胚胎小鼠纹状体神经干细胞的体外培养与分化

胚胎小鼠纹状体神经干细胞的体外培养与分化

一、胚胎小鼠纹状体神经干细胞的体外培养和分化(论文文献综述)

高慧[1](2020)在《Fto介导的脂质微环境通过调节腺苷代谢调控成体神经发生》文中指出目的:Fto蛋白作为脂肪发生过程中一个关键的分子,对脂肪组织的发育和脂肪细胞的形成具有关键的作用,但Fto条件缺乏是否会影响海马区的脂质代谢是未知的,我们对此进行探究。成体神经发生是指成年动物体内的神经干细胞,分化为神经元并迁移整合到神经环路的过程。文献提示脂质代谢参与海马区成体神经发生调控。探究Fto条件敲除对海马区成体神经发生及海马区学习记忆功能的影响。探究Fto缺失导致的成体神经干细胞神经发生受损是否是细胞凋亡增加造成,以及Fto缺失造成成体神经干细胞凋亡增加的具体机制。方法:利用油红O染色和western blot的实验方法,检测野生型不同发育阶段小鼠海马组织中的脂质含量变化;构建脂肪组织特异性敲除Fto的小鼠,利用油红O染色和western blot的实验方法,检测成年Ctrl和Fto cKO小鼠海马区脂质含量变化。利用体内Brd U标记实验进行体内成体神经干细胞增殖和分化的检测;通过小鼠水迷宫实验检测小鼠的学习记忆能力。体内对成年Fto cKO和Ctrl小鼠脑片进行TUNEL染色;体外将Fto cKO和Ctrl小鼠原代脂肪细胞分离,与野生型神经干细胞建立共培养体系,而后进行active caspase-3和TUNEL染色。我们进行了FtocKO和Ctrl小鼠海马组织的转录组学测序和原代培养脂肪细胞的培养基质谱,找到脂肪中Fto蛋白调控神经干细胞的中间分子。采用腺苷体内实验定量检测成年Fto cKO和Ctrl小鼠海马区腺苷含量。采用腺苷处理体外培养成体神经干细胞,检测凋亡变化。结果:油红O染色和western blot实验显示野生型小鼠海马区脂质含量从幼年到成年的发育过程中不断增加;Fto cKO的成年小鼠海马区脂质减少。体内Brd U标记实验证明Fto条件敲除不影响海马区成体神经干细胞的增殖,但是会造成神经干细胞分化产生的未成熟神经元和成熟神经元减少;小鼠水迷宫实验显示cKO小鼠训练阶段找到平台花费的时间更长,测试阶段穿过平台的次数少,平台象箱停留的时间短,首次进入平台花费的时间长,但游泳速度和距离不变化。体内的海马区TUNEL染色显示Fto条件敲除造成成体神经干细胞凋亡增加;体外的active caspase-3和TUNEL染色提示Fto条件敲除造成分化状态成体神经干细胞凋亡增加,不影响增殖状态神经干细胞凋亡。海马转录组水平测序提示Fto cKO小鼠海马区脂质代谢异常;质谱结果显示Fto cKO组培养基中腺苷含量增加;体内腺苷定量实验显示Fto cKO组小鼠海马区腺苷含量升高;体外成体神经干细胞腺苷处理实验说明腺苷处理可以促进分化状态神经干细胞的凋亡,不影响增殖状态神经干细胞凋亡。结论:小鼠出生后从幼年到成年的发育过程中,海马区的脂质不断累积;Fto条件敲除造成成年小鼠海马区脂质代谢异常;Fto cKO小鼠的海马区成体神经发生受损;Fto cKO小鼠学习记忆能力降低。体内和体外实验都显示Fto条件敲除造成分化状态成体神经干细胞凋亡增加。Fto敲除造成脂质微环境异常,造成腺苷含量增加引起神经干细胞凋亡,使得分化的未成熟和成熟神经元数量减少,参与神经发生调控。

吕颖[2](2020)在《LncRNAs调节hiPSCs向多巴胺能神经元的诱导分化和干细胞移植治疗帕金森大鼠及PTRF转基因小鼠中造血干细胞功能损伤的研究》文中提出目的(1)建立hiPSCs向多巴胺(dopamine,DA)能神经元的诱导分化体系,系统分析诱导分化过程中lncRNAs的表达和功能变化,进一步筛选并探究关键lncRNA MIAT在hiPSCs及诱导分化中的作用。(2)探讨6-OHDA大鼠帕金森(Parkinson’s disease,PD)模型不同脑区基因表达的改变并筛选PD关键基因与通路,为研究PD的分子机制和防治提供新思路。(3)系统比较并评价神经干细胞、间充质干细胞及其诱导细胞、hiPSCs诱导分化细胞移植治疗PD的效果,为移植细胞的选择和时间点的确定提供实验基础。方法(1)单层贴壁培养法建立hiPSCs向DA能神经元的诱导分化体系,RT-qPCR和免疫荧光染色检测神经相关标记物划分细胞所处阶段。将诱导分化中不同阶段细胞进行lncRNAs转录组测序和生物信息学分析,包括基因表达分析、差异基因分析、lncRNAs靶基因预测和功能富集分析。筛选关键lncRNA MIAT进行RT-qPCR表达验证,Cas9转录激活慢病毒构建MIAT过表达稳转细胞系,RT-qPCR、碱性磷酸酶染色、免疫荧光染色检测MIAT在hiPSCs及其向DA能神经元诱导分化中相关标记物的表达。(2)脑立体定位手术构建6-OHDA大鼠PD模型,阿扑吗啡诱导旋转测试筛选成功PD模型,免疫组化检测黑质DA能神经元的含量,高效液相色谱检测纹状体 DA、二羟苯乙酸(dihydroxyphenyl acetic acid,DOPAC)和高香草酸(homovanillic acid,HVA)的含量。分离5个脑区(嗅球、室管膜下区、纹状体、黑质、海马)进行转录组测序、生物信息学分析和RT-qPCR验证。透射电镜观察超微结构改变。(3)移植细胞分组包括:神经干细胞(neural stem cells,NSCs)、绒毛膜间充质干细胞(human placental chorionic-derived mesenchymal stem cells,hpcMSCs)、脐血单个核细胞(cord blood mononuclear cell,CB-MNC)、脂肪干细胞(adipose-derived stem cells,ADSCs)及其诱导6天、12天、24天的细胞、hiPSCs诱导分化11天、18天和25天的细胞。新型氧化铁纳米颗粒(molday ion rhodamine B,MIRB)标记干细胞并通过脑立体定位手术进行细胞移植。阿扑吗啡诱导旋转测试、旷场试验和抓力测试对动物进行行为学评价。核磁观察细胞在活体脑内的情况,免疫荧光染色观察移植细胞的迁移、增殖、分化以及星形胶质细胞的改变。透射电镜观察脑组织超微结构变化。结果(1)建立了 hiPSCs向DA能神经元诱导分化体系。细胞诱导分化至5-7天处于NSCs阶段,至第1 1天开始进入DA能神经元前体细胞阶段,至第25天TH+神经元的比例约为40%左右。诱导分化体系中存在普遍的lncRNAs差异表达和功能调控。在转录本水平和基因水平存在大量的差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs)。差异lncRNAs靶基因和差异mRNAs功能富集结果总体相一致,主要参与轴突导向、(Wnt/TGF-β/Hedgehog/MAPK/p53)信号通路、神经退行性疾病(PD/AD/HD)、代谢途径和细胞周期等。iPSCd0 vs iPSCd7前20项显着富集的功能还包括神经元分化调节、中枢神经系统发育、Wnt信号和凋亡等,与诱导分化密切相关。MIAT及其靶基因MAPK10在iPSCd7组的表达量高于iPSCd0组(p<0.05),与测序结果相一致。hiPSC-MIAT细胞呈克隆状增殖生长,多能性基因的表达水平与hiPSCs无统计学差异,碱性磷酸酶染色阳性且大量表达OCT4阳性细胞。hiPSC-MIAT诱导至第5天即可见大量细胞向外伸展生长呈分化状态,OCT4、EN1、NURR1基因表达水平高于对照组(p<0.05),SOX1和PAX6基因表达水平低于对照组(p<0.05)。(2)成功构建了 6-OHDA大鼠PD模型,黑质TH+神经元减少约90%以上,纹状体DA、DOPAC和HVA的含量分别为对照组的4.28%、8.40%、4.96%。模型大鼠5个脑区均发生了基因改变,GO和KEGG功能富集分析显示DEGs主要参与突触、线粒体、炎症免疫、代谢、发育、损伤修复、记忆、氧化应激、凋亡和神经退行性疾病等生物学过程。韦恩分析5个脑区共有DEGs为Ephx2和Faml11a。PPI分析纹状体主要节点基因为Gng2、Npsr1、Bdnf、Penk和Crh。DA能突触和逆行内源性大麻素信号是PD关键通路,其中存在DA能、谷氨酸能和GABA能突触的共有级联结构,即以Gi/o为中心的Gi/o-GIRK、Gi/o-AC-PKA和Gi/o-MAPK。PD模型5个脑区均存在不同程度的线粒体形态异常。(3)阿扑吗啡诱导旋转测试显示,ADSCd12、iPSCd18和iPSCd25有效比例较高且有效时长到达观察终点32周,其中iPCSd18组有效比例最高。与对照组相比,干细胞移植各组大鼠肌力均有所提升(p<0.05),移植各组之间无统计学差异。与对照组相比,移植大鼠的总活动路程和总运动时间均显着升高(p<0.05),各移植组之间无统计学差异。与对照组相比,移植组大鼠的跨区域次数增加,其中ADSCd12组高于iPSCd25组(p<0.05)。MIRB标记的移植细胞能够在脑内生长,细胞移植后能够发生迁移,迁移方式包括局部迁移、向胼胝体迁移和跨脑区的远程迁移。细胞移植后8周,部分移植细胞PCNA染色阳性,移植后32周PCNA+细胞较少。iPSCd18组细胞移植后32周,部分分化为DA能神经元表达TH阳性。细胞移植后8周针道周围大量星形胶质细胞被激活,呈纤维束网状或胞体增大增厚,移植后32周表达减少。细胞移植后8周,大鼠5个脑区的线粒体形态异常均有不同程度的改善。结论(1)hiPSCs向DA能神经元诱导分化体系中,细胞诱导5-7天处于NSCs阶段,11天进入DA能神经元前体细胞阶段,25天TH+细胞比例约为40%。(2)hiPSCs向DA能神经元诱导分化过程中存在广泛的lncRNAs表达和功能变化,部分功能调节与诱导分化关系密切。(3)LncRNA MIAT及其靶基因MAPK10在诱导第7天细胞中表达升高。过表达MIAT不影响hiPSCs的多能性,但在诱导分化过程中促进hiPSCs向中脑DA能神经元前体细胞分化。(4)6-OHDA大鼠PD模型在病理生化和基因水平都能够很好地模拟人类PD,5个脑区(嗅球、室管膜下区、纹状体、黑质、海马)均发生了基因改变,DEGs主要参与突触、线粒体、炎症免疫、代谢、发育、损伤修复、记忆、氧化应激、凋亡和神经退行性疾病等生物学过程。(5)5个脑区的共有DEGs(Ephx2和Faml11a)和纹状体的主要节点基因(Gng2、Npsr1、Bdnf、Penk和Crh)可能是PD分子机制和治疗的关键靶点。(6)DA能突触和逆行内源性大麻素信号是PD关键通路,其中存在DA能、谷氨酸能和GABA能突触的以Gi/o为中心的共有级联结构(Gi/o-GIRK、Gi/o-AC-PKA和Gi/o-MAPK),可能是PD突触损伤的关键分子机制。(7)各类干细胞及其诱导细胞移植治疗PD大鼠均能在一定程度上改善动物行为障碍(转数、肌力、自主活动能力),ADSCd12组、iPSCd18组和iPSCd25组的治疗效果相对较好且维持时间较长,其中iPSCd18组的行为学评价有效比例最高。(8)移植细胞能够在脑内生长并以不同方式迁移,初期具有增殖能力,促进大量星形胶质细胞的表达,后期有所降低,能够分化为DA能神经元,对脑区内线粒体超微结构损伤有一定的改善作用。干细胞功能的年龄依赖性下降在衰老中起着重要作用,但其分子机制尚不清楚。PTRF(polymerase I and transcript release factor)是胞膜窖形成和发挥功能的重要成分,参与调节细胞增殖、内吞作用、信号转导和衰老等生物学功能。本研究旨在通过PTRF转基因小鼠分析PTRF在造血干细胞(hematopoietic stem cells,HSCs)衰老中的作用。采用流式细胞术检测免疫细胞和造血干/祖细胞的比例;测定HSCs的细胞周期、衰老和ROS表型。采用RT-qPCR和蛋白免疫印迹检测衰老相关基因和蛋白的表达水平。结果表明,PTRF转基因小鼠骨髓中HSCs数量明显增多,并表现出G1期细胞周期停滞、SA-β-Gal阳性率增加和活性氧水平升高的衰老表型。PTRF过表达的HSCs在体内、体外的自我更新和造血重建能力也显着降低。PTRF通过 ROS-p38-p16 和 caveolin-1-p53-p21 途径诱导 HSCs 衰老。

