神经营养因子3-壳聚糖载体诱导神经干细胞分化为神经元的亚型及其电生理特性

背景:前期研究已证实神经营养因子3-壳聚糖载体可支持神经干细胞的存活和增殖,同时可高效诱导神经干细胞向神经元方向分化.目的:观察神经营养因子3-壳聚糖载体对神经元发育进程、发育各阶段电生理特性及发育成熟神经元亚型的影响.方法:取第3代新生大鼠脊髓神经干细胞,分4组培养:空白对照组加入神经干细胞培养基,壳聚糖组加入含壳聚糖的神经干细胞培养基,NT3组加入含神经营养因子3的神经干细胞培养基,NT3-壳聚糖组加入含神经营养因子3-壳聚糖载体的神经干细胞培养基.利用免疫荧光染色观察神经干细胞发育各阶段标志物表达情况,借助全细胞膜片钳技术评价神经干细胞发育过程中电生理特性的变化情况,利用免疫荧光染色观察神经干细胞分化21 d后中间神经元的亚型.结果 与结论:①Nestin、DCX、Tuj1及MAP2免疫荧光染色显示,神经营养因子3-壳聚糖载体维持了神经干细胞池的稳态,并且通过加速神经母细胞的发育进程来促进神经元发育成熟;②全细胞膜片钳记录发育过程中的细胞发现,营养因子神经营养因子3和神经营养因子3-壳聚糖在发育早期对神经干细胞膜功能以及细胞膜上离子通道的发育成熟具有一定的促进作用,但是仅有神经营养因子3-壳聚糖可将这一优势维持到发育中后期,即分化后7-14 d;③免疫荧光染色显示,神经干细胞分化21 d后,NT3-壳聚糖组成熟神经元可表达运动神经元特异性标记物HB9、V1类型中间神经元FOXP1、V2类型中间神经元特异性标记物LHX3,以及调控机械性痛觉感觉中间神经元的特异性标记物VGLUT3;④结果显示,神经营养因子3-壳聚糖载体促进了神经干细胞向神经母细胞的发育,在发育早期对细胞膜功能及细胞膜上的离子通道发育成熟具有一定的促进作用,可诱导发育成熟的神经元亚型多样化.