创伤性脑损伤后内源性神经干细胞的变化及作用
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神经干细胞的发育与功能研究神经干细胞是一种能够自我复制并且能够分化为多种神经元类型的细胞。
目前,神经干细胞的发育和功能研究成为了神经科学领域的一个热点话题。
这篇文章将从神经干细胞的发育和功能两个方面来探讨这个话题。
一、神经干细胞的发育1. 神经干细胞的来源和定位神经干细胞的发育始于胚胎期间的神经板。
在这个时期,神经干细胞被固定在胚胎神经管的周围。
此后,神经管扩张,神经干细胞进一步分化为脑室周围的不同类型的神经元。
在成年人的脑部,神经干细胞主要存在于神经干细胞区域(subventricular zone, SVZ)和海马区(hippocampal region)。
2. 神经干细胞的分化神经干细胞能够分化为多种细胞类型,包括神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞。
神经元是最有研究价值的细胞类型。
神经元的形成需要多种转录因子和成长因子的参与。
神经干细胞通常经历神经前体细胞的阶段,这个阶段中细胞的发育被调控并受到调控因子的影响。
此外,神经干细胞还可以通过紧密衔接的细胞间通讯,从周围神经元和胶质细胞中获取分化所需的环境因素。
3. 神经干细胞自我更新神经干细胞的一个重要特点是自我更新,并且可以长时间不分化。
许多研究表明,自我更新的神经干细胞可以长期存在于成年人脑组织中,并且能够产生新的神经元和胶质细胞。
这些发现表明,神经干细胞在维持成年人脑功能上具有重要的作用。
二、神经干细胞的功能1. 神经干细胞的损伤修复作用近年来的研究表明,神经干细胞在损伤修复中扮演着重要的角色。
在脑部损伤的情况下,神经干细胞会集中在受损区域,并且开始分化为缺损的细胞类型。
这个过程被称为神经发生(neurogenesis)。
研究表明,神经发生可以为移植细胞、脑出血、脑部肿瘤、脊髓损伤和阿尔茨海默病等各种疾病的治疗提供新的治疗策略。
2. 神经干细胞的调节作用除了神经发生以外,神经干细胞还可以通过影响周围细胞的发育和功能来发挥调节作用。
例如,神经干细胞可以通过分泌成长因子调节周围神经元的生长和形成。
移植的神经干细胞在脑损伤区壳聚糖载体中的存活与分化(作者:___________单位: ___________邮编: ___________)作者:衣昕,毛伟峰,田美玲,秦建兵,金国华【摘要】目的:探讨移植的NSCs在大鼠脑损伤区壳聚糖载体中的存活、分化情况及其对TBI大鼠认知功能的影响。
方法:低温冷冻干燥法制备壳聚糖多孔支架。
将从鼠胚前脑中分离的NSCs扩增、标记BrdU。
Feeney法制备SD大鼠TBI模型,随机分为3组:损伤对照组清创后不做移植;NSCs+支架移植组行壳聚糖作载体的NSCs 移植;NSCs+支架+ NGF移植组行壳聚糖作载体的NSCs移植,并在其中加入NGF。
术后1、2、3个月行避暗回避和跳台试验。
脑切片行Nissl染色、BrdU与NF-200免疫荧光双标染色。
结果:两移植组的认知功能在术后1、2、3个月较损伤对照组明显改善,含NGF 的移植组改善更加显著。
两移植组术后1、2、3个月在移植区均可见BrdU与NF-200免疫荧光双标细胞,含NGF移植组中的双标细胞数量多、胞体大、突起多且长。
结论:大鼠TBI后移植的外源性NSCs可以在脑损伤区壳聚糖载体中长期存活并向神经元分化,可以改善大鼠的认知功能;NGF对其具有促进作用。
【关键词】创伤性脑损伤;壳聚糖;神经干细胞;移植;神经元;神经生长因子[Abstract] Objective: To explore the survival and differentiation of transplanted NSCs in the chitosan porous scaffold within the cerebral cortex lesion of rats and the influence on the cognitive function of rats with TBI. Methods: The porous chitosan scaffold was made by Freezing-drying technique. The NSCs coming from rat fetal forebrain were labeled with BrdU. Sprague-Dawley(SD) rats’TBI models were made by Feeney’s method. The TBI rats were randomly divided into injury-control group, NSCs+scaffold group and NSCs+scaffold+NGF group. The rats were immediately debrided after injury, then NSCs combined with the chitosan porous scaffold were transplanted into injured