周囡囡[3](2019)在《神经干细胞和嗅鞘细胞联合移植促进PD大鼠神经功能修复及机制研究》文中研究指明帕金森病(Parkinson’s disease,PD)是一种多发于老年人的神经退行性疾病,其常见的运动症状有静止性震颤、运动迟缓、肌僵直、姿势反射障碍等,非运动症状有焦虑、睡眠障碍、认知障碍等。近年来,干细胞研究所取得的成就为PD治疗带来了新的希望。PD的主要病理特征为中脑黑质(substantia nigra,SN)多巴胺(dopamine,DA)能神经元的选择性缺失。PD的发病机制目前尚不清楚,但大量研究表明神经炎症在DA能神经元变性丢失过程中起着重要作用。研究表明神经干细胞(neural stem cells,NSCs)移植在改善PD神经炎症微环境中具有重要的作用。嗅鞘细胞(olfactory ensheathing cells,OECs)因其出色的神经营养功能经常被应用于细胞的联合移植中,被称为移植细胞的“营养泵”。近年来越来越多的证据表明OECs在改善移植细胞炎症微环境中起到重要作用。为研究NSCs与OECs联合移植对PD大鼠神经功能修复作用及其机制,本实验将E1112 d胎鼠中脑来源的NSCs进行体外培养、诱导分化和免疫荧光鉴定,将13d新生鼠嗅球来源的OECs体外培养并进行免疫荧光鉴定。移植前用GFP-HIV转染NSCs以标记NSCs,用Hoechst 33342标记OECs。在成年雄性Wistar大鼠右侧内侧前脑束和黑质两点注射6-羟多巴胺(6-hydroxydopamine,6-OHDA)制备PD模型,造模4 w后选择造模成功的PD大鼠进行纹状体(striatum,Str)内细胞移植。移植手术7 d后通过荧光观察细胞移植情况;通过旷场试验(open field test,OFT)、平衡木实验和握力测试检测PD大鼠的自发运动能力、焦虑程度、运动协调能力和肌僵直程度;通过蛋白质免疫印迹(western blot,WB)检测PD大鼠Str及SN脑区中酪氨酸羟化酶(tyrosine hydroxylase,TH)蛋白的表达变化和PD大鼠右侧Str脑区中肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factorα,TNF-α)、白介素-1β(interleukin 1β,IL-1β)和白介素-4(interleukin 4,IL-4)蛋白的表达变化。结果如下:1.NSCs体外培养3代后可见形状规则的神经球,神经球经免疫荧光鉴定呈Nestin阳性,分化后的NSCs免疫荧光鉴定为TH阳性和GFAP阳性。体外培养的OECs呈现双极和多极的细胞形态,且大部分细胞免疫荧光鉴定呈P75NTR阳性。2.利用GFP-HIV转染NSCs标记NSCs,利用Hoechst 33342标记OECs,细胞绝大多数被成功标记。移植手术7 d后,对大鼠脑切片进行荧光观察,对照组和6-OHDA组均未观察到荧光,而各细胞移植组可见与细胞标记物相应的荧光,说明细胞移植成功。3.行为学实验结果显示,与对照组相比,6-OHDA组旷场运动距离较短(P<0.01,n=9-11),说明6-OHDA组大鼠自发运动能力下降;相比6-OHDA组,联合移植组旷场运动距离较长(P<0.05,n=9-11),但NSCs或OECs单独移植组旷场运动距离有所增加但无统计学差异,说明NSCs与OECs联合移植组大鼠自发运动能力短期内得到改善。相比对照组,6-OHDA组平衡木得分降低(P<0.001,n=9-11),说明6-OHDA组大鼠运动协调能力下降;相比6-OHDA组,单独移植组或联合移植组的平衡木得分均略有上升,但差异无统计学意义(P>0.05),说明单独移植组或联合移植组大鼠运动协调能力短期内无改善。相比对照组,6-OHDA组悬挂持续时间增加,说明6-OHDA组大鼠肌僵直程度增加(P<0.05,n=9-11);相比6-OHDA组,单独移植组或联合移植组悬挂持续时间均略有下降,但差异无统计学意义(P>0.05),说明单独移植组或联合移植组大鼠肌僵直症状短期内无明显缓解。4.OFT结果显示,与对照组相比,6-OHDA组的旷场外周与中央活动时间比值(Pt/Ct)变大,说明6-OHDA组大鼠焦虑程度较高(P<0.05,n=9-11),与6-OHDA组相比,OECs移植组和联合移植组的Pt/Ct变小,说明OECs移植组和NSCs与OECs联合移植组的焦虑程度较低(P<0.05,n=9-11)。5.PD大鼠左侧Str和SN的TH蛋白表达均无变化(P>0.05)。右侧Str的TH蛋白表达变化明显,与对照组相比,6-OHDA组、NSCs移植组、OECs移植组和联合移植组的TH表达量均减少(P<0.001,n=5-7),而与6-OHDA组相比,NSCs移植组和联合移植组的TH表达量略有增加,但无统计学意义(P>0.05);右侧SN的TH表达变化明显,与对照组相比,其余四组TH表达量均减少(P<0.001,n=5-7),与6-OHDA组相比,联合移植组的TH表达量略有增加,但无统计学意义(P>0.05)。6.PD大鼠右侧Str的炎性因子表达变化明显。与对照组相比,6-OHDA组的TNF-α、IL-1β和IL-4表达量均增加(P<0.05,n=5-7)。与6-OHDA组相比,联合移植组的TNF-α和IL-1β表达量减少(P<0.05,n=5-7),IL-4的表达量略有增加,但无统计学差异(P>0.05);单独移植组的IL-1β表达量减少(P<0.05,n=5-7),且TNF-α与IL-4表达量减少,但均无统计学差异(P>0.05,n=5-7)。以上结果表明,NSCs和OECs联合移植7d后PD大鼠的自发运动能力增强,焦虑程度降低;促炎因子TNF-α和IL-1β的表达量减少,说明联合移植短期内能促进PD大鼠神经功能部分修复,其修复机制可能与促炎因子的表达量减少有关。本研究结果将为今后应用NSCs和OECs联合移植治疗PD供新的实验和理论依据。

