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对于中枢神经系统多种难治性疾病而言,间充质干细胞和神经前体细胞被认为是理想的细胞资源,这两类细胞具有促进组织修复、携带特殊靶向药物、对损伤部位定向迁移的能力。然而在中枢神经系统微环境的影响下,这些细胞资源原有的特殊性能是否会发生变化,目前尚不十分清楚。由于脑脊液是构成人类中枢神经系统微环境的重要组成部分,因此研究这两类细胞在脑脊液的环境下,其特性的改变,将对于干细胞用于中枢系统的临床试验至关重要。本研究主要探索人脑脊液对人类脂肪间充质干细胞及胎儿神经前体细胞在增殖、凋亡、迁移等方面的影响,从而为优化干细胞在中枢神经系统的临床应用提供参考。人脑脊液对人类脂肪间充质干细胞及胎儿神经前体细胞增殖及凋亡的影响目的：观察人脑脊液(Human cerebrospinal fluid, H-CSF)对人脂肪间充质干细胞(human adipose-derived mesenchymal stem cells, hAMSCs)及胎儿神经前体细胞(human fetal-derived neural progenitor cells, hfNPCs)增殖及凋亡的影响。方法：收集正常颅内压脑积水(normal pressure hydrocephalus)或先天性脑积水(congenital hydrocephalus)病人的脑脊液(H-CSF),同时配制人工脑脊液(Artificial cerebrospinal fluid, A-CSF)。用100%MSC完全培养基(对照组,CtrI)、25%A-CSF+75%MSC完全培养基(人工脑脊液组,A-CSF)以及25%H-CSF+75%MSC完全培养基(人脑脊液组,H-CSF)培养hAMSCs;用100%NPC完全培养基(对照组,Ctrl)、25%A-CSF+75%NPC完全培养基(人工脑脊液组,A-CSF)以及25%H-CSF+75%NPC完全培养基(人脑脊液组,H-CSF)培养hfNPCs。用MTT、免疫荧光染色(Ki67)测定hAMSCs和hfNPCs的增值能力；用流式细胞检测Propidium iodide (PI)和Annexin V,并而分析两类细胞的凋亡比例。结果：与Ctrl和A-CSF相比,hAMSCs在H-CSF环境下,增殖力能明显增加(MTT assay, H-CSF vs.Ctrl:p<0.05; H-CSF vs. A-CSF:p<0.05; Ki67assay, H-CSF vs. Ctrl:p<0.05; H-CSF vs. A-CSF:p<0.05),凋亡比例下降(H-CSF vs. Ctrl:p<0.05; H-CSF vs. A-CSF:p<0.05)。同时,相对于Ctrl和A-CSF组,H-CSF可增加hfNPCs的增殖能力(MTT assay, H-CSF vs. Ctrl: p<0.05; H-CSF vs. A-CSF:p<0.05; Ki67assay, H-CSF vs. Ctrl:p<0.05; H-CSF vs. A-CSF:p<0.05),降低其凋亡比例(H-CSF vs. Ctrl:p<0.05; H-CSF vs. A-CSF:p<0.05)。此外,用不同浓度的H-CSF (0%,25%,50%,75%,100%)培养hAMSCs和hfNPCs,其增殖能力有所不同。结论：H-CSF可促进hAMSCs及hfNPCs的增殖,并抑制两类细胞的凋亡。人脑脊液对人类脂肪间充质干细胞和胎儿神经前体细胞运动及迁移的影响目的：探讨H-CSF对hAMSCs及hfNPCs运动速度、运动距离以及迁移能力的影响及其相关特点。方法：将hAMSCs及hfNPCs在不同条件下(Ctrl, A-CSF及H-CSF)培养,并种植于底面为纳米材料的小憩室内,动态观察两类细胞的运动速度和运动距离。用MATLAB软件分析不同培养条件对hAMSCs和hfNPCs运动能力的影响。同时用Boyden transwell chambers实验测定两类细胞在不同培养条件下,对胶质母细胞瘤(Glioblastoma, GBM)条件培养基的迁移能力,并分析H-CSF对hAMSCs和hfNPCs迁移能力的影响。