• 蘭州軍區(qū)蘭州總醫(yī)院(蘭州,730050) 1 骨科研究所,2 神經(jīng)外科;

【摘 要】 目的 探討傳統(tǒng)中藥紅景天苷誘導(dǎo)大鼠BMSCs 向膽堿能神經(jīng)細(xì)胞分化的作用及影響,以期為紅景
天苷應(yīng)用于干細(xì)胞治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病提供理論依據(jù)。 方法 取4 ~ 6 周齡Wistar 大鼠(體重約120 g)2 只分離、培養(yǎng)
BMSCs,并采用流式細(xì)胞儀鑒定。取第2 代細(xì)胞,根據(jù)誘導(dǎo)方法不同將實(shí)驗(yàn)分為紅景天苷誘導(dǎo)組(A 組)、維甲酸誘導(dǎo)組
(B 組)和空白對照組(C 組),A、B 組BMSCs 分別采用紅景天苷(20 μg/mL)和維甲酸(5 μmol/mL)誘導(dǎo)培養(yǎng)1、3、6、9 d,MTT 法檢測細(xì)胞增殖活力;細(xì)胞免疫熒光染色檢測神經(jīng)細(xì)胞相關(guān)標(biāo)志分子神經(jīng)元特異性烯醇化酶(neuron-specific
enolase,NSE)、神經(jīng)微管相關(guān)蛋白2(microtubule-associated protein 2,MAP2)、β- 微管蛋白Ⅲ(β-Tubulin Ⅲ)、神經(jīng)膠質(zhì)纖維酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)、乙酰膽堿(Acetylcholine, Ach)及NGF 的表達(dá);RT-PCR 檢測NSE、β-Tubulin Ⅲ、GFAP、γ- 氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)、 腦源性神經(jīng)生長因子(brain derived neurotrophic factor,BDNF) mRNA 的表達(dá);ELISA 法測定培養(yǎng)液中BDNF 和NGF 含量;Western blot 檢測NGF 蛋白表達(dá)水平。 結(jié)果 流式細(xì)胞儀檢測顯示,CD90 和CD106 陽性,CD34 和CD45 陰性,實(shí)驗(yàn)細(xì)胞為BMSCs。A、B 組誘導(dǎo)培養(yǎng)6 d 和9 d,細(xì)胞增殖活力較C 組明顯增強(qiáng)(P  lt; 0.05)。RT-PCR 檢測示,A 組誘導(dǎo)培養(yǎng)6 d,NSE、BDNF、β-Tubulin Ⅲ、GFAP mRNA 表達(dá)豐度上調(diào)至峰值。B 組誘導(dǎo)培養(yǎng)6 d,NSE mRNA 表達(dá)豐度上調(diào)至峰值;1 d 時(shí)BDNF mRNA 表達(dá)豐度上調(diào),6 d 時(shí)達(dá)峰值;3 d 時(shí)β-Tubulin Ⅲ mRNA 表達(dá)豐度上調(diào)至峰值;1 d 時(shí) GFAP mRNA 表達(dá)豐度達(dá)峰值,與其余各時(shí)間點(diǎn)及C 組比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P  lt; 0.01)。各組各時(shí)間點(diǎn)均未見GABA mRNA 表達(dá)。細(xì)胞免疫熒光染色示,誘導(dǎo)培養(yǎng)3 d,A、B 組NSE、MAP2、β-Tubulin Ⅲ和GFAP 陽性率與C 組比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P  lt; 0.01);A、B 組誘導(dǎo)培養(yǎng) 3、6、9 d,Ach 陽性率均高于誘導(dǎo)培養(yǎng)1 d 時(shí)及C 組陽性率(P  lt; 0.01);A、B 組各時(shí)間點(diǎn)NGF 陽性率均顯著高于C 組(P  lt; 0.01)。ELISA 法檢測顯示,A、B 組誘導(dǎo)培養(yǎng) 1、3、6、9 d 時(shí),BDNF、NGF 表達(dá)水平均較C 組上調(diào)(P  lt; 0.01),各時(shí)間點(diǎn)A、B 組間BDNF 表達(dá)水平比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P  lt; 0.01)。Western blot 檢測顯示,A 組誘導(dǎo)培養(yǎng)6 d、B 組誘導(dǎo)培養(yǎng)3 d 時(shí) NGF 蛋白表達(dá)最高。 結(jié)論 紅景天苷能定向誘導(dǎo)大鼠BMSCs 分化為膽堿能神經(jīng)細(xì)胞。

引用本文: 張明,趙紅斌,荔志云,楊銀書,文益民,董菊子,張全偉,葛寶豐. 紅景天苷對大鼠BMSCs 向膽堿能神經(jīng)細(xì)胞分化的影響. 中國修復(fù)重建外科雜志, 2012, 26(2): 158-165. doi: 復(fù)制

1. 1 N th U, Rackwitz L, Heymer A, et al. Chondrogenic differentiation of human mesenchymal stem cells in collagen type I hydrogels. J Biomed Mater Res A, 2007, 83(3): 626-635.