张蕾[4](2019)在《Brn4在大鼠放射状胶质细胞分化和星形胶质细胞重编程中的作用》文中进行了进一步梳理第一部分Brn4在大鼠放射状胶质细胞分化中的作用脑转录因子4(Brain4,Brn4)又称为POU3F4,与Brn1、Brn2同属于转录因子POU蛋白家族。已有研究表明,Brn4可以促进成年大鼠海马内神经干细胞(Neural stem cells,NSCs)向神经元分化,在此过程中,Gli家族锌指蛋白1(Gli family zinc finger protein 1,Gli1)和C-末端结合蛋白2(C-terminal binding protein 2,Ct BP2)等基因的表达发生改变,提示Gli1及Ct BP2等基因有可能参与Brn4对NSCs分化的调控。放射状胶质细胞(Radial glial cells,RGCs)属于哺乳动物发育早期的NSCs,Brn4能否在胚胎期对RGCs的分化也起到调控作用,目前还不明确。目的探讨Brn4在大鼠胚胎大脑皮质RGCs分化中的作用及其相关机制。方法1.从14 d SD大鼠胚胎大脑皮质中获取RGCs进行体外培养、扩增、传代,应用细胞免疫荧光实验检测RGCs特异性标记物的表达,确定其纯度;2.Brn4过表达慢病毒感染RGCs,将细胞置于诱导分化液中培养7 d后,应用细胞免疫荧光实验检测神经元以及神经胶质细胞特异性标记物,蛋白印迹实验检测Gli1和Ct BP2的表达量,探讨Brn4对RGCs中Gli1和Ct BP2的作用;3.Gli1过表达慢病毒及其短发卡RNA(short hairpin RNA,sh RNA)干扰慢病毒分别感染RGCs,经诱导分化后,用细胞免疫荧光实验检测神经元以及神经胶质细胞特异性标记物,明确Gli1对RGCs分化的影响;同时,用蛋白印迹实验检测Ct BP2,推测Gli1能否作用于Ct BP2;4.Ct BP2过表达慢病毒及其sh RNA干扰慢病毒分别感染RGCs,经诱导分化后,用细胞免疫荧光实验检测RGCs向神经元及神经胶质细胞分化情况,并用蛋白印迹实验检测Gli1,推测Ct BP2对Gli1的作用。结果1.从14 d大鼠胚胎大脑皮质获得的细胞,RGCs标记物脑脂结合蛋白(Brain lipid binding protein,BLBP)、性别决定区Y框蛋白2(Sex-determining region Y-box 2,Sox2)、波形蛋白(Vimentin)、巢蛋白(Nestin)均大量表达,少量细胞表达星形胶质细胞标记物胶质纤维酸性蛋白(Glial fibrillary acidic protein,GFAP),几乎没有细胞表达早期神经元标记物?-微管蛋白III(β-Tubulin III,Tuj1)和成熟神经元标记物微管相关蛋白2(Microtubule associated protein 2,MAP2),提示所培养细胞主要为RGCs,纯度约90%,可用于后续实验;2.RGCs在过表达Brn4并经诱导分化后,Tuj1和MAP2阳性细胞比例明显增高,GFAP阳性细胞比例明显降低;同时,Gli1阳性细胞比例及表达量明显增高,Ct BP2阳性细胞比例及表达量则下降显着;3.过表达Gli1后,RGCs中Tuj1和MAP2阳性细胞比例增高,GFAP阳性细胞比例降低,Gli1表达干扰后,结果则相反;无论过表达还是干扰Gli1,Ct BP2的表达均无明显差异;4.过表达Ct BP2后,RGCs中Tuj1和MAP2阳性细胞比例降低,GFAP阳性细胞比例增高,而在Ct BP2表达干扰后,结果则相反;无论过表达还是干扰Ct BP2,均未能明显改变Gli1的表达。第二部分Brn4在大鼠星形胶质细胞重编程中的作用目的探讨Brn4能否促进星形胶质细胞向神经元方向重编程。方法1.体外培养新生1 d SD大鼠大脑皮质来源的星形胶质细胞,细胞免疫荧光实验检测星形胶质细胞标记物GFAP和S100β,明确所培养细胞的纯度;用携带人神经母细胞特异性转移因子(Achaete-scutehomolog 1,Ascl1)基因或人Brn4基因的过表达慢病毒单独或联合感染星形胶质细胞,经诱导分化后,用细胞免疫荧光实验检测细胞中神经元标记物Tuj1和MAP2,明确Brn4是否可以促进星形胶质细胞向神经元重编程;2.将携带人核受体相关因子1(Nuclear receptor-related factor 1,Nurr1)基因的慢病毒、携带人Ascl1基因的慢病毒及携带人Brn4基因的慢病毒按不同组合(空白对照组、阴性病毒对照组、Ascl1+Nurr1组、Ascl1+Nurr1+Brn4组)分别感染大鼠星形胶质细胞,经诱导分化后,用细胞免疫荧光实验检测多巴胺能神经元标记物酪氨酸羟化酶(Tyrosine hydroxylase,TH)和多巴胺转运体(Dopamine transporter,DAT),探讨Brn4能否促进星形胶质细胞向多巴胺能神经元转分化。结果1.从新生1 d SD大鼠大脑皮质获得并纯化的星形胶质细胞,GFAP和S100β阳性细胞比例均达95%以上,说明所获细胞纯度较高,可用于后续实验;2.单独感染Ascl1过表达慢病毒,有部分细胞可表达Tuj1,但MAP2未能检测出;单独感染Brn4过表达慢病毒,Tuj1和MAP2均未检出;联合感染这两种慢病毒,可检测出Tuj1和MAP2,与各对照组和单独感染Ascl1组之间有显着差异;3.Ascl1与Nurr1双病毒联合感染细胞,或Ascl1、Nurr1与Brn4三病毒联合感染细胞,经诱导分化28 d后,三病毒感染组比双病毒感染组TH阳性细胞显着增多,且细胞有明显的突起,但各组均未能检测出DAT阳性细胞。结论1.Brn4能促进RGCs向神经元分化,在此过程中,细胞Gli1表达增多,Ct BP2表达减少;2.Gli1过表达或Ct BP2表达抑制,均能促进RGCs向神经元分化;3.Brn4可通过激活Gli1和抑制Ct BP2这两条途径来促进RGCs向神经元分化,但这两条途径应为独立作用,不存在相互影响;4.在联合使用转录因子Ascl1的条件下,Brn4能促进星形胶质细胞向神经元方向重编程,而单独使用Brn4则不能出现这种转分化;5.Brn4能促进Ascl1和Nurr1诱导的星形胶质细胞向TH阳性细胞方向重编程,但DAT表达却为阴性,说明诱导出的多巴胺能神经元还不能成熟。