cerebral cortex in NSCs+ scaffold group, NSCs combined with the chitosan porous scaffold and NGF were transplanted into injured cerebral cortex in NSCs+ scaffold +NGF group. Rats were tested for cognitive function using step-through and step-down test at 1, 2 and 3 months postop. Nissl staining and NF-200/BrdU double immunofluorescence were used for brain sections. Results: Significant improvement in cognitive function was observed after transplantation in two transplantinggroups, and the cognitive function improvement of rats in NSCs+scaffold+NGF group was more obvious than that of rats in NSCs+scaffold group. NF-200 and BrdU double-labeled cells were detected in the transplantation zone of two transplanting groups at 1, 2 and 3 months postop. The number of BrdU and NF-200 double-labeled cells with more and longer processes in NSCs+scaffold+NGF group was more than that in NSCs+scaffold group. Conclusions: Transplanted NSCs can survive for long time and differentiate into neurons in the chitosan porous scaffold within the cerebral cortex lesion of rats with TBI, which can improve the cognitive function of rats. Ectogenic NGF can accelerate all these changes.[Key Words] Traumatic brain injury; Chitosan; Neural stem cells; Transplantation; Neuron; Nerve growth factor创伤性脑损伤(traumatic brain injury, TBI)是以细胞丢失为主要特征的进行性退行性病变[1],中枢神经系统(central nervous system, CNS)损伤后的再生一直是困扰人类的难题。
神经干细胞移植治疗创伤性颅脑损伤的实验进展刘吉星;侯博儒;杨文桢【摘要】神经干细胞(NSCs)存在于中枢神经系统内,是一类具有永生增殖能力和多向分化潜能的细胞.动物实验表明,创伤性颅脑损伤(TBI)后行NSCs移植治疗可改善受损的运动、感觉等神经的功能以及认知功能,还能在一定程度上抑制早期神经炎症和病情的进展.NSCs在TBI的治疗中应用前景广阔,但其作用机制复杂,仍面临着来源、增殖分化调控、安全性、神经环路重建等问题,还有待进一步的研究.【期刊名称】《医学综述》【年(卷),期】2015(021)024【总页数】3页(P4426-4428)【关键词】创伤性颅脑损伤;神经干细胞;动物模型;移植【作者】刘吉星;侯博儒;杨文桢【作者单位】兰州大学第二医院神经外科,兰州730030;兰州大学第二医院神经外科,兰州730030;兰州大学第二医院神经外科,兰州730030【正文语种】中文【中图分类】R651.1创伤性颅脑损伤(traumatic brain injury,TBI)是神经外科常见疾病之一,是导致<45岁个体死亡的首要原因,并有着较高的致残率。
最近一项流行病学调查显示,儿童和青少年TBI后致残率>20%[1]。
目前,对TBI所致中枢神经系统功能损害的治疗主要是采用神经营养及神经康复,但由于TBI后受损神经元难以自我修复,且机体很难产生新的功能性神经元,因而难以取得理想疗效。
在过去的30年中,人们建立TBI动物模型观察并分析TBI后的病理生理变化,以探索行之有效的治疗方法,但在TBI动物实验中被认为有效的神经保护剂,大部分在后续的Ⅱ、Ⅲ期临床试验中失败,由此需要重新考虑TBI的动物实验模型,并适时调整研究策略和治疗方法[2]。
近年来神经干细胞(neural stem cells,NSCs)移植治疗TBI逐渐成为热点之一,现对NSCs治疗TBI的实验进展予以综述。
