银杏内酯B促进体外培养胚胎大鼠脊髓神经细胞生长发育的研究
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安徽医药AnhHi Medic。l and Pharmaceutical Journal 2008 Aug;12(8) ‘685・
银杏内酯B促进体外培养胚胎大鼠脊髓
神经细胞生长发育的研究
叶蓓 ,高建新 ,张立光
(1.苏州卫生职业技术学院,江苏苏州215009;2.山东大学基础医学院,山东济南250012)
摘要:目的探讨GB对体外培养的胚鼠脊髓神经元存活和生长发育的作用。方法胚胎大鼠脊髓神经细胞原代培养,相差显
微镜下进行细胞计数和显微测量,观察GB对神经元存活和生长发育的作用。对培养7 d细胞行NSE免疫组化染色,光镜下观
察GB对NSE染色阳性神经元生长发育的影响。结果GB及NGF能够促进体外培养胚胎大鼠脊髓神经细胞及NSE染色阳性
神经元的存活,促进其细胞及突起的生长。其促进脊髓神经细胞的存活、胞体及突起发育的作用与NGF一致,而其促进神经突
起分化与生长的作用强于NGF。结论NGF和GB能促进培养大鼠发育期脊髓神经元存活、分化和生长,并且表现出各自作用
的特异性。 关键词:神经生长因子;银杏内酯B;神经元;脊髓;鼠胚
Ginkgolide B promotes the
of embryonic rat spinal growth and development
cord neurons in vitro
YE Bei .GAO Jian—xin ,ZHANG Li—guang‘
(1.Suzhou Health College,Suzhou 215009,Jiangsu;2.Institute ofPhysiology,
School ofMedicine,Shandong University,Jinan 250012,Shandong) Abstract:Aim To investigate the effect of GB on the survival and growth of neurons from the spinal cord of embryonic rat.Methods
Using primary nerve cell culture,we observed the survival and growth of spinal cord neurons with phase-contrast microscope.NSE immu-
nohistoehemical staining was performed to study the effects of GB on the growth and development of embryonic spinal cord neuronal cells
in vitro.Results NGF and GB could increase the number of surviving neurons in vitro.They promoted the processes and neurite growth
of neurons in the same culture state.Both NGF and GB could enhance the development of cell bodies.The neurite.1ength.growth of eu1.
tured neurons was better in GB medium than in NGF medium.Conclusion NGF and GB have specific actions on the growth and the de-
velopment of cultured spinal cord neurons.
Key words:nerve growth factor;ginkgolide B;neurons;spinal cord;rat embryo
脊髓损伤是中枢神经系统中的常见疾病,发病率极高。
脊髓的损伤可以导致广泛的轴突断裂、神经元功能退化甚至
丧失。结构重建和功能恢复是脊髓损伤后治疗的关键。由于
脊髓损伤后的再生能力极其有限,同时,对脊髓再生的调控缺
乏足够的认识,脊髓损伤的治疗成为多年来困扰医学界的一
大难题。人们普遍认为,脊髓损伤后再生困难很可能是由于
缺乏适宜的微环境所致。神经营养因子在神经元的存活与发 育生长,功能的维持与调节和损伤修复过程中均发挥了重要
作用。近年的研究表明,神经营养因子家族在哺乳动物脊髓
损伤中有着一定的治疗作用,但是,由于神经营养因子不能透
过血-脑屏障,不能有效到达损伤部位,往往会同时引起较多
的副作用,因此,将其应用于临床仍受到一定的限制。目前在
脊髓损伤中的研究重点之一便是寻找可以对脊髓神经元有保
护作用同时又能够透过血-脑屏障的小分子物质。
银杏内酯是银杏提取物中的一种活性成分,包括银杏内 酯A、B、c、M、J及白果内酯。研究表明,银杏内酯B(Ginkgol—
ide B,GB)具有抗炎、抗过敏、抗休克等广泛的生物学作用。
其除对缺血、缺氧等多种因素引起的神经细胞损伤有保护作 用外,还有促进学习记忆、促进神经系统发育和神经干细胞向 神经元分化,防治早老性痴呆等神经系统退行性疾病等诸多
重要作用。本研究观察了银杏内酯B对体外培养胚胎大鼠
脊髓神经元生长的影响,旨在为进一步研究银杏内酯的神经