吕伊凡[5](2017)在《脑缺血后抑制纹状体神经元活动可提高移植神经干细胞存活并促进康复》文中进行了进一步梳理缺血性脑卒中是临床上常见的脑血管疾病,它将导致患者出现运动、感觉和认知等功能障碍甚至死亡。目前,脑卒中的治疗和康复仍然是临床上尚未攻克的重大难题。近些年来,诸多基础研究实验表明在脑缺血发生后移植不同种类的神经干细胞有望改善脑卒中损伤。在缺血后早期移植神经干细胞能够有效地激活诸如血管新生、神经再生、免疫调节以及通过旁分泌效应促进神经可塑性等内源性修复过程。而在缺血后期,由移植的神经干细胞分化而来的神经元能够与内源性宿主神经元建立物理上的联系,并在一定程度上代替损失的神经元,促进神经微环路的重构,有利于长期康复的过程。然而,和其他干细胞治疗的情况相类似,神经干细胞移植的疗效受限于移植后的低存活率。已发现的在脑缺血后能够影响神经干细胞增殖和存活的细胞外环境因素有很多,包括细胞生长因子、成形素、蛋白聚糖、趋化因子和激素等。成年神经干细胞还会因环境中存在的谷氨酸盐、多巴胺、组氨酸、γ-羟基丁酸、D-丝氨酸、一氧化氮合五羟色胺等神经递质而产生不同的响应。基于环境中的神经递质含量与局部神经元活动密切相关,提示了在脑缺血后局部神经元活动可能会影响外源性移植神经干细胞的存活,而这一问题目前还鲜有研究。在脑缺血发生后,是否能够通过调控局部神经元活动来提高移植神经干细胞的存活率尚不清楚。因此,本文主要用光遗传学方法在动物实验上探究脑缺血后纹状体区域神经元活动变化与移植干细胞疗效之间的关系,并同时在体外细胞实验上对其中机制进行初步的探索。在本课题的动物实验中,我们分别探究了脑缺血发生后,兴奋性和抑制性光遗传学刺激动物纹状体对移植神经干细胞存活的影响。在正式实验之前,我们确认了实验中所用的由CaMKII启动子控制的腺相关病毒(AAV)对小鼠纹状体神经元有很高的感染效率。并且,通过体内电生理活体记录,证明了由这些病毒转染而表达光基因的纹状体神经元,其活动能够被特定波长的激光所调控,确立了光遗传刺激实验在方法上的可行性。在兴奋性刺激或抑制性刺激的实验中,实验动物均被分为PBS对照组、光刺激对照组、神经干细胞移植对照组(NSC组)和神经干细胞移植加光刺激实验组(NSC-E组/NSC-I组)四组。我们在动物缺血模型制备的两周之前于动物纹状体区域注射AAV-CaMKII-ChR2-mCherry或AAV-CaMKII-ArchT-EGFP病毒。之后对各组动物进行60分钟单侧线栓法大脑中动脉阻塞模型的制备。在造模后的第4天,于动物缺血侧纹状体区域注射3×105数量的小鼠神经干细胞或体积相同的PBS。在造模后的第7至第13天,我们对光刺激对照组和NSC-E或NSC-I组的动物进行每日一次的光遗传学刺激,激活或移植纹状体区域的神经元活动。在第14天牺牲动物并收集脑组织样本做后续检查。我们发现,NSC-E组动物比起NSC组的具有更大的脑梗死体积,更低的移植NSC存活数量,更低的缺血边缘区血管密度,以及更严重的神经功能能损伤评分,与PBS对照组相比却没有显着差异。与此刚好相反,NSC-I组动物与NSC组相比则具有更小的脑梗死提及,更高的移植NSC存活数量和更高的缺血边缘区血管密度。细胞凋亡检测实验的结果也显示NSC-E组比NSC组在移植区的细胞凋亡数更多,NSC-I组则比NSC组更少。这些数据提示了在脑缺血后兴奋纹状体神经元活动会降低移植NSC的存活并最终降低NSC的治疗作用,而抑制纹状体神经元活性则可以促进抑制NSC的存活并进一步促进脑缺血预后的改善。在本课题的体外细胞实验中,我们通过用兴奋性光刺激神经元搜集而来的条件性培液培养NSC并检测NSC活性的方式,验证了神经元活动的增加会降低NSC活性,并减少NSC中NGF和GDNF的mRNA表达,进一步说明了神经元活动变化可以通过旁分泌作用来降低周围神经干细胞的活力。本课题通过上述实验数据,得出了在脑缺血之后抑制纹状体神经元活动能够促进移植NSC存活并有助于提高NSC疗效的结论,为揭示神经元活动与NSC存活之间的关系迈出了关键一步,同时为NSC移植治疗脑缺血提供了新的思路。

邵家骧[6](2016)在《SIRT6在神经细胞氧化应激损伤及神经干细胞干性调控中的作用和机制研究》文中研究指明脑缺血是一种严重威胁生命健康和影响生活质量的疾病。卡路里限制、白藜芦醇和缺血预适应对脑缺血损伤均有很好的保护作用,而这些与一个称为Sirtuin的蛋白家族密切相关。Sirtuin蛋白能够调控能量代谢、应激反应、免疫炎症以及细胞凋亡等各个方面,而这几点都是造成脑缺血损伤的重要因素。多种基因、药物和治疗手段对脑缺血的保护作用均涉及Sirtuin表达或活性的改变,但Sirtuin能否直接影响脑缺血还尚不清楚。本课题聚焦Sirtuin蛋白家族的一员SIRT6,探讨其在脑缺血中的可能作用及相关机制。第一章里,我们首先观察了SIRT6在大脑中的表达情况。正常的成年小鼠大脑中,SIRT6在皮层和纹状体主要表达于神经元中,且定位于细胞核,而在侧脑室下区几乎没有表达。对小鼠进行大脑中动脉栓塞造模后发现:缺血再灌注后急性期,梗死周围区的神经元中SIRT6表达下调,而活化星型胶质细胞中SIRT6表达上调,且定位于细胞浆;缺血再灌注后亚急性期,侧脑室下区的神经干细胞中SIRT6表达也有上调,同时SIRT6也表达于神经前体细胞中。第二章里,我们采用双氧水处理SH-SY5Y细胞来模拟神经元在缺血再灌注过程中受到的氧化应激损伤,发现过表达SIRT6能够增加氧化应激造成的细胞坏死和活性氧分子产生,原因可能是SIRT6通过抑制AKT信号通路,促进了自噬介导的细胞死亡。第三章里,我们研究了SIRT6在神经干细胞中的作用,以便为其对神经再生的影响提供一定参考。过表达SIRT6能够促进神经干细胞的增殖和自我更新,并增加其向星型胶质细胞分化的比例。机制研究表明:SIRT6通过上调Notch受体和配体的表达,抑制NICD泛素化降解,并与NICD相互作用增强其转录活性,从而激活了Notch信号通路,促进了细胞干性的维持。综上所述,本文中发现脑缺血后SIRT6的表达变化具有细胞类型特异性。梗死周围区的神经元中SIRT6表达下调,可能作为一种应激反应,来对抗缺血带来的不利因素;而侧脑室下区的神经干细胞中SIRT6表达上调,可能会诱导神经干细胞重新激活,影响脑缺血后的神经再生。这些结果提示SIRT6在脑缺血中的作用是多样性的,为缺血性中风的临床治疗提供了一个潜在的靶点。

杜陈陈[7](2014)在《硫化氢对小鼠SVZ区神经干细胞增殖分化的作用及其机制的研究》文中研究说明硫化氢是继一氧化氮和一氧化碳之后的第三种气体信号分子。研究表明,硫化氢具有重要的生物学功能,参与体内多个病理生理过程的调节。在中枢神经系统,硫化氢发挥神经调质样作用,能够调节NMDA受体介导的神经传导,易化长时程增强效应形成。但是,硫化氢是否影响神经再生,这方面的研究报道较少。因此,本研究主要探讨硫化氢是否影响小鼠SVZ区神经干细胞的增殖与分化及其信号机制,为揭示硫化氢的神经生物学功能提供实验依据。目的:研究硫化氢对小鼠SVZ区神经干细胞增殖及分化的影响,并探讨相关的分子机制。方法:(1)分离C57BL小鼠胚胎(E13-14)SVZ区神经干细胞进行体外培养,悬浮培养的神经球传代贴壁培养2次后用于实验;干细胞表面标记物nestin及Sox2免疫荧光共染鉴定神经干细胞。(2)免疫荧光结合western blot及反转录PCR的方法鉴定胚胎神经干细胞内硫化氢内源性合成酶胱硫醚-β-合成酶(cystathionine β-synthase,CBS)和胱硫醚-γ-裂解酶(cystathionine γ-lyase,CSE)的表达,Q-PCR 测定 CBS 与CSE mRNA的相对含量;免疫荧光方法鉴定成年C57BL小鼠SVZ区及胎鼠E14脑组织切片中CBS、CSE及nestin的表达;(3)神经球计数法检测硫化氢供体(NaHS及缓释剂GYY4137)作用后神经干细胞的自我更新;Brdu免疫荧光染色法检测神经干细胞的增殖;免疫荧光方法标记神经元标记物Tuj-1与星形胶质细胞标记物GFAP,检测硫化氢供体作用后神经干细胞的分化;MTT方法检测神经干细胞的存活率;Caspase-3免疫荧光染色检测神经干细胞凋亡;反转录PCR检测胶质源性神经营养因子mRNA水平的影响;采用western blot测定CREB的磷酸化水平。结果:(1)免疫荧光方法标记约99%的体外培养细胞表达干细胞表面标记物nestin及Sox2,说明成功分离培养纯度较高的胚胎神经干细胞,可以用于本研究。(2)免疫荧光法检测显示,在成年C57BL小鼠SVZ区、胎鼠E14脑组织切片及体外培养的神经干细胞内CBS均有较高含量的表达,RT-PCR及western blot进一步验证了 CBS的表达;免疫荧光方法、PCR及western blot检测到胎鼠E14脑组织切片及体外培养的神经干细胞内CSE的表达,但在成年的C57BL小鼠SVZ区未检测到CSE的阳性表达;Q-PCR法提示体外培养的神经干细胞内CBS mRNA水平约是CSE的3倍。(3)神经球计数法及Brdu免疫荧光染色显示硫化氢供体可促进体外培养的神经干细胞的增殖。在体实验也表明硫化氢供体NaHS在一定剂量范围内,呈剂量依赖性地促进SVZ区神经干细胞增殖。体外分化实验显示硫化氢可促进神经干细胞向神经元的分化。MTT法显示,硫化氢供体NaHS对细胞活力没有影响。Caspase-3免疫荧光染色表明,外源性硫化氢不影响神经干细胞凋亡。此外,NaHS呈浓度依赖性的升高星形胶质细胞中胶质源性神经营养因子mRNA的表达。Western blot显示NaHS不改变神经干细胞内CREB的磷酸化水平。结论:外源性硫化氢可促进胚胎和成年小鼠SVZ区神经干细胞的增殖,同时促进神经干细胞向神经元分化,而不影响细胞凋亡;硫化氢促进神经干细胞增殖可能与其升高胶质源性神经营养因子的表达有关。

