养至第24天,形成具有明确芽和分层边缘的块状组织样结构;免疫荧光染色显示,该结构阳性表达前脑、脑室样结构、前额叶皮质及海马的标志蛋白FOXG1、N-cadherin、Auts2及Frizzled 9,以及星形胶质细胞标志蛋白胶质纤维酸性蛋白(GFAP)和神经元标志蛋白TUJ1。(2)荧光显微镜下及HE染色均显示肿瘤细胞在大脑类器官内快速增殖,呈浸润性生长。免疫荧光检测显示,与大脑类器官比较,GBM融合大脑类器官的肿瘤细胞中,MMP2和MMP13的表达明显增加,Fibronectin、MMP3及MMP9的表达明显减弱,差异均有统计学意义(均 P<0.05),MMP10的表达差异无统计学意义( P>0.05);GFAP和BrdU的表达水平均增高(均 P<0.05)。(3)TMZ处理48 h后,免疫荧光染色显示,GBM类肿瘤组织中Caspase-3的表达明显高于GBM融合大脑类器官。 结论:采用显微注射方法能够成功构建GBM融合大脑类器官模型。该模型中的肿瘤组织对TMZ的敏感性低于GBM肿瘤类组织。
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编辑人员丨5天前
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低压低氧刺激后小鼠小脑中RNA m6A甲基化调控因子表达的变化
编辑人员丨5天前
目的:探讨RNA m6A甲基化在低压低氧引起的小脑发育障碍中可能发挥的作用。方法:将出生后5 d的C57/BL6小鼠放置于低压低氧饲养舱中连续处理9 d后,首先通过体重、脑重以及HE染色的方式来初步分析小鼠小脑发育情况;其次,利用免疫组织化学和免疫荧光染色法检测小脑中不同类型细胞特异性标志物的表达以解析其细胞结构的紊乱程度;然后利用即时荧光定量聚合酶链反应、Western blot和免疫组织化学染色方法检测小鼠小脑中RNA m6A主要调控因子的表达变化。结果:相比于对照组小鼠,低压低氧小鼠体重、脑重以及小脑体积显著减小( P<0.01);不同类型细胞特异性标志物的免疫染色结果显示,NeuN(成熟神经元)表达下降,Calbindin-D28K(浦肯野细胞)和胶质纤维酸性蛋白(星形胶质细胞)的表达下降( P<0.01),且细胞分布紊乱;RNA m6A主要调控因子的表达分析结果显示,甲基转移酶METTL3在低压低氧小鼠小脑中的表达显著下调( P<0.05)。 结论:低压低氧刺激会造成小鼠小脑发育障碍,成熟神经元、浦肯野细胞和星形胶质细胞结构异常;与常压常氧小鼠相比,低压低氧刺激后小鼠小脑METTL3表达下降,提示其介导的RNA m6A甲基化可能在低压低氧引起的小脑发育障碍过程中发挥重要的作用。
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编辑人员丨5天前
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前扣带回调控慢性非特异性腰痛模型大鼠疼痛及焦虑样行为的机制研究
编辑人员丨5天前
目的:探讨前扣带回(anterior cingulate cortex,ACC)调控神经生长因子(nerve growth factor,NGF)诱导的慢性非特异性腰痛大鼠痛行为与焦虑样行为的潜在机制。方法:成年雄性8周龄SPF级SD大鼠96只,按照随机数字表法分为4组(每组24只):对照组、模型组、对照+D-AP5组(D-AP5为N-甲基-D-天冬氨酸受体拮抗剂)和模型+D-AP5组。采用第5腰椎左侧多裂肌注射NGF建立腰痛大鼠模型(注射2次,间隔5 d)。造模5 d后,对照+D-AP5组和模型+D-AP5组大鼠右侧前扣带回注射D-AP5(2 μg,0.3 μL,1次/d,连续3 d),模型组和对照组则注射等体积0.9%氯化钠溶液。采用机械刺激和冷热板实验评估大鼠疼痛阈值,旷场实验评估大鼠焦虑样行为,免疫荧光法检测脊髓胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)阳性细胞和c-Fos(一种即早基因)阳性细胞密度,Western blot实验检测脊髓GFAP、c-Fos蛋白、磷酸化c-Jun氨基末端激酶(phosphorylated c-Jun N-terminal kinases,p-JNK)、单核细胞趋化蛋白-1 (monocyte chemoattractant protein-1,MCP-1)和趋化因子(C-X-C基序)配体1[chemokine (C-X-C motif) ligand 1,CXCL-1]的表达。