保护作用机制提供可能的作用及机制,为有效治疗脊髓损伤 疾患提供可靠的理论和实验依据。
1材料和方法 1.1 实验药品 试剂为银杏内酯B、多聚赖氨酸(PLL,
MW30 000~70 000),为SIGMA公司产品;高糖DMEM干粉
培养基、HEPES和胰蛋白酶(1:250)购自GIBCO公司;胎牛
血清由杭州四季青生物制品有限公司生产;神经元特异性烯 醇化酶(NSE)、即用型HIGH-SABC免疫组化试剂盒武汉博
士德生物工程有限公司产品。 1.2 胚胎大鼠脊髓神经元体外培养 培养液由高糖
DMEM13.4 g・L~、NaHCO32.2 g・L~、HEPES3.57 g・L~、
1%ITS添加剂(含0.5 g・L 胰岛素、0.5 g・L 转铁蛋白、
0.5 mg・L 硒)、庆大霉素50 U・L 配置而成。
选孕14~17 d Wistar大鼠(购自山东大学医学院实验动 物中心),无菌条件下取出胚胎脊髓,置0.125%胰蛋白酶溶
液中,37℃消化15 min,终止消化,反复吹打制成单细胞悬液,
200目不锈钢筛网过滤,悬液与台盼蓝按1:1 昆合后计数活
细胞数,然后将悬液以4.0×10 ・L 的密度接种到涂有0.1
g・L 多聚赖氨酸的24孔培养板(24孔板内放有1 em的盖
玻片),置饱和湿度,5%CO:培养箱中,37℃静置培养。每周
换液2次,每次换半液。培养第3 d时以5 mg・L 的终质量
浓度加入阿糖胞苷抑制杂细胞生长。
实验分3组:(1)单纯对照组:细胞仅在培养液中生长;
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(2)银杏内酯B组:培养液中同时加入GB,浓度为40 g・
L~;(3)神经生长因子组:培养液同时加入NGF,浓度为50
g・L~。文献报道,NGF和GB显著疗效剂量范围分别为
10—100 g・L 和10~100 g・L~。本实验使用的NGF
和GB浓度均在显效剂量范围内;每次实验每组各培养8孔,
共重复4次。
1.3活细胞观测 在倒置相差显微镜下,分别于培养第3、 7、10 d时,每组随机观察30个视野(200),对存活神经细胞进
行计数(胞体饱满,光晕明显,突起均匀光滑的细胞认为是活
细胞。胞体肿胀或皱缩,形状不规则,空泡化,突起断裂呈串
珠样甚至消失的细胞认为是受损或死亡的细胞)。求其均数
以表示神经元的数量。
1.4细胞生长发育状况的测量 在培养第3、7 d,在倒置相
差显微镜下每组随机选30个细胞,测量胞体平均直径,即测
量胞体长径和长径中点垂直径,计算两者之和平均数的均数,
以示胞体发育状况。计数每个细胞的突起数并测量最长突起
长度,所得数值的平均值示细胞突起发育状况。
1.5免疫组化染色 细胞培养至7 d时,取出盖片,PBS冲
洗2 rain,4%多聚甲醛固定30 rain。PBS冲洗5 rain,3%过氧 化氢室温孵育10 rain,PBS冲洗5 rain,10%正常山羊血清封
闭5 mln,室温下5 rain,滴加NSE一抗,4't3过夜,PBS冲洗5
rain,滴加生物素化二抗,37℃作用20 rain,PBS冲洗5 rain,滴
加HIGH.SABC,37℃20 rain,PBS冲洗5 rain,DAB显色,苏木
素复染,酒精脱水,二甲苯透明,中性树胶封片。以PBS代替
一抗做空白对照。染色的每张切片在200倍镜下随机选取
30个视野,通过SimPCI图像处理软件系统计算每张切片上
神经细胞数及NSE平均阳性细胞数及其突起数,测量其胞体
直径、最长突起长度,并进行显微摄影。 1.6统计学处理 所有实验数据均以均数 ±S标准差表
示,进行方差分析和SNK检验。
2结果 2.1培养的胚胎大鼠脊髓神经细胞的生长发育情况 胚鼠 脊髓神经细胞在培养12~24 h后,绝大多数细胞贴壁。贴壁
细胞多为圆形或椭圆形,未见突起。培养2 d后,贴壁细胞多
数呈分散生长,神经细胞开始长出突起。培养3~7 d后,神
经细胞突起分支增多,根据其突起分支数量,分为单极、双极
和多极神经元,以双极神经元居多。细胞突起增长,有的细胞 突起相互连接,神经细胞胞体呈圆形或椭圆形及多边形不等,
培养7~10 d,神经细胞胞体大且饱满,光晕明显。神经突起
增粗并进一步延长。多极细胞的数量逐渐增多。培养10 d
后,神经细胞开始减少并退化,表现为细胞体积缩小,胞浆内
出现大小不等的空泡,突起萎缩减少。 2.2 GB和NGF对细胞存活的影响培养3 d后,对照组部
分神经细胞开始退化死亡,7 d后死亡细胞增多。GB组和
NGF组在培养3 d时偶见死亡细胞,7 d时死亡细胞也增多。 统计学分析,在不同的培养时间GB组和NGF组细胞存活数
均多于对照组(P<0.05,P<0.05)。 表1 GB对细胞存活的影响
注:与对照组相比. P<0,05
2.3 NGF和GB对胚鼠脊髓神经细胞生长发育的影响 培
养7 d胚鼠脊髓神经细胞生长发育状况见图1。与对照组相 比,NGF组(图1B)和GB组(图1C)神经细胞数目明显增多,
分布均匀,胞体饱满有光晕,以圆形及三角形为主。细胞突起
较长,以双突起多见。对照组(图1A)细胞密度低,胞体小,以
梭形为主,突起少且短。总之,GB和NGF处理组细胞生长状
态明显好于对照组,并且表现出各自作用的特异性。NGF组
与对照组相比,胞体生长的更加大而饱满。GB组与对照组相
比,细胞存活率更多,胞体更大;而与NGF组相比,突起生长
的更长。 在培养第3天和第7天进行显微测量,经方差分析及