2. Briggs T, Treiser MD, Holmes PF, et al. Osteogenic differentiation of human mesenchymal stem cells on poly(ethyleneglycol)-variant biomaterials. J Biomed Mater Res A, 2009, 91(4): 975-984.
3. Lin W, Chen X, Wang X, et al. Adult rat bone marrow stromal cells differentiate into Schwann cell-like cells in vitro. In Vitro Cell Dev Biol Anim, 2008, 44(1-2): 31-40.
4. 李盛華, 郭平德. 中藥誘導(dǎo)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞向神經(jīng)樣細(xì)胞分化的研究進(jìn)展. 甘肅中醫(yī), 2009, 22(12): 68-69.
5. 王艷春, 曲靜, 韓雅玲. 中藥促進(jìn)間充質(zhì)干細(xì)胞的增殖與分化. 中國組織工程研究與臨床康復(fù), 2011, 15(19): 3594-3597.
6. 于燕磊, 劉黎青, 馬尚峰. 中藥對骨髓基質(zhì)干細(xì)胞向神經(jīng)細(xì)胞分化影響的研究. 長春中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào), 2009, 25(1): 67-68.
7. 裴晶晶, 吳潤, 趙紅斌, 等. Ca2+信號介導(dǎo)紅景天苷促進(jìn)小鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞向神經(jīng)細(xì)胞的定向分化. 中國組織工程研究與臨床康復(fù), 2010, 14(10): 1808-1802.
8. 張文生, 朱陵群, 牛福玲, 等. 紅景天苷對缺氧/缺糖損傷神經(jīng)細(xì)胞的保護(hù)作用. 中國中藥雜志, 2004, 29(5): 459-462.
9. 馬莉, 蔡東聯(lián), 黎懷星, 等. 紅景天苷對疲勞小鼠氧化損傷的保護(hù)作用. 中西醫(yī)結(jié)合學(xué)報(bào), 2009, 7(3): 237-241.
10. Watanabe T, Yamagata N, Takasaki K, et al. Decreased acetylcholine release is correlated to memory impairment in the Tg2576 transgenic mouse model of Alzheimer’s disease. Brain Res, 2009, 1249: 222-228.
11. 李華, 趙文新, 任蘇虹, 等. 阿爾茨海默病合并白質(zhì)病變患者的認(rèn)知功能障礙特點(diǎn)分析. 腦與神經(jīng)疾病雜志, 2010, 18(3): 227-230.
12. 羅小丹, 沈岳飛. 神經(jīng)干細(xì)胞定向誘導(dǎo)分化為多巴胺能神經(jīng)元的研究進(jìn)展. 神經(jīng)解剖學(xué)雜志, 2009, 25(4): 469-473.
13. 井緒東, 張洹, 陳麗, 等. 體外誘導(dǎo)大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞分化為膽堿能樣神經(jīng)元. 老年病學(xué)雜志, 2010, 30(19): 2775-2778.
14. Katharina Schindowski Zimmermann. Decreased axonal transport during Alzheimer’s-like spatial-temporal tau pathology leads to imbalance of NGF, cholinergic dysfunction, and decreased regulation of BDNF and TrkB. Alzheimer’s and Dementia, 2011, 7(4): S560-S561.
15. Madziar B, Shah S, Brock M, et al. Nerve growth factor regulates the expression of the cholinergic locus and the high-affinity choline transporter via the Akt/PKB signaling pathway. J Neurochem, 2008, 107 (5): 1284-1293.
16. 于萍, 渠春環(huán), 李新旺, 等. 腦內(nèi)乙酰膽堿與認(rèn)知活動的關(guān)系. 心理科學(xué)進(jìn)展, 2008, 16(3): 103-107.
17. Chaldakov GN, Tonchev AB, Aloe L. NGF and BDNF: from nerves toadipose tissue, from neurokines to metabokines. Riv Psichiatr, 2009, 44(2): 79-87.
18. Nilbratt M, Porras O, Marutle A, et al. Neurotrophic factors promote cholinergic differentiation in human embryonic stem cell-derived neurons. J Cell Mol Med, 2010, 14(6B): 1476-1484.
19. Reilly JO, Karavanova ID, Williams KP, et al. Cooperrative effects of Sonic Hedgehog and NGF on basal forebrain cholinergic neurons. Mol Cell Neurosci, 2002, 19(1): 88-96.
20. 李鵬斌, 鄭啟新, 吳永超. 骨髓基質(zhì)干細(xì)胞定向分化為神經(jīng)細(xì)胞及分化后細(xì)胞功能特征的研究. 中華創(chuàng)傷骨科雜志, 2010, 12(4): 355-359.
  1. 1. 1 N th U, Rackwitz L, Heymer A, et al. Chondrogenic differentiation of human mesenchymal stem cells in collagen type I hydrogels. J Biomed Mater Res A, 2007, 83(3): 626-635.
