膠質(zhì)瘤對NSCs不同分化狀態(tài)下遷移能力的影響.pdf

1、惡性神經(jīng)膠質(zhì)瘤是目前致死率極高的疾患之一，近年來體內(nèi)外的研究證明膠質(zhì)瘤細(xì)胞能夠誘導(dǎo)神經(jīng)干細(xì)胞(neural stem/progenitor cells，NSCs)的遷移，為神經(jīng)膠質(zhì)瘤的治療帶來了希望；然而膠質(zhì)瘤誘導(dǎo)NSCs遷移的細(xì)胞與分子機(jī)制并不明確，尤其是NSCs的分化狀態(tài)與其遷移的關(guān)系鮮有報(bào)道，我們將就該問題展開進(jìn)一步的研究工作。 本研究首先在體外分離培養(yǎng)得到新生大鼠腦室下區(qū)(subventrieularzone，SVZ)的

2、NSCs，并通過對細(xì)胞形態(tài)、生長特性及特異性抗原(Nestin、GFAP和Tujl)表達(dá)對細(xì)胞進(jìn)行了鑒定。結(jié)果顯示，所培養(yǎng)的NSCs增殖速率快，高表達(dá)NSCs特異性抗原Nestin，分化實(shí)驗(yàn)也證明了NSCs具有多向分化潛能，能夠分化成神經(jīng)元(neuron)、少突膠質(zhì)細(xì)胞(oligodendrocytesl)和星形膠質(zhì)細(xì)胞(astrocytes)，為后期實(shí)驗(yàn)提供了穩(wěn)定的細(xì)胞來源。 隨后使用含1％胎牛血清(fatal calf se

3、rum，F(xiàn)CS)的H-DMEM分化培養(yǎng)基建立NSCs體外分化模型，在此模型內(nèi)分別使用收集的膠質(zhì)瘤細(xì)胞條件培養(yǎng)基(conditioned medium)和加入不同濃度的基質(zhì)細(xì)胞衍生因子(strornal cell-derivedfactor,SDF-1α)的分化培養(yǎng)基對NSCs進(jìn)行處理，SDF-1α為膠質(zhì)瘤細(xì)胞及腦損傷區(qū)域所分泌的眾多因子中的一種。我們跟蹤觀察NSCs分化0～48h的不同階段下，在對膠質(zhì)瘤條件培養(yǎng)基和SDF-1α的刺激做出

4、應(yīng)答時(shí)其遷移行為發(fā)生了哪些變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，收集的神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞條件培養(yǎng)基未能影響到0～48 h內(nèi)不同分化階段下NSCs的遷移距離。不過在分化的24～48 h內(nèi)，細(xì)胞運(yùn)動狀態(tài)較好，出現(xiàn)遷移速率為零的次數(shù)顯著低于H-DMEM4+1％FCS分化組。而且在分化的整個(gè)時(shí)段(0～48 h)NSCs的遷移持續(xù)性在含1％FCS的神經(jīng)膠質(zhì)瘤條件培養(yǎng)基處理后要明顯高于使用H-DMEM+1％FCS分化培養(yǎng)基，甚至與未分化狀態(tài)的NSCs相比也占據(jù)明顯優(yōu)勢。

5、說明雖然膠質(zhì)瘤細(xì)胞條件培養(yǎng)基未能改變NSCs分化0～48 h內(nèi)的非定向遷移距離，卻使得NSCs在分化后期(24～48 h)始終保持較好的運(yùn)動速率，并在整個(gè)0～48 h的整個(gè)分化過程維持較高的遷移持續(xù)性。 與此同時(shí)，我們分別使用含不同濃度SDF-1α的H-DMEM+1％FCS分化培養(yǎng)基對NSCs進(jìn)行處理和觀察，發(fā)現(xiàn)5ng/ml SDF-1α并未對NSCs不同分化階段下的遷移距離、遷移效率、遷移持續(xù)性上產(chǎn)生顯著影響。而20ng/ml

6、和80 ng/ml SDF-1α在NSCs分化的0-24 h內(nèi)通過促進(jìn)遷移距離和遷移的持續(xù)性提高而增強(qiáng)其遷移的總體能力，但在分化24-48 h內(nèi)，卻以提高NSCs遷移效率和遷移持續(xù)性的方式增強(qiáng)其遷移的總體能力，然而SDF-1α的這些促進(jìn)作用并沒有隨著其濃度的提高而進(jìn)一步增強(qiáng)。 為了進(jìn)一步驗(yàn)證前期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果并為后期的體內(nèi)等機(jī)理性研究做準(zhǔn)備，我們又選擇了C17.2神經(jīng)干細(xì)胞系進(jìn)行相關(guān)的實(shí)驗(yàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在C17.2分化24 h時(shí)其對S

7、DF-1α的應(yīng)答最為強(qiáng)力，定向遷移的細(xì)胞數(shù)要明顯多于未分化狀態(tài)。而隨著分化進(jìn)程的深入，其遷移能力逐漸降低，到第7 d時(shí)已顯著低于未分化狀態(tài)。說明在對SDF-1α刺激下，NSCs分化的24 h成為一個(gè)關(guān)鍵時(shí)期。 根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果我們推測，NSCs的分化狀態(tài)與其對膠質(zhì)瘤細(xì)胞及其所分泌因子SDF-1α誘導(dǎo)遷移的應(yīng)答之間存在著緊密的內(nèi)在聯(lián)系。其中NSCs在不同分化階段下對SDF-1α的應(yīng)答是以不同的方式來實(shí)現(xiàn)，24 h成為了整個(gè)分化過程

8、的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，在這一時(shí)期前后NSCs對外部刺激的應(yīng)答發(fā)生了顯著改變。而膠質(zhì)瘤細(xì)胞條件培養(yǎng)基中除含有SDF-1α外還含有多種膠質(zhì)瘤細(xì)胞所分泌的因子如：干細(xì)胞因子(stem cell factor，SCF-1)和血管內(nèi)皮生長因子(vascular elldothelial growth factor,VEGF)以及其它目前未知的細(xì)胞因子使得其對NSCs不同分化階段下遷移能力的影響與前者有所區(qū)別，在整個(gè)分化過程中沒有出現(xiàn)一個(gè)發(fā)生顯著改變的關(guān)鍵