家蠶絲素蛋白納米纖維直徑對星形膠質(zhì)細(xì)胞和神經(jīng)元生長發(fā)育的影響.pdf

1、中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷后的再生與修復(fù)一直是科學(xué)界懸而未決的難題，其損傷修復(fù)能力變?nèi)踔饕且驗樾切文z質(zhì)細(xì)胞反應(yīng)性增生形成的膠質(zhì)瘢痕和生長抑制因子的作用，直至目前的研究仍未取得突破性的進展。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，利用生物組織工程的方法治療中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病已經(jīng)成為最具開發(fā)潛力的方法之一。因此本文將絲素蛋白納米纖維作為中樞神經(jīng)系統(tǒng)終端分化細(xì)胞和神經(jīng)干細(xì)胞的生長基質(zhì)，研究絲素蛋白納米纖維在神經(jīng)修復(fù)上應(yīng)用的可能性。
　　 絲素因其具有優(yōu)良生物相容性

2、和適度降解速率等特性成為神經(jīng)組織工程的理想材料。而改變家蠶絲素蛋白納米纖維的物理性狀(直徑、走向等)對神經(jīng)類細(xì)胞的生長發(fā)育的影響還有待于進一步研究，因此本實驗研究了三種不同直徑(400nm、800 nm、1200 nm)的家蠶絲素蛋白納米纖維對神經(jīng)類細(xì)胞生長發(fā)育的影響，以探索最適合神經(jīng)類細(xì)胞生長的材料，為中樞神經(jīng)損傷修復(fù)材料的選擇提供借鑒和理論依據(jù)。
　　 為了保證種子細(xì)胞的來源，本實驗在體外建立了星形膠質(zhì)細(xì)胞、神經(jīng)元和神經(jīng)干細(xì)

3、胞體外培養(yǎng)體系，并對培養(yǎng)得到的細(xì)胞進行鑒定，實驗結(jié)果表明：(1)通過混合培養(yǎng)傳代的方法純化得到了GFAP陽性的新生大鼠大腦皮層處的星形膠質(zhì)細(xì)胞；(2)從腦室下區(qū)(SVZ)中分離得到的神經(jīng)元生長到第4 d時有成熟神經(jīng)元的特征，并且β-Ⅲ-tubulin呈陽性表達(dá)；(3)懸浮培養(yǎng)的腦室下區(qū)的細(xì)胞形成了形態(tài)規(guī)則的、細(xì)胞折光性強的、沒有突起形成的神經(jīng)球，經(jīng)特異性抗原證明神經(jīng)球內(nèi)細(xì)胞具有神經(jīng)干細(xì)胞的特性和多分化潛能性。
　　 然后將體外培

4、養(yǎng)的種子細(xì)胞接種在三種不同直徑的家蠶絲素蛋白納米纖維上，研究不同直徑的家蠶絲素蛋白納米纖維對神經(jīng)類細(xì)胞生長發(fā)育的影響。實驗結(jié)果表明：(1)星形膠質(zhì)細(xì)胞在家蠶絲素蛋白納米纖維上具有正常的粘附、發(fā)育和遷移等行為。400 nm的家蠶絲素蛋白納米纖維相比1200 nm的家蠶絲素蛋白納米纖維更能促進星形膠質(zhì)細(xì)胞的增殖和鋪展；三種直徑的絲素蛋白納米纖維對星形膠質(zhì)細(xì)胞在纖維上的伸展長度和遷移效率沒有顯著影響。(2)家蠶絲素蛋白納米纖維能支持原代培養(yǎng)的

5、神經(jīng)元生長，細(xì)胞的突起明顯，且緊密的依附在絲素蛋白納米纖維上。400 nm家蠶絲素蛋白纖維上神經(jīng)元的分叉數(shù)目和長度比1200 nm家絲素蛋白納米纖維上高，說明400 nm的家蠶絲素蛋白納米纖維能促進神經(jīng)元的生長發(fā)育。(3)但是由于神經(jīng)元在體外不能增殖，存活到第5天時細(xì)胞的胞體出現(xiàn)萎縮現(xiàn)象，所以我們采用了將星形膠質(zhì)細(xì)胞與神經(jīng)元共培養(yǎng)的方法來提高神經(jīng)元的存活率。共培養(yǎng)結(jié)果顯示與神經(jīng)元單獨培養(yǎng)在家蠶絲素納米纖維上相比，共培養(yǎng)組的神經(jīng)元的存活力

6、、突起數(shù)量以及長度均有明顯提高。三種不同直徑的家蠶絲素蛋白納米纖維對細(xì)胞存活率沒有顯著差別，400 nm的家蠶絲素蛋白納米纖維上的神經(jīng)元在共培養(yǎng)第4 d、6 d時比1200 nm的復(fù)雜度高。(4)家蠶絲素蛋白納米纖維能夠維持神經(jīng)干細(xì)胞的未分化特性，引導(dǎo)神經(jīng)干細(xì)胞沿著絲素蛋白納米纖維走向進行遷移以及支持神經(jīng)于細(xì)胞向膠質(zhì)細(xì)胞和神經(jīng)元的分化。懸浮培養(yǎng)的神經(jīng)球在400 nm的家蠶絲素蛋白納米纖維上24 h和48 h時鋪展的面積和最大遷移長度上明