张晓英[8](2013)在《神经干细胞移植治疗帕金森病的有效性与安全性》文中研究指明背景: 目前临床应用扩增的神经干细胞治疗神经系统疾病仍在探索阶段。目的: 探讨神经干细胞移植治疗帕金森病的有效性以及安全性。方法: 取12周人胚胎脑组织体外培养扩增,计数5×106-2×107制作成混悬液4-6mL,通过腰穿、颈动脉注射途径植入30例帕金森病患者体内,1次/周,共3次。移植前后进行统一帕金森病评定量表(UPDRS)、修正Hoehn-Yahr分级量表、帕金森病Schwab&England日常活动分级量表评分。移植前后检测和评估血尿常规、肝功、肾功、不良反应。结果与结论: 12周龄胚胎培养的神经干细胞可在体外稳定扩增,并且具有分化为神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞的能力。通过随访发现神经干细胞移植能有效控制帕金森病病理进程、恢复受损脑功能,改善患者的神经功能,无明显并发症。可见应用体外长期扩增的人类神经干细胞移植治疗帕金森病是可行和有效的。

黄月[9](2011)在《TH-NTN基因修饰的骨髓间充质干细胞治疗帕金森病模型大鼠的实验研究》文中研究表明帕金森病(Parkinson’s disease, PD)是常见的神经系统退行性疾病,其基本的临床症状包括静止性震颤、僵硬、运动迟缓和姿势异常等。由于PD是一种逐渐进展的变性疾病,常导致多种运动障碍,且患病人数逐年增加,因此对社会和经济影响已经越来越大。其主要病理变化是黑质多巴胺(dopamine, DA)能神经元的变性,结果导致纹状体内DA及其代谢产物3,4-二羟基苯乙酸(3,4-dihydroxyphenylacetic acid, DOPAC)含量明显减少。目前治疗PD的主要方法有药物治疗、手术治疗、细胞移植和基因治疗。药物和手术治疗对PD起到缓解症状的作用,不能延缓或阻止疾病进程。细胞移植治疗通过移植细胞替代损失的DA能神经元以恢复黑质多巴胺的神经传递,虽有效果但不持久。目前认为:理想的PD治疗方法应该不仅能纠正脑内DA含量的不足,而且能保护残留的DA能神经元,基因治疗是实现这一目标的最佳途径之一,已成为PD治疗的研究热点。基因治疗通过把目的基因转染到细胞内再进行脑内移植或者通过质粒或病毒载体直接把目的基因转染到脑内病变部位。骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells, BMSCs)因来源丰富,取材简便,在体外易于培养和扩增,且自体移植克服了免疫排斥和伦理道德等特点,而成为理想的载体细胞。常用的外源基因主要包括促进DA合成的酶类如酪氨酸羟化酶(tyrosine hydroxylase, TH)、各种神经营养因子基因及抗凋亡基因等。其中TH是DA合成过程中的限速酶,是神经系统内DA能神经元的蛋白标志。研究发现把外源性的TH基因导入PD模型大鼠纹状体内,可增加脑内DA的水平,改善阿扑吗啡(apomorphine, APO)诱导的旋转症状,对PD有治疗作用。Neurturin(NTN)在结构和功能上与胶质细胞源性神经营养因子(Glial derived neurotrophic factor, GDNF)有关,二者同属于GDNF亚家族,对DA能神经元具有特异性的营养、支持、保护和损伤修复作用。研究证实NTN在体内外都能促进胚胎中脑神经元的存活,阻止神经退行性病变的发生,是治疗PD的种有效的神经保护因子。研究发现将TH或NTN基因修饰的细胞分别移植到PD大鼠脑内,均能明显改善PD大鼠的行为、提高纹状体内DA含量。但进一步研究发现单基因不足以维持DA水平及症状的持续改善,目前研究趋向于多基因共转染的治疗方法;研究发现与单转染TH组相比,将TH与AADC(芳香族氨基酸脱羧酶,DA合成过程中一种重要的酶)共转染PD大鼠纹状体后行为学改变较明显,且不依赖外源性四氢喋呤(BH4),而单转染TH组只有在外源性四氢喋呤(BH4)存在时才可检测到DA。本研究将TH和NTN结合起来进行基因治疗,设想此方法既可增加脑内DA的合成,同时又能保护DA能神经元,二者协同作用以达到双重治疗效果。而目前将TH和NTN双基因共转染BMSCs脑内移植治疗PD的研究国内外尚未见报道。本研究首先利用密度梯度离心法对BMSCs进行体外分离、培养与扩增,研究其生物学特性、增殖情况以及相关特异性抗原的表达,以证实所培养的细胞为BMSCs;随后利用含有两个多克隆位点pIRES质粒,将TH和NTN基因串联起来的,构建TH和NTN双基因表达载体并转染到BMSCs中,获得稳定携带pIRES-TH-NTN的BMSCs,并测定TH-NTN-BMSCs中TH和NTN mRNA和蛋白的表达;最后将TH-NTN-BMSCs移植到PD大鼠纹状体区,观察对PD模型大鼠的治疗作用,并通过多种手段对移植前后PD大鼠行为学、特异性神经递质、组织学以及相关基因与蛋白进行比较分析,为PD的基因治疗探索一种新的有效的方法。本研究分为以下三个部分:第一部分大鼠骨髓间充质干细胞的体外培养及生物学鉴定方法:1.无菌条件下获取大鼠骨髓,密度梯度离心法分离BMSCs,进行原代培养。2. BMSCs传代培养,采用MTT法测定其生长活性。3.利用流式细胞技术和免疫细胞化学染色测定CD34和CD29分子的表达。结果:1.接种后24h内,体积较大的圆型细胞开始贴壁生长:2-3d后细胞大部分贴壁,开始大量伸展;数天后,细胞增殖旺盛,从形态学上判断为BMSCs。2.传代后细胞生长迅速,生长活性测定结果显示随着培养时间的推移,吸光度值逐渐增加,在培养第6-11d时,细胞增殖最为迅速。3.流式检测CD34阳性率仅为2.40%,而CD29阳性率高达93.93%,免疫细胞化学检测CD29呈阳性,CD34呈阴性表达,利用排除法确定培养细胞为BMSCs。第二部分TH-NTN双基因表达载体的构建及体外表达方法:1.利用pMD18T-TH和pcDNA-NTN质粒获取TH和NTN基因,构建pIRES-TH-NTN载体,并进行酶切及基因测序鉴定。2.利用脂质体2000将pIRES-TH-NTN载体转染到BMSCs中,并利用G418进行筛选。3.利用RT-PCR技术检测TH-NTN-BMSCs中TH和NTN mRNA的表达。4.利用酶联免疫吸附法测定转染24h、36h、48h及72h后,TH-NTN-BMSCs中TH和NTN蛋白的表达。结果:1.酶切及基因测序结果表明成功构建pIRES-TH-NTN载体。2.转染及G418筛选后,获得稳定携带pIREs-TH-NTN的BMSCs。3.TH和NTN mRNA在TH-NTN-BMSCs中的表达高于BMSCs。4. TH-NTN-BMSCs中TH和NTN蛋白表达高于BMSCs;第三部分TH-NTN基因修饰的骨髓间充质干细胞对帕金森病模型大鼠的治疗作用方法:1.采用两点注射法,大鼠右侧黑质注射6-羟基多巴胺(6-OHDA)致单侧损毁,制备PD动物模型,大鼠随机分为对照组和模型组。2.术后2、4、6、8w大鼠腹腔注射APO 0.5mg/kg,对模型大鼠进行行为学测试。3.成功模型大鼠分为PD组(未移植组)、BMSCs组(移植BMSCs)和TH-NTN组(移植TH-NTN-BMSCs),利用微量进样器将BMSCs和TH-NTN-BMSCs移植到PD模型大鼠右侧纹状体,移植前对移植细胞进行5-溴脱氧尿嘧啶(BrdU)标记。4.移植2、4、6、8w后对各组大鼠注射APO,并记录30min内旋转圈数。5.采用高效液相-电化学法(HPLC-EC)检测PD组大鼠左右侧及移植后各组大鼠右侧纹状体区组织匀浆液DA及DOPAC含量。6.采用免疫组化法测定PD组大鼠左右侧黑质区TH及移植后各组大鼠右侧纹状体区TH和NTN表达。7.采用RT-PCR和Western blotting测定移植后不同时间点各组大鼠右侧纹状体区TH和NTN mRNA和蛋白含量。结果:1.大鼠右侧黑质注射6-OHDA2w后,开始出现少动、竖毛、行动迟缓,躬身等异常表现,注射APO后,对照组始终无恒定旋转行为,模型组大鼠出现健侧单向旋转行为,连续记录30min的旋转圈数作为PD动物行为学评价指标。旋转圈数超过7r/min视为成功模型,成功模型大鼠达到84只(占73.68%)。2.移植后各组大鼠行为学观察可见,BMSCs组及TH-NTN组大鼠较PD组自主活动增加,TH-NTN组大鼠表现更为明显。APO诱发下2w、4w、6w及8wTH-NTN组较PD组和4w、6w及8w时较BMSCs组30min内旋转圈数显着减少,有统计学意义(P<0.05)3.PD组大鼠右侧纹状体区DA及DOPAC含量较对侧显着降低,其中,8w时DA含量较对侧降低约76.30%,DOPAC含量较对侧降低82.79%。4.2w、4w、6w及8wTH-NTN组较PD组和4w、6w及8w时较BMSCs组大鼠右侧纹状体区DA和DOPAC含量均显着升高,有统计学意义(P<0.05)。5.免疫组化结果显示PD组大鼠损毁侧(右侧)黑质缺乏TH阳性细胞,而对侧存在明显的TH阳性细胞。6.免疫组化结果显示移植后细胞在脑内存活,与BMSCs组相比,TH-NTN组细胞存活时间长。与PD组及BMSCs组相比,TH-NTN组大鼠右侧纹状体区TH和NTN蛋白表达显着增加,有统计学意义(P<0.05)7. RT-PCR和western blotting结果提示与PD组及BMSCs组相比,TH-NTN组大鼠纹状体区TH和NTN mRNA和蛋白含量显着增加,有统计学意义(P<0.05)结论1.密度梯度离心法分离培养大鼠BMSCs,2-3d后细胞大部分贴壁且开始伸展,继续培养后增殖旺盛,其中6~11d增殖趋势明显,流式细胞技术及免疫细胞化学技术显示CD29为阳性,CD34为阴胜,鉴定所培养细胞为BMSCs。2.成功构建pIRES-TH-NTN质粒并转染至BMSCs中,获得稳定携带pIRES-TH-NTN的TH-NTN-BMSCs, TH-NTN-BMSCs中TH和NTN基因大量转录并稳定表达TH和NTN蛋白。3.单侧双点法成功制备大鼠PD模型,将TH-NTN基因修饰后的BMCSs移植到PD大鼠脑内,与BMSCs组相比,细胞存活时间长,大鼠行为功能明显改善,纹状体区TH和NTN的(?)mRNA和蛋白含量显着增加,且DA及其代谢物DOPAC含量明显增加。4.该研究表明将TH和NTN结合起来进行基因治疗,既可增加脑内DA的合成,同时又能保护DA能神经元,二者共同作用达到双重治疗效果,为帕金森病的基因治疗提供了实验依据和新的思路。

