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目的: 1.探索神经干细胞(Neural stem cells,NSCs)体外培养的条件、生长规律及形态特点,掌握体外条件下NSCs的分离、培养及传代。 2.研究不同生物硅胶膜对NSCs增殖与分化的影响,建立大鼠神经干细胞在硅胶膜上增殖及分化的方法体系。 3.初步探索仿生脉冲载荷对NSCs增殖与分化的影响,研究力学因素对NSCs生长及分化的影响。 方法: 1.孕SD大鼠,14-16 d,常规麻醉,无菌条件下提取NSCs,在含有各种神经生长因子的DMEM培养基中培养,观察NSCs生长状况并拍照记录。定期传代及诱导分化。免疫荧光染色对第三代NSCs进行鉴定。 2.体外条件下将NSCs接种到不同弹性模量生物硅胶膜,实验分3组:对照组(普通培养皿)、A组(生物硅胶膜1)、B组(生物硅胶膜2),选取第三代NSCs,以同样的细胞密度分别接种,培养在DMEM/F12(10%FBS)培养基,至细胞贴壁后更换为DMEM/F12培养基,并加入神经生长因子,每日观察细胞生长状态,隔天换液,并行免疫荧光染色和流式细胞定量检测,行统计学分析。 3.本实验分2组,实验组:生物硅胶膜2培养+力学加载组;对照组:单纯生物硅胶膜培养组,均接种第三代的NSCs,培养条件相同。每日观察细胞生长状态及形态变化,并行免疫荧光染色和流式细胞定量检测,行统计学分析。 结果: 1.第一实验:悬浮培养到第三代的NSCs免疫荧光结果示,镜下可见巢蛋白(Nestin)阳性;贴壁分化后的神经细胞的免疫荧光检测示,镜下可见神经元特异性烯醇化酶(NSE)、星形胶质细胞胶质纤维酸性蛋白(GFAP)和少突胶质细胞髓鞘碱性蛋白(MBP)阳性细胞。 2.第二实验:各组NSCs均可贴壁,呈神经球样生长,有轴突伸出,B组细胞贴壁情况和透光度优于 A组;培养7 d后,免疫荧光结果示,各组细胞镜下均可见 NSE、GFAP及MBP阳性细胞;流式细胞定量检测结果示,3组NSCs向星形胶质细胞分化的比例:对照组(33%±2.55%);A组(36.1%±1.85%);B组(93.23%±2.62%),组间比较(P<0.05)有统计学意义。 3.第三实验:免疫荧光检测示,两组细胞均大部分向星形胶质细胞分化;流式细胞定量检测两组细胞分化为星形胶质细胞的比例示:对照组(93.23%±2.62%);实验组(91.60%±3.92%),组间比较无统计学意义(P>0.05)。形态学检测示:轴突数量:对照组(9±3),实验组(22±7),组间比较有统计学意义(P<0.05);轴突长度:对照组(144±46.5)μm,实验组(298±102.4)μm,组间比较有统计学意义(P<0.05)。 结论: 1.提取的大鼠胚胎NSCs可在体外悬浮培养、增值和传代,贴壁后可分化为神经元和神经胶质细胞。 2.两种硅胶膜均可作为NSCs培养的良好载体,对NSCs的存活、增殖无毒副作用;硅胶膜的弹性模量不同对NSCs的分化有影响。美国SMI公司的生物硅胶膜厚度均一,透光度高,贴壁生长状况良好。 3.0.2Hz87.5 Pa的脉冲载荷未能诱导NSCs定向分化,但可对NSCs生长过程中的形态变化产生影响,使其轴突变长且数量增加。