采用SPSS 23.0软件进行统计分析,正态分布的数据组间比较采用单因素方差分析,进一步两两比较采用Tukey检验;非正态分布的数据组间比较采用Krusal-Wallis H检验,两两比较采用Mann-Whitney U检验并对 P值进行Bonferroni校正。 结果:4组大鼠腰部压力疼痛阈值(pressure pain threshold,PPT)、机械缩足阈值(paw withdrawal threshold,PWT)均差异有统计学意义( F=53.498,41.939,均 P<0.001)。造模后7 d,模型+D-AP5组PPT[(418.5±46.9)g]、足底PWT[(55.6±7.1)g]均高于模型组[(290.0±32.0)g,(30.5±7.5)g](均 P<0.001)。各组旷场实验中央区活动距离百分比( H=11.922, P<0.01)、中央区活动时间百分比( H=21.614, P<0.001)均差异有统计学意义。模型+D-AP5组中央区活动时间百分比高于模型组[5.6(4.3,7.9)%,3.1(2.1,3.8)%]( P<0.01)。各组左侧脊髓背角浅层GFAP、c-Fos阳性细胞密度均差异有统计学意义( H=49.085, F=18.120,均 P<0.001)。模型+D-AP5组左侧背角浅层GFAP [34.3(21.1,47.5)个/mm 2]、c-Fos阳性细胞密度[(52.7±39.4)个/mm 2]低于模型组[76.5(68.6,94.9)个/mm 2,(112.4±63.7)个/mm 2](均 P<0.001)。各组腰2节段GFAP、c-Fos、p-JNK、MCP-1、CXCL-1蛋白表达均差异有统计学意义( F=49.413,38.437,41.867,36.735,130.951,均 P<0.001)。模型+D-AP5组腰2节段GFAP(1.7±0.5)、c-Fos(1.1±0.1)、p-JNK(1.7±0.3)、MCP-1(1.0±0.4)、CXCL-1(0.8±0.1)蛋白表达均低于模型组[(4.3±0.7),(2.6±0.5),(2.8±0.4),(2.9±0.4),(3.5±0.4)](均 P<0.01)。 结论:ACC可调控慢性非特异性腰痛大鼠机械性痛觉过敏及焦虑样行为,这可能与脊髓星形胶质细胞、p-JNK通路、MCP-1和CXCL1的参与有关。
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编辑人员丨5天前
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星形胶质细胞衰老对神经退行性疾病影响的研究进展
编辑人员丨5天前
越来越多的证据显示神经细胞衰老参与了神经退行性疾病的发病过程,但既往研究多集中于神经元衰老方面,而近年来的转录组学和表观遗传学研究发现,衰老的星型胶质细胞的基因表达模式发生了更大的转变,提示其在神经退行性疾病中可能发挥着更为重要的作用。笔者现围绕星形胶质细胞衰老以及其对神经退行性疾病影响的研究现状进行综述,旨在为神经细胞衰老与神经退行性疾病发病机制间的关联提供新的研究方向,并为将来的药物开发研究提供新的靶点。
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编辑人员丨5天前
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LncRNA Gm13568调控A1型星形胶质细胞活化及在EAE小鼠病变中的作用
编辑人员丨5天前