张冬霞[10](2010)在《神经干细胞移植于帕金森病模型大鼠纹状体后存活和分化的研究》文中提出背景和目的:帕金森病(Parkinson disease,PD)是一种常发生于中老年人的神经退行性疾病,其主要病理变化为黑质致密部多巴胺神经元的变性及其导致的纹状体区多巴胺水平的降低。目前,细胞移植是治疗该病的一种理想的方法。而神经干细胞(neural stem cells,NSCs)因其具有自我更新能力及多向分化潜能已成为治疗神经退行性疾病的理想细胞供体。虽然以NSCs移植治疗PD的实验研究已取得较好的疗效,但由于缺乏可靠的示踪技术,难以对移植细胞进行追踪观察和检测,对临床疗效的确定缺乏有力的证据。为了探讨NSCs移植治疗PD的细胞学机制,本研究分别从孕14天的SD胎鼠中脑和新生的转绿色荧光蛋白(Green fluorescent protein, GFP)基因小鼠的海马分离NSCs,体外培养扩增后移植到PD模型大鼠的纹状体内,观察大鼠的行为学变化以及移植细胞在脑内的存活、分化等情况,为临床应用提供理论依据。研究内容与方法:(1)以机械吹打法分离孕14天胎鼠中脑细胞,接种于含bFGF、EGF和B27的DMEM/F12无血清完全培养基中培养。通过巢蛋白(Nestin)的特异性显色对培养的NSCs进行鉴定;以10%DMSO+10%FBS+15%B27+DMEM/F12作为冷冻保护液冻存细胞,解冻后检测细胞活力,并对NSCs进行生物学鉴定;采用含胎牛血清的培养基对NSCs诱导分化后,分别通过检测特异性的胶质纤维酸性蛋白(GFAP)、特异性的烯醇化酶(NSE)来鉴定星形胶质细胞和神经元,确证NSCs分化的潜力。(2)将培养扩增、经5-溴脱氧尿嘧啶(BrdU)标记后的NSCs定向移植到PD模型大鼠的纹状体内,以阿朴吗啡(apomorphine, APO)诱导观察大鼠旋转行为的变化;并于不同时间对脑纹状体取材、冰冻切片,免疫组化观察移植细胞在脑内的存活与分化情况。(3)从新生GFP小鼠海马分离NSCs,采用无血清培养基培养,免疫细胞化学检测NSCs特征性标志nestin表达和分化为神经元和神经胶质细胞能力。将培养扩增后表达GFP的NSCs移植到PD模型大鼠的纹状体内,检测大鼠的行为学变化;荧光显微镜下检测荧光细胞的分布和迁移,免疫组织化学染色检测移植细胞在纹状体微环境内向多巴胺能神经元分化的状况,分析NSCs移植治疗PD的机理,为NSCs纹状体内移植治疗PD的可行性提供实验依据。结果:(1)机械吹打胎鼠中脑腹侧组织分离NSCs,其平均存活率为90%。细胞培养6天后传代,传代后的NSCs增殖生长迅速,本实验已传到6代;用同样方法从新生GFP小鼠海马分离的NSCs生长良好,连续传5代后,单个细胞和神经球均正常表达GFP;两种细胞经Nestin鉴定呈阳性,证明增殖的细胞为NSCs。(2)分离的两种细胞在分化培养基中诱导后,免疫细胞化学鉴定显示可分化为神经元和神经胶质细胞,证明分离的NSCs具有多向分化潜能。(3) P0-P3代的NSCs在液氮冻存,解冻后细胞的存活率在54%~66%之间,复苏后仍保持原有的NSCs特性。(4)与对照组相比,细胞移植组都可使PD鼠的旋转行为得到明显改善,治疗效果在4-6周达到最佳。(5)移植细胞在宿主体内的存活、分化和迁移情况。①存活:细胞移植后,可在纹状体内见到BrdU标记的细胞和GFP细胞,其至少可存活8w。②分化:在移植后4w,免疫组化检测可见针道周围有TH阳性细胞出现,说明NSCs在纹状体内能定向分化为多巴胺能神经元。③迁移:移植后的两种细胞并不局限于注射位点,部分细胞向周围迁移并有一定的走向,但来源于新生的GFP转基因小鼠的NSCs可以更好的观察移植细胞的迁移情况。(6)从GFP转基因小鼠中分离的荧光细胞移植后,可以动态的观察其在宿主体内的存活、分化和迁移情况。在移植治疗神经系统疾病方面,其可以作为一种较高应用价值的示踪种子细胞。结论:本实验以机械分离法获得的NSCs在无血清培养基培养后,能够不断增殖且保持NSCs的生物学特性。将其定位移植到PD模型大鼠纹状体内,可明显改善后者的行为。移植细胞能在PD模型大鼠纹状体的存活、迁移,并分化为多巴胺神经元以替代损伤的该种神经元而达到治疗PD的目的。本研究结果为帕金森病等神经退行性疾病的临床治疗提供实验依据。

二、胚胎小鼠纹状体神经干细胞的体外培养和分化(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、胚胎小鼠纹状体神经干细胞的体外培养和分化(论文提纲范文)

(1)Fto介导的脂质微环境通过调节腺苷代谢调控成体神经发生(论文提纲范文)

致谢
中文摘要
英文摘要
缩略词和术语表
第一部分 FTO条件敲除造成海马区脂代谢异常
    1 引言
    2 材料和方法
    3 实验结果
    4 讨论
    5 实验结论
第二部分 FTO条件敲除对学习记忆和成体神经发生的影响
    1 引言
    2 材料和方法
    3 实验结果
    4 讨论
    5 结论
第三部分 脂代谢异常造成成体神经干细胞凋亡增加
    1 引言
    2 材料和方法
    3 实验结果
    4 讨论
    5 结论
第四部分 FTO影响神经干细胞的机制研究
    1 引言
    2 材料和方法
    3 实验结果
    4 讨论
    5 结论
全文总结与展望
参考文献
综述 腺苷在神经系统中的作用
    参考文献
作者简历及在学习期间所取得的科研成果

(2)LncRNAs调节hiPSCs向多巴胺能神经元的诱导分化和干细胞移植治疗帕金森大鼠及PTRF转基因小鼠中造血干细胞功能损伤的研究(论文提纲范文)

