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目的:用KA、三气培养、燃蜡烛法建立NSCs损伤模型,比较三气培养和燃蜡烛法缺氧损伤模型,研究TGF-β<,1>对NSCs缺氧损伤是否具有保护作用。
方法:
1.从新生一天大鼠大脑皮质分离、培养、增殖、传代、诱导分化、鉴定神经干细胞(Neural stem eells,NSCs),在无血清培养基条件下增殖,进行Nestin鉴定,在多聚赖氨酸促使贴壁后,加入血清诱导分化,使用β-ⅢTubulin和GFAP分别鉴定神经元和星型胶质细胞。
2.用三气培养箱制备NSCs缺氧损伤模型取传代细胞,随机分为2组:①正常对照组:普通培养6小时;②三气缺氧组:三气培养箱培养6小时(N<,2> 94%、CO<,2>5%、O<,2> 1%)。各组在相应时间点均用Hoechst33258进行荧光染色,镜下观察、计算Hoechst阳性细胞率,以评估NSCs在三气缺氧法制备的缺氧模型中的损伤情况。
3.用燃蜡烛法制备NSCs缺氧损伤模型取传代细胞,随机分为3组:①正常对照组:普通培养6小时;②燃蜡烛对照组:在37℃恒温箱内点燃蜡烛后密封容器,待其熄灭后打开盖子再盖上密封,然后孵育6小时;③燃蜡烛缺氧组:在37℃恒温箱内点燃蜡烛后密封容器,待其熄灭后孵育6小时。各组在相应时间点均用Hoechst33258进行荧光染色,镜下观察、计算Hoechst阳性细胞率,以评估NSCs在燃蜡烛法制备的缺氧模型中的损伤情况。
4.比较燃蜡烛法和三气培养箱法缺氧损伤模型取传代细胞,随机分为4组:①正常对照组:普通培养6小时;②燃蜡烛对照组:在37℃恒温箱内点燃蜡烛后密封容器,待其熄灭后打开盖子再密封,然后孵育6小时;③燃蜡烛缺氧组:在37℃恒温箱内点燃蜡烛后密封容器,待其熄灭后孵育6小时;④三气缺氧组:三气培养箱培养6小时(N<,2> 94%、CO<,2> 5%、O<,2> 1%)。各组在相应时间点均用Hoechst33258进行荧光染色,镜下观察、计算Hoechst阳性细胞率。
5.建立NSCs的KA损伤模型 取传代细胞,随机分为7组:①正常对照组;②100uM组;③500uM组;④1mM组;⑤2mM组;⑥3mM组;⑦4mM组。正常组普通培养4个小时,其它各组加入KA后普通培养4小时。各组在相应时间点均用Hoechst33258进行荧光染色,镜下观察、计算Hoechst阳性细胞率,以比较不同浓度KA的对NSCs损伤的影响。 6.TGF-β<,l>对NSCs缺氧损伤的保护作用 取传代细胞,随机分为4组:①正常对照组:普通培养6小时;②TGF-β<,l>组:加/KTGF-β<,l>后普通培养7小时;③缺氧组:普通培养l小时后缺氧培养6小时(N<,2>94%、CO<,2>5%、O<,2>1%);④TGF-β<,l>+缺氧组:加入TGF-β<,l>后普通培养1小时,再缺氧培养6小时。各组在相应时间点均用Hoechst33258进行荧光染色,镜下观察、计算Hoechst阳性细胞率。
结果采用SPSSl3.0统计软件分析,数据以均数±标准差表示(mean±SD)。凋亡率数据先用arcsin平方根P转换后进行方差齐性检验,然后行单因素方差分析。以P<0.05表示在统计学上有显著性差异,P<0.01表示在统计学上有极显著差异。
结果:
1.在未诱导分化前,传代培养细胞呈Nestin免疫反应阳性,用FBS诱导分化后则分别呈β-ⅢTubulin、GFAP免疫反应阳性,表明分离到的是神经干细胞。
2.Hoechst33258染色时,凋亡细胞呈强亮蓝色荧光,为阳性;正常细胞弥漫均匀着色,无强荧光,为阴性。正常对照组偶见Hoechst33258强荧光着色的凋亡细胞,而三气缺氧组的凋亡细胞明显增多(P<0.01)。
3.燃蜡烛缺氧组Hoechst染色阳性细胞比正常对照组和燃蜡烛对照组明显增多(P<0.01);正常对照组和燃蜡烛对照组相比,差别无显著性(P>0.05)。
4.燃蜡烛缺氧组的Hoechst染色阳性细胞比三气缺氧组稍多,但无统计学意义(P>0.05)。
5.正常组、100uM KA组、500uM KA组、1mM KA组的Hoechst染色阳性细胞少见,后3组与正常组相比差别无显著性(P>0.05)。2mM KA组、3mM KA组、4mM KA组的Hoechst染色阳性细胞明显增多(P<0.01),而且3mM KA、4mMKA组Hoechst染色阳性细胞比2mM KA组多(P<0.01)。
6.正常对照组和TGF-β<,1>组的Hoechst染色阳性细胞少见。缺氧组Hoechst染色阳性细胞明显增多(P<0.01),TGF-β<,1>+缺氧组的Hoechst染色阳性细胞比缺氧组少(P<0.01),但仍比正常对照组多(P<0.01)。
结论:
1.建立了NSCs的三气和燃蜡烛缺氧损伤模型,与三气缺养相比,燃蜡烛法所造成的NSCs缺氧损伤略重。
2.建立了NSCs的KA损伤模型,100uM、500uM、1mM的KA不能损伤NSCs,2mM时NSCs出现损伤,4mM时出现明显损伤。
3.TGF-β<,1>可以减少缺氧诱导的NSCs的凋亡,提示TGF-β<,1>对NSCs缺氧损伤有保护作用。