目的:探讨长链非编码RNA(long non-coding RNAs,lncRNA)Gm13568对A1型星形胶质细胞活化及实验性自身免疫性脑脊髓炎(experimental autoimmune encephalomyelitis,EAE)小鼠疾病进程的影响与分子机制。方法:构建特异性靶向星形胶质细胞的lncRNA Gm13568沉默与对照的重组慢病毒载体,分别命名为LV-Inhibit-Gm13568和LV-ctrl,并包装病毒。1×10 7 TU病毒悬液静脉注射入C57BL/6小鼠体内7 d后,髓鞘少突胶质细胞糖蛋白35-55(myelin oligodendrocyte glycoprotein 35-55,MOG 35-55)多肽诱导EAE模型。实验分为PBS组、EAE组、LV-ctrl+EAE组和LV-Inhibit-Gm13568+EAE组,采用双盲法每日对小鼠进行神经功能评分。EAE小鼠诱导后23 d,取各组小鼠脊髓组织,利用real-time PCR测定A1型星形胶质细胞活化指标Serping 1、C3、Srgn和H2-T23的mRNA转录水平,同时测定IL-6、TNF-α、巨噬细胞趋化蛋白-1(macrophage chemotactic protein-1, MCP-1)和干扰素诱导蛋白-10(interferon-inducible protein-10, IP-10)的生成变化;Western blot检测脊髓组织胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)和Notch1的表达及信号转导与转录激活子3(signal transducer and activator of transcription 3,STAT3)的磷酸化水平(phosphorylated STAT3, p-STAT3);免疫荧光法检测各组脊髓组织中Notch1活化后的胞内段蛋白(Notch1 intracellular domain,NICD)与GFAP的共表达;HE和劳克坚牢蓝染色(Luxol fast blue,LFB)分别观察脊髓组织内炎症细胞浸润及髓鞘脱失变化。 结果:与PBS组比较,EAE组和LV-ctrl+EAE组小鼠A1型星形胶质细胞活化增生,Notch1的表达显著上调。沉默内源性lncRNA Gm13568后,与LV-ctrl+EAE组比较,小鼠的神经功能评分在抗原诱导后23 d从平均3.5分下降至1分以下,临床症状缓解,A1型星形胶质细胞活化降低,同时炎性因子及趋化因子生成减少;Notch1、GFAP、NICD的蛋白质表达水平和STAT3的磷酸化水平显著降低;小鼠脊髓组织炎性细胞浸润与髓鞘脱失显著减轻。结论:LncRNA Gm13568可能通过调控Notch1/STAT3信号调控A1型星形胶质细胞的活化,从而调节炎性因子及趋化因子的产生,参与EAE的病变进程。
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编辑人员丨5天前
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痰火方对脑缺血大鼠Caspase-3、GFAP蛋白表达及血管新生的影响
编辑人员丨5天前
目的:观察痰火方对脑缺血模型大鼠Caspase-3、胶质纤维酸性蛋白(GFAP)表达及血管新生的影响。方法:将大鼠按随机数字表法分为假手术组、模型组、痰火方低剂量组、痰火方中剂量组、痰火方高剂量组、金纳多组。除假手术组外,其余各组采用线栓法建立大鼠中动脉栓塞模型。造模2 h后,痰火方低、中、高剂量组分别灌胃0.92、1.84、3.68 g/kg痰火方干浸膏粉溶液,金纳多组灌胃金纳多60 mg/kg,每24 h给药1次,连续给药3 d。假手术组和模型组大鼠灌胃等体积生理盐水。采用四肢对称性评分评价肢体功能症状,采用免疫荧光染色法检测梗死灶周围组织GFAP、Caspase-3蛋白表达,评价大鼠星形胶质细胞活化、神经细胞凋亡情况,采用免疫荧光双标法检测血小板-内皮细胞黏附分子(CD31)/硫酸软骨素蛋白多糖2(NG2)蛋白表达,观察各组大鼠血管新生情况。结果:与模型组比较,术后48、72 h,痰火方高剂量组大鼠四肢对称运动评分提高( P<0.01或 P<0.05),梗死灶周围皮层、纹状体Caspase-3阳性细胞数[皮层:(765.0±122.4)比(1 131.0±392.9)、纹状体:(895.9±389.8)比(1 401.9±453.1)]减少( P<0.05或 P<0.01),CD31 +/NG2 +阳性细胞数[皮层:(1 355.0±257.9)比(825.4±308.1);纹状体:(1 290.9±400.9)比(675.2±259.7)]增多( P<0.01);梗死周围皮层GFAP阳性积分光密度[(4 210.00±1 226.38)比(7 935.78±2 001.98)]降低( P<0.01)。 结论:痰火方可减轻脑缺血大鼠肢体功能症状,抑制星形胶质细胞活化,下调Caspase-3表达,促进血管新生。