中英文缩略词
第一部分 LncRNAs调节hiPSCs向多巴胺能神经元的诱导分化和干细胞移植治疗帕金森大鼠模型的研究
    摘要
    Abstract
    第一章 hiPSCs向多巴胺能神经元诱导分化中lncRNAs的差异表达及lncRNA MIAT的调节作用
        前言
        第一节 hiPSCs向多巴胺能神经元诱导分化体系的建立
        材料和方法
        1 实验材料
        2 实验方法
        3 统计方法
        结果
        1. hiPSCs的细胞培养与多能性鉴定
        2. hiPSCs向DA能神经元诱导分化过程和细胞形态
        3. hiPSCs向DA能神经元诱导分化过程中相关基因表达
        4. hiPSCs向DA能神经元诱导分化过程中相关标志物的免疫荧光染色
        讨论
        小结
        第二节 hiPSCs向多巴胺能神经元诱导分化过程中lncRNAs的表达变化和功能分析
        材料和方法
        1 实验材料
        2 实验方法
        3 统计方法
        结果
        1. 测序样本总RNA的质量检测
        2. LncRNAs测序数据质量评估
        3. 比对分析结果
        4. 表达量分析结果
        5. 差异基因表达与验证
        6. 差异基因聚类
        7. 差异表达mRNAs的富集分析结果
        8. LncRNAs co-expression靶基因预测与功能分析
        9. LncRNAs co-location靶基因预测与功能分析
        讨论
        小结
        第三节 LncRNA MIAT调节hiPSCs的神经分化
        材料和方法
        1 实验材料
        2 实验方法
        3 统计方法
        结果
        1. LncRNA MIAT与共表达靶基因KEGG通路分析与验证
        2. 成功构建转录激活过表达lncRNA MIAT的hiPSCs细胞系
        3. 过表达lncRNA MIAT对hiPSCs多能性的影响
        4. 过表达lncRNA MIAT对hiPSCs向DA能神经元诱导分化的影响
        讨论
        小结
        参考文献
    第二章 6-OHDA大鼠帕金森模型的建立和不同脑区的转录组分析
        前言
        材料和方法
        1 实验材料
        2 实验方法
        3 统计方法
        结果
        1. 6-OHDA大鼠PD模型的损伤程度
        2. 测序样本总RNAs的质量检测
        3. mRNAs测序数据质量评估
        4. 比对分析结果
        5. 5个脑区的表达量分析结果
        6. 5个脑区的差异表达基因(DEGs)与验证
        7. 5个脑区的差异基因聚类分析与韦恩分析
        8. 5个脑区的差异基因富集分析
        9. 5个脑区的PPI分析与验证
        10. KEGG分析关键信号通路的验证
        11. 6-OHDA大鼠PD模型5个脑区的线粒体超微结构改变
        讨论
        小结
        参考文献
    第三章 干细胞移植治疗6-OHDA大鼠帕金森模型的效果评价
        前言
        材料和方法
        1 实验材料
        2 实验方法
        3 统计方法
        结果
        1. 干细胞鉴定
        2. APO诱导旋转测试不同类型干细胞移植治疗的行为学效果评价
        3. 旷场试验和抓力测试
        4. 移植细胞在脑内的存活、迁移、增殖和分化
        5. 细胞移植后星形胶质细胞的表达
        6. 细胞移植后超微结构改变
        讨论
        小结
        参考文献
    结论
第二部分 PTRF转基因小鼠中造血干细胞的功能受损
    摘要
    Abstract
    前言
    材料和方法
        1 实验材料
        2 实验方法
        3 统计方法
    结果
        1. PTRF的表达随年龄增长而增加并促进髓系分化
        2. PTRF过表达耗损HSCs
        3. PTRF过表达损伤HSCs的功能
        4. PTRF诱导HSCs衰老
        5. PTRF通过Cav-1激活了HSCs的衰老通路
    讨论
    结论
参考文献
文献综述 长链非编码RNA在神经发育和帕金森病中的研究进展
    参考文献
附件1 hiPSCs质检报告(赛贝公司)
附件2 表5-1 iPSCd0组与iPSCd7组转录本水平差异显着的lncRNAs
附件3 表5-2 iPSCd0组与iPSCd7组基因水平差异显着的mRNAs
附件4 表5-3模型组与对照组在OB区排名前10的DEGs(含上调和下调)
附件5 表5-4模型组与对照组在SVZ区排名前10的DEGs(含上调和下调)
附件6 表5-5模型组与对照组在Str区排名前10的DEGs(含上调和下调)
附件7 表5-6模型组与对照组在SN区排名前10的DEGs(含上调和下调)
附件8 表5-7模型组与对照组在Hippo区排名前10的DEGs(含上调和下调)
个人简介
致谢

(3)神经干细胞和嗅鞘细胞联合移植促进PD大鼠神经功能修复及机制研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
引言
材料和方法
    1 动物准备
        1.1 实验动物及分组
        1.2 实验试剂及实验仪器
        1.3 大鼠PD模型制备
    2 细胞培养及鉴定
        2.1 细胞实验试剂及实验仪器
        2.2 NSCs的培养、鉴定与分化
        2.3 OECs的培养与鉴定
    3 细胞移植
        3.1 实验试剂来源
        3.2 细胞准备
        3.3 移植手术
    4 大鼠行为学及焦虑程度测试
        4.1 实验仪器
        4.2 旷场试验
        4.3 平衡木测试
        4.4 握力测试
    5 移植后NSCs和 OECs的检测
        5.1 实验试剂及实验仪器
        5.2 组织样品预处理及荧光观察
    6 大鼠Str和 SN中 TH和 Str中炎性因子TNF-α,IL-1β及 IL-4 的表达变化
        6.1 实验试剂及实验仪器
        6.2 组织蛋白提取与Western blot
    7 技术路线图
    8 统计学处理
结果
    1 细胞体外培养及鉴定
        1.1 NSCs体外培养及分化
        1.2 OECs体外培养
        1.3 NSCs鉴定与分化
        1.4 OECs的鉴定
    2 移植前细胞标记及移植后检测
        2.1 移植前细胞标记
        2.2 移植后检测
    3 大鼠运动行为学实验结果
        3.1 旷场试验结果
        3.2 平衡木测试结果
        3.3 握力测试结果
    4 大鼠焦虑程度
    5 大鼠Str及 SN中 TH的表达变化
    6 大鼠Str中炎性因子TNF-α,IL-1β及 IL-4 的表达变化
讨论
结论
参考文献
综述
    综述参考文献
攻读学位期间的研究成果
缩略词表
致谢

(4)Brn4在大鼠放射状胶质细胞分化和星形胶质细胞重编程中的作用(论文提纲范文)

中文摘要
abstract
前言
    参考文献
第一部分 Brn4在大鼠放射状胶质细胞分化中的作用
    实验一 Brn4对大鼠放射状胶质细胞分化的影响
        材料和方法
        结果
    实验二 Brn4 对大鼠放射状胶质细胞Gli1和Ct BP2 蛋白表达的影响
        材料和方法
        结果
    实验三 Gli1对大鼠放射状胶质细胞分化的影响
        材料和方法
        结果
    实验四 CtBP2对大鼠放射状胶质细胞分化的影响
        材料和方法
        结果
    实验五 Gli1和Ct BP2 之间的相互作用初探
        材料和方法
        结果
    讨论
    参考文献
第二部分 Brn4在大鼠星形胶质细胞重编程中的作用
    实验一 Brn4对大鼠星形胶质细胞向神经元重编程的影响
        材料和方法
        结果
    实验二 Brn4对大鼠星形胶质细胞向多巴胺能神经元重编程的影响
        材料和方法
        结果
    讨论
    参考文献
结论
综述 神经胶质细胞重编程研究进展
    参考文献
附录
    英文缩略词表
    博士研究生期间发表的论文
致谢

