小鼠大腦神經(jīng)干細(xì)胞和血管的關(guān)系.pdf

1、雖然神經(jīng)系統(tǒng)和血管系統(tǒng)的功能不同，但他們?cè)诓溉閯?dòng)物體內(nèi)的走行高度一致，在周圍神經(jīng)系統(tǒng)（Peripheral Nervous System，PNS），血管多和神經(jīng)伴行，分枝分布于全身各個(gè)器官和大多數(shù)組織；在中樞神經(jīng)系統(tǒng)(Central Nervous System，CNS)，神經(jīng)和血管關(guān)系的研究最近越來(lái)越受重視。人們發(fā)現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)和循環(huán)系統(tǒng)在發(fā)育上也有許多協(xié)同性，一些軸突引導(dǎo)分子，如成形素、生長(zhǎng)因子、血管生成因子（Vascular Endo

2、thelial Growth Factor，VEGF)等對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)和循環(huán)系統(tǒng)的發(fā)育有雙重作用，所以，二者之一任何一個(gè)發(fā)生異常都會(huì)導(dǎo)致如阿爾茨海默病(Alzheimer's Diease，AD)[8]、肌萎縮性脊髓側(cè)索硬化癥(Amyotrophic Lateral Sclerosis，ALS)等神經(jīng)退行性疾病[1,9]。對(duì)神經(jīng)干細(xì)胞(Neural Stem Cells，NSC)和血管之間發(fā)育的關(guān)系及其機(jī)制的研究有利于我們了解這些疾病的發(fā)病

3、原理，找到治療對(duì)策，具有十分重要的意義。
　　 目的：鑒于中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)血管和腦脊液以及血腦屏障的關(guān)系密切，我們分三個(gè)方向來(lái)研究CNS內(nèi)神經(jīng)干細(xì)胞和血管的關(guān)系，1出生后神經(jīng)干細(xì)胞與普通腦血管的關(guān)系；2腦脊液最集中區(qū)---側(cè)腦室下區(qū)(Sub Ventricular Zone，SVZ)內(nèi)的神經(jīng)干細(xì)胞具體形態(tài)、維持、分化和遷移情況；3神經(jīng)干細(xì)胞和血腦屏障的關(guān)系。
　　 方法：本課題應(yīng)用免疫熒光、BrdU和墨汁血管灌注等技術(shù)對(duì)生

4、后小鼠大腦內(nèi)神經(jīng)干細(xì)胞，神經(jīng)前體細(xì)胞，神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞和血管進(jìn)行形態(tài)學(xué)觀察。
　　 結(jié)果：①P0時(shí)小鼠大腦內(nèi)幾乎全部是Nestin陽(yáng)性的放射狀膠質(zhì)細(xì)胞；從P0到P14，GFAP陽(yáng)性的星形膠質(zhì)細(xì)胞從很少到越來(lái)越多，血管附近的Nestin陽(yáng)性放射狀膠質(zhì)細(xì)胞最先向GFAP陽(yáng)性星形膠質(zhì)細(xì)胞分化，形態(tài)上也最先成熟；不和血管壁接觸處，Nestin和GFAP共表達(dá)的膠質(zhì)細(xì)胞多形成Nestin包裹GFAP的“環(huán)形”夾心或者“半環(huán)形”夾心兩種形狀，而

5、和血管壁緊貼處，易形成“半環(huán)形”夾心；血管壁對(duì)膠質(zhì)細(xì)胞從放射狀膠質(zhì)細(xì)胞分化為星形膠質(zhì)細(xì)胞的過(guò)程中，血管壁首先起著促進(jìn)分化作用，而后細(xì)胞自身開(kāi)始完成內(nèi)部分化，這時(shí)血管壁又阻礙分化，維持未分化的作用。②P14時(shí)，GFAP陽(yáng)性的星形膠質(zhì)細(xì)胞基本分化成熟，P30時(shí)，分化完成；皮質(zhì)表面的GFAP陽(yáng)性的星形膠質(zhì)細(xì)胞突起短而多，深層的突起長(zhǎng)而少，有明顯的不同，GFAP陽(yáng)性的星形膠質(zhì)細(xì)胞在這兩個(gè)地方有兩種形態(tài)存在。③出生后早期Nestin陽(yáng)性的放射狀膠

6、質(zhì)細(xì)胞的長(zhǎng)突起即基突（發(fā)育早期有兩個(gè)突起，基突和頂突，頂突位于神經(jīng)管的內(nèi)面，基突位于神經(jīng)管的外面），不僅僅和腦表面的軟膜形成“球形”或“圓錐形”足狀扣突，還廣泛的伸向大腦內(nèi)的血管。④P14時(shí)，Nestin陽(yáng)性的放射狀膠質(zhì)細(xì)胞的基突在部分皮質(zhì)、紋狀體的局部血管壁周圍這兩處地方有陽(yáng)性表達(dá)，形成的足狀扣突多在血管的分支、分叉處；部分Nestin陽(yáng)性的放射狀膠質(zhì)細(xì)胞的絲狀長(zhǎng)突起緊貼血管壁，和血管的走形一致，形成了“隧道”樣神經(jīng)干細(xì)胞巢，保持了干

7、細(xì)胞未分化狀態(tài)。⑤P30SVZ紋狀體面部分Nestin陽(yáng)性細(xì)胞同時(shí)表達(dá)DCX陽(yáng)性，可見(jiàn)Nestin陽(yáng)性的放射狀膠質(zhì)細(xì)胞不但能分化為神經(jīng)前體細(xì)胞，還作為支架引導(dǎo)神經(jīng)前體細(xì)胞的遷移。⑥神經(jīng)干細(xì)胞在側(cè)腦室下區(qū)從出生后到成體都多沿血管分布，血管無(wú)論新舊、性質(zhì)和來(lái)源的不同，周圍都會(huì)聚集神經(jīng)干細(xì)胞。⑦P30SVZ內(nèi)的部分GFAP陽(yáng)性細(xì)胞和BrdU共表達(dá)，有增殖功能，并有絲狀絨毛樣突起深入側(cè)腦室，和腦脊液相接觸。⑧發(fā)育早期，血管壁上Collagen4

8、陽(yáng)性的區(qū)域，同時(shí)聚集很多Nestin強(qiáng)陽(yáng)性的放射狀膠質(zhì)細(xì)胞基突的足狀扣突。而血管外基膜結(jié)構(gòu)還沒(méi)有生成的區(qū)域，則多數(shù)沒(méi)有聚集Nestin陽(yáng)性的放射狀膠質(zhì)細(xì)胞基突的足狀扣突。
　　 結(jié)論：1，小鼠大腦血管參與神經(jīng)干細(xì)胞分化為星形膠質(zhì)細(xì)胞。2，小鼠大腦血管對(duì)神經(jīng)干細(xì)胞的維持和血管周圍的結(jié)構(gòu)有關(guān)，而和血管的來(lái)源，新舊，性質(zhì)等物質(zhì)交換因素?zé)o關(guān)。3，小鼠大腦血管在皮質(zhì)和紋狀體附近有特殊的血管龕室維持神經(jīng)干細(xì)胞的分化未成熟狀態(tài)。4，小鼠大腦的