1.1 液体冲击伤(fluid percussion injury,FPI)模型模型液压装置由有机玻璃管、钟摆打击装置、示波器以及压力传感器组成,有机玻璃管接活塞,另一端接打击管和压力传感器,管道内用37 ℃生理盐水密封,调整打击锤下落高度,撞击活塞推动液体前进,经打击管传导至颅。
Asian Case Reports in Vascular Medicine 亚洲心脑血管病例研究, 2014, 3, 1-3/10.12677/acrvm.2014.31001Published Online February 2014 (/journal/acrvm.html)Neural Stem Cells and Cerebral Ischemia InjuryZhaohua Tian1, Boyan Liu21Emergency Department, The Longgang District Hospital of Chinese Medicine of Shenzhen, Shenzhen2Internal Medicine Lab of Traditional Chinese Medicine, Hunan University of Chinese Medicine, ChangshaEmail: tianzhaohua@Received: Jan. 3rd, 2014; revised: Jan. 26th, 2014; accepted: Feb. 6th, 2014Copyright © 2014 Zhaohua Tian, Boyan Liu. This is an open access article distributed under the Creative Commons Attribution License, which per-mits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited. In accordance of the Creative Com-mons Attribution License all Copyrights © 2014 are reserved for Hans and the owner of the intellectual property Zhaohua Tian, Boyan Liu. All Copy-right © 2014 are guarded by law and by Hans as a guardian.Abstract: Objective: To explore the definition, transplantation, differentiation, regulator factors and the relation of neural stem cells (NSCs) and cerebral ischemia injury. Methods: To expound the definition and biological characteris-tics of NSCs, unite NSCs transplantation, micro environment control and to contact NSCs and cerebral ischemia injury mechanism. Results: Neural stem cells may repair cerebral ischemia injury, but overcome the problem of directional differentiation, inflammation and reject reaction. Conclusion: The transplantation of neural stem cells can be used in the neural restoration of the cerebral ischemia injury.Keywords: Neural Stem Cells; Cerebral Ischemia Injury神经干细胞与脑缺血损伤田兆华1,刘柏炎21深圳市龙岗区中医院急诊科,深圳2湖南中医药大学中医内科实验室,长沙Email: tianzhaohua@收稿日期:2014年1月3日;修回日期:2014年1月26日;录用日期:2014年2月6日摘要:目的:探讨神经干细胞的定义、移植分化及调控因素,以及与脑缺血之间的关系。
神经生物干细胞定义干细胞是指机体在其毕生过程中、某些特定时期具有自我更新(self-renewal)和分化(differentiation)能力的细胞群。
干细胞也称前体细胞(precursor cell)或祖细胞(progenitor cell)。
干细胞的概念最早由Evans于20世纪80年代初提出,他们在实验中发现来源于小鼠囊胚的内皮细胞团,能在体外培养,是一种高度未分化的细胞,具有发育成为各种细胞的潜能,一旦生理需要,这些干细胞可按照发育途径通过分裂而产生分化细胞。
干细胞具有两个基本功能:多种潜能和自我更新能力。