  2. 2. Briggs T, Treiser MD, Holmes PF, et al. Osteogenic differentiation of human mesenchymal stem cells on poly(ethyleneglycol)-variant biomaterials. J Biomed Mater Res A, 2009, 91(4): 975-984.
  3. 3. Lin W, Chen X, Wang X, et al. Adult rat bone marrow stromal cells differentiate into Schwann cell-like cells in vitro. In Vitro Cell Dev Biol Anim, 2008, 44(1-2): 31-40.
  4. 4. 李盛華, 郭平德. 中藥誘導(dǎo)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞向神經(jīng)樣細(xì)胞分化的研究進(jìn)展. 甘肅中醫(yī), 2009, 22(12): 68-69.
  5. 5. 王艷春, 曲靜, 韓雅玲. 中藥促進(jìn)間充質(zhì)干細(xì)胞的增殖與分化. 中國組織工程研究與臨床康復(fù), 2011, 15(19): 3594-3597.
  6. 6. 于燕磊, 劉黎青, 馬尚峰. 中藥對骨髓基質(zhì)干細(xì)胞向神經(jīng)細(xì)胞分化影響的研究. 長春中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào), 2009, 25(1): 67-68.
  7. 7. 裴晶晶, 吳潤, 趙紅斌, 等. Ca2+信號介導(dǎo)紅景天苷促進(jìn)小鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞向神經(jīng)細(xì)胞的定向分化. 中國組織工程研究與臨床康復(fù), 2010, 14(10): 1808-1802.
  8. 8. 張文生, 朱陵群, 牛福玲, 等. 紅景天苷對缺氧/缺糖損傷神經(jīng)細(xì)胞的保護(hù)作用. 中國中藥雜志, 2004, 29(5): 459-462.
  9. 9. 馬莉, 蔡東聯(lián), 黎懷星, 等. 紅景天苷對疲勞小鼠氧化損傷的保護(hù)作用. 中西醫(yī)結(jié)合學(xué)報(bào), 2009, 7(3): 237-241.
  10. 10. Watanabe T, Yamagata N, Takasaki K, et al. Decreased acetylcholine release is correlated to memory impairment in the Tg2576 transgenic mouse model of Alzheimer’s disease. Brain Res, 2009, 1249: 222-228.
  11. 11. 李華, 趙文新, 任蘇虹, 等. 阿爾茨海默病合并白質(zhì)病變患者的認(rèn)知功能障礙特點(diǎn)分析. 腦與神經(jīng)疾病雜志, 2010, 18(3): 227-230.
  12. 12. 羅小丹, 沈岳飛. 神經(jīng)干細(xì)胞定向誘導(dǎo)分化為多巴胺能神經(jīng)元的研究進(jìn)展. 神經(jīng)解剖學(xué)雜志, 2009, 25(4): 469-473.
  13. 13. 井緒東, 張洹, 陳麗, 等. 體外誘導(dǎo)大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞分化為膽堿能樣神經(jīng)元. 老年病學(xué)雜志, 2010, 30(19): 2775-2778.
  14. 14. Katharina Schindowski Zimmermann. Decreased axonal transport during Alzheimer’s-like spatial-temporal tau pathology leads to imbalance of NGF, cholinergic dysfunction, and decreased regulation of BDNF and TrkB. Alzheimer’s and Dementia, 2011, 7(4): S560-S561.
  15. 15. Madziar B, Shah S, Brock M, et al. Nerve growth factor regulates the expression of the cholinergic locus and the high-affinity choline transporter via the Akt/PKB signaling pathway. J Neurochem, 2008, 107 (5): 1284-1293.
  16. 16. 于萍, 渠春環(huán), 李新旺, 等. 腦內(nèi)乙酰膽堿與認(rèn)知活動的關(guān)系. 心理科學(xué)進(jìn)展, 2008, 16(3): 103-107.
  17. 17. Chaldakov GN, Tonchev AB, Aloe L. NGF and BDNF: from nerves toadipose tissue, from neurokines to metabokines. Riv Psichiatr, 2009, 44(2): 79-87.
  18. 18. Nilbratt M, Porras O, Marutle A, et al. Neurotrophic factors promote cholinergic differentiation in human embryonic stem cell-derived neurons. J Cell Mol Med, 2010, 14(6B): 1476-1484.
  19. 19. Reilly JO, Karavanova ID, Williams KP, et al. Cooperrative effects of Sonic Hedgehog and NGF on basal forebrain cholinergic neurons. Mol Cell Neurosci, 2002, 19(1): 88-96.
  20. 20. 李鵬斌, 鄭啟新, 吳永超. 骨髓基質(zhì)干細(xì)胞定向分化為神經(jīng)細(xì)胞及分化后細(xì)胞功能特征的研究. 中華創(chuàng)傷骨科雜志, 2010, 12(4): 355-359.