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编辑人员丨5天前
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星形胶质细胞在脊髓损伤后各病理阶段中作用的研究进展
编辑人员丨5天前
脊髓损伤可分为原发性损伤和继发性损伤,其中继发性损伤是脊髓损伤中重要的一个过程,按照时间及病情进展可分为急性期、亚急性期和慢性期。氧化应激反应、炎症反应、组织水肿、瘢痕形成等病理改变在这一过程中相继出现。星形胶质细胞是中枢神经系统中分布最广的细胞之一,在脊髓损伤后的不同时期有着不同的形态,发挥着抗炎或促炎、神经保护或阻碍修复等复杂作用。星形胶质细胞已经成为脊髓损伤研究中的热点。笔者以脊髓损伤后继发性损伤的病理变化为主线,对星形胶质细胞在脊髓损伤后的氧化应激反应、兴奋性毒性、炎症反应、组织水肿、瘢痕形成、脱髓鞘、轴突再生和细胞转分化等方面的作用及研究进展进行综述,为脊髓损伤的相关研究提供新思路。
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编辑人员丨5天前
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氢对脓毒症相关性脑病小鼠海马A1型星形胶质细胞活化的影响
编辑人员丨5天前
目的:评价氢对脓毒症相关性脑病(SAE)小鼠海马A1型星形胶质细胞活化的影响。方法:清洁级健康雄性C57BL/6J小鼠164只,6~8周龄,体重20~25 g。采用随机数字表法分为4组( n=41):假手术组(Sham组)、假手术+氢气组(Sham+H 2组)、SAE组和SAE+氢气组(SAE+H 2组)。采用盲肠穿孔结扎法制备SAE模型。Sham+H 2组和SAE+H 2组分别于术后1和6 h时吸入2%氢气1 h。每组取20只小鼠,观察术后7 d生存率。于术后12 h处死其余小鼠,取脑组织,光镜下观察海马CA1区病理学结果,计算异常神经元比率;TUNEL法确定神经元凋亡率;采用免疫荧光染色法检测海马胶原纤维酸性蛋白(GFAP)与补体C3共表达情况;采用Western blot法测定海马C3表达水平,采用ELISA法检测海马TNF-α、IL-6、高迁移率族蛋白1(HMGB1)含量;于术后7 d,每组取6只小鼠行Y迷宫新异臂探索实验。 结果:与Sham组比较,SAE组术后7 d生存率降低,海马CA1区异常神经元比率和神经元凋亡率升高,TNF-α、IL-6、HMGB1含量升高,C3表达上调,GFAP/C3共表达细胞计数增多,新异臂探索时间缩短,偏好指数降低( P<0.05)。与SAE组比较,SAE+H 2组术后7 d生存率升高,海马CA1区异常神经元比率和神经元凋亡率降低,TNF-α、IL-6、HMGB1含量降低,C3表达下调,GFAP/C3共表达细胞计数减少,新异臂探索时间延长,偏好指数升高( P<0.05)。Sham组和Sham+H 2组各项指标比较差异无统计学意义( P>0.05)。 结论:氢改善脓毒症小鼠SAE的机制可能与抑制海马A1型星形胶质细胞活化有关。
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编辑人员丨5天前
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桃叶珊瑚苷对注意缺陷多动障碍模型小鼠行为及星形胶质细胞过度活化的作用
编辑人员丨5天前
目的:探讨桃叶珊瑚苷对注意缺陷多动障碍(attention deficit/hyperactivity disorder,ADHD)模型小鼠行为及星形胶质细胞过度活化的作用。方法:清洁级C57BL/6雌性野生型孕鼠12只,采用孕期腹腔注射艾司氯胺酮(15 mg/kg)法建立子代小鼠ADHD模型。子代小鼠按照窝别匹配原则分为对照+生理盐水组、对照+桃叶珊瑚苷组、艾司氯胺酮+生理盐水组和艾司氯胺酮+桃叶珊瑚苷组(每组 n=15)。子代小鼠出生后14 d,对照+桃叶珊瑚苷组和艾司氯胺酮+桃叶珊瑚苷组小鼠给予桃叶珊瑚苷(5 mg/kg,1次/d)灌胃,对照+生理盐水组和艾司氯胺酮+生理盐水组小鼠给予等体积0.9%氯化钠溶液,连续给灌胃5 d,子代小鼠与母鼠同笼饲养至出生后21 d。