突触蛋白-Ⅰ在胚胎干细胞的体外神经分化过程中的作用

作者：张苏明; 梁燕玲; 常丽英; 梅爱农; 鲁文果; 孟宪芳

来源：第九次全国神经病学学术大会, 中国广东广州, 2006-09-01.

• 干细胞
• 胚胎
• 突触蛋白
• 细胞分化
• 神经元

目的:寻求体外诱导胚胎干细胞(ESC)向神经细胞分化过程中的可调控点或调控切入点。方法:采用五步法和维甲酸法两种途径体外诱导ESC向神经细胞分化,并以另一种可向神经细胞分化的肿瘤细胞PC12细胞的诱导过程作参照,从不同的途径、不同的细胞进行比较,通过免疫组织化学、RT-PCR、western-blot方法观察这一过程突触蛋白-I (synapsin-I)的表达变化,找出Synapsin-I在诱导细胞向神经细胞分化过程中表达变化的共同规律。然后于不同诱导阶段采用反义寡核苷酸技术抑制ESC和PC12细胞的Synapsin-I表达,比较抑制与不抑制的形态学、分化效率及其它神经特异性蛋白表达的变化,观察这种干预对两种细胞的神经分化过程的影响。结果:结合形态学和其它神经特异性指标的变化, synapsin-I在ESC和PC12细胞向神经细胞分化的过程中具有早期即有表达,后逐渐升高,至分化成熟阶段达最高,后期又逐渐下降的变化规律;于不同诱导分化阶段抑制synapsin-I的表达均可导致ESC向神经细胞分化的进程较正常滞后和神经分化效率的降低,以早期分化阶段明显。第三、四阶段抑制Synapsin-I的表达导致第三、四阶段末神经前体细胞(nestin阳性细胞)比例较正常分化明显减少(第三阶段末:76．2±5．1％VS 68．5±4．2％,P<0．05,第四阶段末:90．2±4．3％VS 75．1±4．7％, P<0．01),细胞的突起伸长速度减慢。第五阶段抑制synapsin-I的表达导致第五阶段末神经元样细胞(MAP2阳性细胞)的比例减少(41．2±2．7％VS 30．7±3．2％,P<0．05),细胞之间的联系减少;抑制PC12细胞synapsin-I的表达后也出现整个分化过程滞后的情况,大部分细胞突起较正常诱导分化过程短,诱导1 d、4 d、7 d、10 d分化细胞的百分率由正常分化过程的1．81± 0．40％、45．13±4．17％、90．26±4．68％、84．66±4．81％降至0．33±0．46％、9．78±3．47％、45．3±7．98％、34．2±5．89％,转染组与正常分化组比较差异有显著性意义(P<0．01)。结论:Synapsin-I在ESC的体外神经分化过程中起着重要的作用,而且在分化的不同阶段所起的作用不同,在分化的早期可能起着更为重要的作用。Synapsin-I可能参与了ESC向神经细胞分化过程的调控机制,有望成为这一过程的理想调控点或调控切入点。

• 单位
  华中科技大学同济医学院; 同济医院; 神经内科