结果：通过对两类细胞在纳米材料表面的运动状态的观察,并利用MATLAB软件分析hAMSCs和hfNPCs的速度和距离。我们发现,相对Ctrl和A-CSF组,H-CSF可增加hAMSCs的运动速度和运动距离(speed, H-CSF vs. Ctrl: p<0.05; H-CSF vs. A-CSF:p<0.05; distance, H-CSF vs. Ctrl:p<0.05; H-CSF vs. A-CSF:p<0.05)。同时H-CSF对hfNPCs的运动能力亦有促进作用(speed, H-CSF vs. Ctrl:p<0.05; H-CSF vs. A-CSF:p<0.05; distance, H-CSF vs. Ctrl: p<0.05; H-CSF vs. A-CSF:p<0.05)。通过Boyden transwell chambers实验发现,H-CSF可提高hAMSCs和hfNPCs的对GBM条件培养基的迁移能力(hAMSCs, H-CSF vs. Ctrl:p<0.05; H-CSF vs. A-CSF:p<0.05; hfNPCs, H-CSF vs. Ctrl:p<0.05; H-CSF vs. A-CSF:p<0.05)。此外,本研究发现,在预处理时间一定的情况下(48hours),培养基中H-CSF的浓度越高,hAMSCs和hfNPCs对GBM条件培养基的迁移能力越强。结论：H-CSF可提高hAMSCs及hfNPCs的运动速度和运动距离,并可促进hAMSCs和hfNPCs的迁移能力。人脑脊液中IGF-1对人类脂肪间充质干细胞和胎儿神经前体细胞特性的影响目的：探讨H-CSF中胰岛素样生长因子1(IGF-1)对hAMSCs及hfNPCs特性的影响及其机制。方法：测定所收集H-CSF标本中IGF-1的含量,并用IGF-1拮抗剂(IGF-1inhibitor)拮抗H-CSF中的IGF-1。将hAMSCs及hfNPCs在不同条件下(Ctrl, Ctrl+IGF-1inhibitor, H-CSF及H-CSF+IGF-1inhibitor)培养,观察hAMSCs及hfNPCs的增殖、凋亡、运动及迁移能力,并探讨其部分机制。结果：H-CSF中的IGF-1可影响hAMSCs和hfNPCs的增殖能力及凋亡比例。MTT实验证实,当IGF-1inhibiotr加入H-CSF时,hAMSCs及hfNPCs的增殖能力相对未加入IGF-1inhibitor组(H-CSF组)明显下降(hAMSCs, H-CSF+IGF-1inhibitor vs.H-CSF:p<0.05; hfNPCs, H-CSF+IGF-1inhibitor vs. H-CSF:p<0.05)。流式细胞实验证实,H-CSF中的IGF-1亦可影响hAMSCs和hfNPCs的凋亡比例(hAMCs, H-CSF+IGF-1inhibitor vs.H-CSF:p<0.05; hfNPCs, H-CSF+IGF-1inhibitor vs. H-CSF:p<0.05)。同时,本研究发现,H-CSF中的IGF-1可调控hAMSCs及hfNPCs的迁移能力,H-CSF+IGF-1inhibitor组相对于H-CSF组而言,两类细胞的迁移能力明显降低(hAMCSs,H-CSF+IGF-1inhibitor vs. H-CSF:p<0.05; hfNPCs, H-CSF+IGF-1inhibitor vs. H-CSF: p<0.05)。此外,H-CSF+IGF-1inhibitor相对于H-CSF组,其hAMSCs和hfNPCs细胞膜表面表达的基质细胞衍生因子受体(Cxc Chemokin Receptor4, CXCR4)亦有下降(hAMSCs, H-CSF+IGF-1inhibitor vs. H-CSF:p<0.05; hfNPCs, H-CSF+IGF-1inhibitorvs. H-CSF:p<0.05)。结论：H-CSF中的IGF-1可影响hAMSCs及hfNPCs的增殖、凋亡及迁移能力,拮抗H-CSF中的IGF-1后,两类细胞的增殖能力下降,凋亡比例上升,迁移能力减弱,细胞表面与迁移相关的CXCR4蛋白表达降低。