(5)脑缺血后抑制纹状体神经元活动可提高移植神经干细胞存活并促进康复(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 论缺血性脑卒中与神经干细胞疗法
    1.2 神经干细胞疗法的机制
    1.3 促进神经干细胞存活的相关研究
    1.4 光遗传学技术的诞生和发展
    1.5 光遗传学技术与缺血性脑卒中
第二章 CAMKII启动子可驱动小鼠纹状体神经元表达蛋白
    2.1 引言
    2.2 材料与方法
        2.2.1 主要材料与仪器
        2.2.2 主要试剂与相关溶液配制
        2.2.3 脑立体定位注射病毒
        2.2.4 小鼠心脏灌注取脑与脑组织切片
        2.2.5 免疫组织化学染色
    2.3 实验结果
        2.3.1 荧光信号观察
        2.3.2 神经元标记物染色鉴定
        2.3.3 其它
    2.4 讨论
    2.5 本章小结
第三章 光遗传学方法建立与验证
    3.1 引言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 主要材料与仪器
        3.2.2 主要试剂与相关溶液配制
        3.2.3 光电极的制备和光功率测试
        3.2.4 光耦合的神经信号记录系统
        3.2.5 光电极的埋植
        3.2.6 信号记录与处理
    3.3 结果
        3.3.1 兴奋性刺激有效性测试
        3.3.2 抑制性刺激有效性测试
    3.4 讨论
    3.5 本章小结
第四章 缺血后调控纹状体神经元活动对移植NSC疗效的影响
    4.1 引言
    4.2 材料与方法
        4.2.1 主要材料与仪器
        4.2.2 主要试剂与相关溶液配制
        4.2.3 大脑中动脉阻塞模型
        4.2.4 神经干细胞的分离、培养、传代和鉴定
        4.2.5 病毒与细胞的脑立体定位注射
        4.2.6 光纤制备与埋植
        4.2.7 光调控刺激
        4.2.8 神经损伤功能评分
        4.2.9 移植NSC的荧光定量
        4.2.10 焦油紫染色与梗死体积定量
        4.2.11 TUNEL-DAB染色
    4.3 实验结果
        4.3.1 实验分组与实验流程
        4.3.2 神经干细胞的培养与鉴定
        4.3.3 纹状体神经元活动对移植NSC减小脑梗死体积效果的影响
        4.3.4 纹状体神经元活动对移植NSC改善神经功能效果的影响
        4.3.5 纹状体神经元活动对移植NSC存活的影响
        4.3.6 纹状体神经元活动对移植NSC促进血管修复效果的影响
    4.4 讨论
    4.5 本章小结
第五章 神经元活动对NSC活性影响的体外验证
    5.1 引言
    5.2 材料与方法
        5.2.1 主要材料与仪器
        5.2.2 主要试剂与相关溶液配制
        5.2.3 转基因小鼠鉴定
        5.2.4 神经元及NSC的分离和培养
        5.2.5 激光刺激条件培液处理NSC
        5.2.6 NSC活力检测
        5.2.7 细胞RNA抽提
        5.2.8 实时反转录链式扩增反应(RT-PCR)
    5.3 实验结果
        5.3.1 转基因小鼠鉴定结果
        5.3.2 神经元培养及光基因蛋白的表达
        5.3.3 兴奋性光刺激神经元的条件培液降低NSC活力
        5.3.4 兴奋性条件培液降低NSC中 GDNF及 NGF的 mRNA表达
    5.4 讨论
    5.5 本章小结
全文总结
参考文献
附录1:PCR引物序列
致谢
攻读博士学位期间已发表或录用的论文

(6)SIRT6在神经细胞氧化应激损伤及神经干细胞干性调控中的作用和机制研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
绪论
第一章 :SIRT6在脑缺血后的表达变化
    1.1 引言
    1.2 材料与方法
        1.2.1 实验材料
        1.2.2 实验试剂
        1.2.3 溶液配制
        1.2.4 实验方法
    1.3 结果
        1.3.1 Sirt6在正常小鼠脑中的表达定位
        1.3.2 脑缺血急性期Sirt6的表达在神经元中下调而在胶质细胞中上调
        1.3.3 脑缺血急性期Sirt6在活化的星型胶质细胞中有表达
        1.3.4 脑缺血亚急性期Sirt6在神经前体细胞中有表达
        1.3.5 脑缺血亚急性期Sirt6在侧脑室下区中表达上调
        1.3.6 Sirt6表达于Notch受体阳性细胞,但不表达于Notch配体阳性细胞
    1.4 讨论
    1.5 本章小结
第二章:SIRT6在神经细胞氧化应激损伤中的作用及机制研究
    2.1 引言
    2.2 材料与方法
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 实验试剂
        2.2.3 溶液配制
        2.2.4 实验方法
    2.3 结果
        2.3.1 Sirt6在氧化应激条件下的表达变化
        2.3.2 Sirt6过表达慢病毒载体的构建
        2.3.3 Sirt6过表达增加氧化应激诱导的细胞损伤
        2.3.4 Sirt6过表达增加氧化应激后细胞内活性氧水平
        2.3.5 Sirt6过表达促进氧化应激诱导的细胞自噬
        2.3.6 Sirt6介导的氧化应激损伤与细胞自噬有关
        2.3.7 Sirt6过表达通过抑制AKT信号通路促进细胞自噬
        2.3.8 Sirt6下调抑制细胞自噬并减少氧化应激损伤
    2.4 讨论
    2.5 本章小结
第三章:SIRT6对神经干细胞的调控作用及机制研究
    3.1 引言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 实验材料
        3.2.2 实验试剂
        3.2.3 溶液配制
        3.2.4 实验方法
    3.3 结果
        3.3.1 Sirt6在神经发育过程中有较高表达
        3.3.2 Sirt6在神经分化过程中表达降低
        3.3.3 Sirt6促进神经干细胞的增殖和自我更新
        3.3.4 Sirt6上调Notch受体和配体的表达
        3.3.5 Sirt6不影响Notch受体的切割
        3.3.6 Sirt6抑制NICD的泛素化降解
        3.3.7 Sirt6增强NICD的转录活性
        3.3.8 Sirt6与NICD相互作用
        3.3.9 Notch信号通路被阻断后能抑制Sirt6的作用
    3.4 讨论
    3.5 本章小结
全文总结
研究展望
附录
中英文缩写字母表
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢

(7)硫化氢对小鼠SVZ区神经干细胞增殖分化的作用及其机制的研究(论文提纲范文)

中文摘要
Abstract
前言
    参考文献
第一部分 胚胎神经干细胞的培养及硫化氢合成酶的表达
    材料和方法
    结果
    讨论
    参考文献
第二部分 硫化氢对小鼠SVZ区神经干细胞增殖分化的作用及机制的研究
    材料和方法
    结果
    讨论
    参考文献
结论
综述 硫化氢与帕金森病的研究新思路
    参考文献
缩略词表(Abbreviation)
攻读学位期间发表和待发表论文
致谢

(8)神经干细胞移植治疗帕金森病的有效性与安全性(论文提纲范文)

0 引言
1 对象和方法
2 结果
    2.1 神经干细胞的形态特点
    2.2 四平市中心医院帕金森患者入院及两次随访生化指标检查结果比较
    2.3 四平市中心医院帕金森患者治疗前后功能评价结果
    2.4 安全性
    2.5 典型病例
3 讨论

(9)TH-NTN基因修饰的骨髓间充质干细胞治疗帕金森病模型大鼠的实验研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
中英文缩写索引
前言
第一部分 大鼠骨髓间充质干细胞的体外培养及生物学鉴定
    前言
    材料及方法
    结果
    讨论
    小结
    参考文献
第二部分 TH-NTN双基因表达载体的构建及体外表达
    前言
    材料及方法
    结果
    讨论
    小结
    参考文献
第三部分 TH-NTN基因修饰的骨髓间充质干细胞对帕金森模型大鼠的治疗作用
    前言
    材料及方法
    结果
    讨论
    小结
    参考文献
全文结论
综述 帕金森病治疗研究进展
    参考文献
个人简历及读博期间发表的论文
致谢

(10)神经干细胞移植于帕金森病模型大鼠纹状体后存活和分化的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
符号说明
文献综述
    1 NSCs 的生物学特性
    2 NSCs 的分离、培养与鉴定
    3 NSCs 移植治疗PD 的研究与应用
    4 NSCs 移植存在的问题
    5 本研究的目的和意义
    参考文献
研究论文
    第一章 胎鼠神经干细胞的分离培养、鉴定与冻存
        1 实验材料
        2 实验方法
        3 结果
        4 讨论
    第二章 NSCs移植后在PD模型大鼠脑内存活和分化的研究
        1 实验材料
        2 实验方法
        3 结果
        4 讨论
    第三章 利用GFP转基因小鼠研究外源NSCs 在受体脑内动态变化规律
        1 实验材料
        2 实验方法
        3 结果
        4 讨论
全文小结
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文目录

四、胚胎小鼠纹状体神经干细胞的体外培养和分化(论文参考文献)

  • [1]Fto介导的脂质微环境通过调节腺苷代谢调控成体神经发生[D]. 高慧. 浙江大学, 2020(01)
  • [2]LncRNAs调节hiPSCs向多巴胺能神经元的诱导分化和干细胞移植治疗帕金森大鼠及PTRF转基因小鼠中造血干细胞功能损伤的研究[D]. 吕颖. 北京协和医学院, 2020(05)
  • [3]神经干细胞和嗅鞘细胞联合移植促进PD大鼠神经功能修复及机制研究[D]. 周囡囡. 青岛大学, 2019(03)
  • [4]Brn4在大鼠放射状胶质细胞分化和星形胶质细胞重编程中的作用[D]. 张蕾. 苏州大学, 2019(06)
  • [5]脑缺血后抑制纹状体神经元活动可提高移植神经干细胞存活并促进康复[D]. 吕伊凡. 上海交通大学, 2017(01)
  • [6]SIRT6在神经细胞氧化应激损伤及神经干细胞干性调控中的作用和机制研究[D]. 邵家骧. 上海交通大学, 2016(03)
  • [7]硫化氢对小鼠SVZ区神经干细胞增殖分化的作用及其机制的研究[D]. 杜陈陈. 苏州大学, 2014(05)
  • [8]神经干细胞移植治疗帕金森病的有效性与安全性[J]. 张晓英. 中国组织工程研究, 2013(27)
  • [9]TH-NTN基因修饰的骨髓间充质干细胞治疗帕金森病模型大鼠的实验研究[D]. 黄月. 郑州大学, 2011(12)
  • [10]神经干细胞移植于帕金森病模型大鼠纹状体后存活和分化的研究[D]. 张冬霞. 扬州大学, 2010(02)

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胚胎小鼠纹状体神经干细胞的体外培养与分化
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