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神经管缺陷(neural tube defects，NTDs)是一种严重的神经系统的先天性缺陷，由于胚胎时期神经管发育过程中闭合异常引起，主要表现各种脑畸形。神经上皮细胞即神经干细胞(neural stem cells，NSCs)是神经管闭合的关键细胞，覆盖在神经管表面，其增殖、分化及迁移是神经管正常闭合的关键，其异常的增值分化会导致神经管缺陷，它具有自我更新能力及分化成多种细胞的能力，可分化为各种神经细胞。 在各种调节通路中，Notch信号通路对细胞的增殖分化及胚胎发育起着精密而复杂的调控作用，Notch1是Notch蛋白家族中的重要分子，在中枢神经系统的发育中起着关键作用，Notch1信号通路依靠γ内分泌酶的作用被激活。全反式维甲酸（All-trans Retinoic Acid，ATRA）在体内是维A酸的正常代谢产物，是胚胎发育的重要因素，而研究发现过量全反式维甲酸导致NTDs的发生，但其具体的分子机制未研究清楚。 本研究，从细胞学水平研究Notch1在全反式维甲酸处理过的NSCs中的作用，探讨Notch1对NSCs增殖分化的调节作用，揭示全反式维甲酸导致神经管缺陷的分子机制，从而为神经干细胞的应用及临床预防神经管缺陷提供新的方向。 目的： 通过利用ATRA处理神经干细胞，检测神经干细胞分化产生的细胞标记物及Notch1的表达，研究Notch1及ATRA与神经干细胞分化的作用，探究Notch1在全反式维甲酸诱导的神经干细胞分化中的作用，从而揭示其对神经管发育的影响。 方法： 1.原代神经干细胞的提取 将C57/BL6小鼠按照雌雄2∶1的比例（雌鼠2只，雄鼠1只）合笼，第二天早8点检查雌鼠有无阴栓，见栓后记为孕0.5天，取孕18.5胎鼠的大脑提取原代神经干细胞。 2.免疫荧光 用含有10％的胎牛血清的分化培养基对神经干细胞进行诱导分化，然后免疫荧光鉴定神经干细胞及分化产生的神经元、星型胶质细胞及少突胶质细胞，并检测Notch1在上述细胞的中的分布。 3.Western blotting 3.1 Western blotting检测神经干细胞中Notch1，神经干细胞标记物巢蛋白(Nestin)、神经元标记物-神经丝蛋白(NF)、星型胶质细胞标记物-神经胶质纤维酸性蛋白(GFAP)及少突胶质细胞标记物-半乳糖脑苷脂(GALC)分别在普通分化培养基（对照组）和1μ mol/LATRA（实验组）中1，3，5，7天时的含量。 3.2将神经干细胞分为四组:A组:普通分化培养基，B组:普通分化培养基+DMSO组，C组:普通分化培养基+DMSO+25μMolγ内分泌酶抑制剂，D组:普通分化培养基+DMSO+50μMolγ-内分泌酶抑制剂，然后用Western blotting技术分别检测各组Notch1含量。 结果： 1.原代神经干细胞分化培养1天时，可见多个神经球形成。分化3天时，神经球形态开始发生改变，部分神经干细胞从神经球中游离出来。分化5天时，神经球明显减小，伸出条索状突起。分化7天时，可见多种不同形态的神经细胞，一种是胞体成圆形或椭圆形，伸出一条细长突起的神经元样细胞，一种是胞体成多角型并伸出多条较粗的突起，可见明显胞核的星型胶质样细胞，一种是胞体较小，伸出短小突起的少突胶质样细胞。 2.免疫荧光鉴定分化培养基中神经干细胞中Nestin、NF、GFAP及GALC成阳性，且在神经干细胞、神经元、星型胶质细胞及少突胶质细胞胞膜上及细胞质中有Notch1存在。 3.ATRA处理神经干细胞前后Notch1及NF、GFAP、GALC的含量变化从1天到5天，对照组的神经干细胞中Notch1，第5天相对第1天有明显的增加（P＜0.05），从第5天到第7天，Notch1明显下降（P＜0.05），NF在第3天相对第1天有明显增加（P＜0.05)，第5相对第3天有明显下降（P＜0.05），GFAP与GALC含量在1，3天无明显变化，GFAP第5天明显相对第1天明显下降（P＜0.05)，而第7天含量相比第5天明显增加(P＜0.05)。GALC第5天明显相对第1天明显下降，而第7天含量相比第5天明显增加（P＜0.05）。实验组的神经干细胞，1天到3天时，Notch1未见明显变化，第7天Notch1含量较第1天明显下降（P＜0.05），而NF第7天含量相比第1天明显增加（P＜0.05），第5天与第1天相比明显增加（P＜0.05），GFAP第7天含量相比第1天明显增加（P＜0.05），第5天与第1天相比明显增加(P＜0.05)，GALC第7天含量相比第1天明显增加(P＜0.05)，第5天与第1天相比明显增加（P＜0.05）。 4.γ内分泌酶抑制剂处理神经干细胞后Notch1含量变化C组的神经干细胞Notch1的胞内段(分子量120KD)表达量较A组明显降低（P＜0.05），D组的神经干细胞Notch1的胞内段（分子量120KD）表达量较A组明显降低(P＜0.05)，C组的神经干细胞Notch1的全长(分子量300KD)表达量较A组明显增加（P＜0.05），D组的神经干细胞Notch1的胞内段（分子量300KD）表达量较A组明显(P＜0.05)。 结论： 1.Notch1抑制神经干细胞分化。 2.ATRA处理神经干细胞后，Notch1含量下降，神经干细胞分化增强，ATRA促进神经干细胞的分化。 3.γ内分泌酶抑制剂作用于神经干细胞，NICD含量减少，抑制神经干细胞分化的能力下降。我们推测ATRA主要通过抑制γ内分泌酶的作用而抑制Notch1信号通路，从而促进神经干细胞的分化。为我们对神经干细胞在将来的临床应用提供了理论基础并且给我们预防胎儿神经管缺陷提供了新的治疗窗口。