按照分化潜能的大小,干细胞可以分为3种类型:(1) 全能干细胞(totipotent stem cells),能产生机体任何细胞类型,进一步形成机体的组织、器官并形成个体,如胚胎干细胞能够产生来自所有3个胚层的细胞,依所在组织不同而特化为不同类型的细胞;(2) 多能干细胞(multipotent stem cells),这种细胞具有分化为多种组织细胞的潜能,但是不能形成个体,发育潜能受到一定限制,最典型的例子是骨髓造血干细胞;(3) 单能干细胞(unipotent stem cells),常指成体中的细胞,这类细胞只能向一种类型或密切相关的两种类型的细胞分化,能够保证组织的稳定自我更新,补充因正常衰老或损伤而丧失的细胞,如上皮组织基底层的干细胞。
总之,生命体通过干细胞的分化增殖来实现细胞的更新及保证持续生长。
1、神经干细胞的定义1989年,Temple等从13天大鼠胚胎脑隔区取出细胞进行培养,发现这些细胞发育成神经元和神经胶质细胞。
其后从成年鼠纹状体、海马齿状回等处分离出能在体外不断增殖,并具有向神经元和星形胶质细胞分化潜能的细胞群。
20世纪90年代初,Reynolds 等从成年小鼠脑纹状体分离出能在体外不断分裂增殖,具有多种分化潜能的细胞群,正式提出了“神经干细胞”的概念,以一种新的观念代替了传统的认为神经组织一成不变的观念。
地塞米松在颅脑创伤治疗方面的探讨摘要】在我国每年死于颅脑创伤的人口约占创伤者的50%,具有高死亡率、致残率的性质。
创伤性脑水肿是颅脑遭受重创后的严重继发性的病理生理反应,脑水肿致使颅内高压增高,严重时可导致患者出现脑疝,是导致颅脑创伤患者死亡的主要原因危及患者生命。
即使经过治疗,但其治疗效果并不理想。
本文就颅脑创伤后脑水肿机制及治疗中地塞米松的应用做一综述。
【关键词】颅脑创伤:脑水肿:地塞米松:治疗颅脑创伤的高致残率和死亡率严重我国居民的健康和生命安全。
近年来,虽然临床救治能力的进步与发展,使相当一部分颅脑伤患者生命得以挽救,但是颅脑创伤所引起的继发性脑水肿仍然影响患者预后的重要因素。
亦是目前临床治疗和实验研究的难点和热点之一。
地塞米松在中枢神经系统的创伤治疗中已较经常应用.并发现效果令人乐观,因而地塞米松在颅脑创伤后继发病损的防治,特别是脑水肿的防治方面的具有重要作用。
1 创伤性脑水肿的发病机制和分类脑部供养不足、颅内静脉血压上升、血脑屏障被破坏等多种因素打破了脑组织内的水分平衡,水分运输功能失调,进而使脑细胞膜内外的水、电解质分布平衡状态被打破,大量水分蓄积于脑细胞内,最终改变脑体积。
有研究者从脑水肿发病部位、可能的发生机理和水肿液性质方面出发,在 1967 年提出脑水肿分类:可分为间质性脑水肿、细胞毒性、血管源性及渗透压性的脑水肿[1]。
总之,创伤性脑水肿形成过程中可同时存在上述类型,这些类型也可以相互作用,相互演变,从而促进脑水肿的形成。
将急性脑外伤所致的创伤性脑水肿,从临床的角度分为早发(原发性)与迟发(继发性)性脑水肿.以利对创伤性脑水肿的防治,并仅从病理生理方面探讨其发病机制[2]外伤性BE虽以血管源性BE为主.但因其发病机理复杂,常系血管源性与细胞毒性的混合性BE.有学者提出脑挫伤伴有明显的血管阻塞.阻塞血管在创伤区最多,向周围逐渐减少.血管阻塞范围随创伤程度的增加而增大.无疑这将因脑缺血而导致代谢性细胞毒性脑水肿。
创伤如何使大脑和身体发生神经生物学变化创伤后应激障碍(post-traumatic stress disorder)是你经历的创伤事件的副产品。
本质上,创伤后应激障碍是一种心理健康状况,会影响你调节恐惧反应的能力。
虽然并非所有创伤事件都会导致PTSD,但每年约有1200万人受到其影响,并且女性更容易出现PTSD症状。
从表面上看,创伤后应激障碍似乎是对刺激的情绪反应。
但这并不是全貌。
创伤会改变你的身体和大脑的工作方式。
创伤后应激障碍既是一种心理损伤,也是一种生理损伤。
这是一个很大的说法,但让我们深入研究创伤后应激障碍与大脑和身体健康变化的关系。
“什么是PTSD?创伤后应激障碍(PTSD)是一种心理健康障碍,其特征是人们对威胁的感知以及对威胁的反应受到干扰。
当我们经历创伤或压力时,我们的自主神经系统会启动,我们的下丘脑和垂体会分泌大量应激激素,以交感神经系统或战斗或逃跑反应来保护我们。
对于没有创伤后应激障碍的人来说,我们的身体会在事件发生后恢复自我平衡,这是我们身体用来恢复稳定的自我调节系统。
对于有PTSD症状的人来说,情况并非如此。
压力和高度警觉的感觉可能会持续很长时间——几天、几个月甚至几年。
PTSD是从创伤经历中产生的,尽管没有一种创伤会自动导致PTSD。
常见来源包括战斗、虐待、事故和经历自然灾害。
并不是每个经历创伤的人都会患上创伤后应激障碍。
研究人员也无法解释为什么有些人会患PTSD,而另一些人则不会。
然而,既往的精神疾病史、缺乏支持系统和童年情况会增加患PTSD的机会。
PTSD会严重影响一个人的功能、情绪健康和人际关系。
它会使人衰弱。
创伤后应激障碍的症状分为四大类:侵入、回避、认知和情绪的改变以及觉醒和反应性的改变。
“PTSD的常见分类症状•侵入:这种类型的PTSD症状包括回忆、痛苦的想法或对事件的记忆。
•回避:通过避免PTSD症状,一个人可能会避开那些提醒他们创伤的人、地方或环境。
他们也会避免谈论形势和他们对形势的感受。