子代小鼠出生后21 d,通过旷场实验、高架十字迷宫实验评估子代小鼠行为学指标;免疫荧光法检测小鼠杏仁核区谷氨酸脱羧酶2(glutamic acid decarboxylase 2,GAD2)、γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)及胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)的表达,Sholl analysis定量分析星形胶质细胞形态变化。采用GraphPad Prism 9.0.1软件进行统计分析,多组间比较采用单因素方差分析或Kruskal-Wallis检验。 结果:(1)行为学实验结果显示,4组小鼠旷场实验中总路程以及高架十字迷宫实验中开放臂停留时间均差异有统计学意义( F=236.90, H=39.92,均 P<0.001)。艾司氯胺酮+生理盐水组小鼠的运动总路程[(7 044±249)mm,(22 891±2 175)mm, P<0.05]和开放臂停留时间[12.69(9.86,17.24)s,2.72(0.57,3.87)s, P<0.05]均高于对照+生理盐水组。艾司氯胺酮+桃叶珊瑚苷组小鼠的运动总路程[(22 891±2 175)mm,(8 252±839)mm, P<0.05]和开放臂停留时间[12.69(9.86,17.24)s,5.45(1.13,10.99)s, P<0.05]均低于艾司氯胺酮+生理盐水组。(2)免疫荧光结果显示,4组小鼠杏仁核区GAD2、GABA、GFAP荧光强度均差异有统计学意义( F=145.50,50.08,53.83,均 P<0.05)。与对照+生理盐水组比较,艾司氯胺酮+生理盐水组小鼠杏仁核区GAD2[(100.00±9.60)%, (24.86±4.14)%, P<0.05]、GABA[(100.00±16.84)%,(25.48±5.70)%, P<0.05)]荧光强度均下调,GFAP[(100.00±18.02)%,(223.80±25.85)%, P<0.05)]荧光强度上调;与艾司氯胺酮+生理盐水组比较,艾司氯胺酮+桃叶珊瑚苷组小鼠杏仁核区GAD2[(24.86±4.14)%,(56.08±6.55)%, P<0.05]、GABA[(25.48±5.70)%,(52.59±15.74)%, P<0.05)]荧光强度上调,GFAP[(223.80±25.85)%,(157.10±22.10)%, P<0.05]荧光强度下调。(3)Sholl analysis结果显示,4组小鼠星形胶质细胞突起与同心圆的交点数目差异有统计学意义( F= 12.47, P<0.05)。与对照+生理盐水组比较,艾司氯胺酮+生理盐水组星形胶质细胞突起及突起分支与同心圆交点数目增加[(2.07±0.48)个,(1.67±0.72)个, P<0.05)];与艾司氯胺酮+生理盐水组小鼠比较,艾司氯胺酮+桃叶珊瑚苷组星形胶质细胞突起及突起分支与同心圆交点数目减少[(1.20±0.78)个,(2.07±0.48)个, P<0.05]。 结论:桃叶珊瑚苷能够改善ADHD模型小鼠多动行为,其机制可能与桃叶珊瑚苷能够抑制小鼠脑杏仁核区星形胶质细胞过度活化相关。
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编辑人员丨5天前
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中脑星形胶质细胞源性神经营养因子在脑缺血再灌注损伤中的作用
编辑人员丨5天前
中脑星形胶质细胞源性神经营养因子(mesencephalic astrocyte-derived neurotrophic factor,MANF)是一种进化保守的神经营养因子,大量研究表明MANF在脑缺血再灌注损伤(cerebral ischemia reperfusion injury, CIRI)中发挥重大的调节作用,通过参与内质网应激(endoplasmic reticulum stress, ERS)抑制炎症反应和细胞凋亡等,缓解CIRI。文章综述了MANF的功能以及在CIRI中的作用及其可能的作用机制,以期为进一步探寻CIRI的防治措施提供新方向。
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编辑人员丨5天前
