小鼠胚胎干细胞定向分化为神经细胞的研究进展(3)

2014-10-30 01:08

导读：基质细胞诱导神经细胞分化的方法可以高效获得某种特定的神经细胞，例如，多巴胺能神经元和胆碱能神经元。然而，作用机制还有待进一步阐明。 3 默认

　　基质细胞诱导神经细胞分化的方法可以高效获得某种特定的神经细胞，例如，多巴胺能神经元和胆碱能神经元。然而，作用机制还有待进一步阐明。

　　3 默认模式（default model）介导的神经细胞分化

　　2001年Tropepe等人［20］发现小鼠ES细胞在低密度、无血清、无饲养层细胞的条件下培养7天后，约0.2%的细胞可形成神经球（neurosphere），并进一步自发分化为神经细胞，这种分化方法称为默认模式。这是抑制神经分化的信号分子表达降低的结果。Wiles等人［9］发现在神经分化过程中，可以检测到BMP、TGFβ等基因的表达下调。BMPs在神经发育早期与细胞表面丝/苏氨酸受体结合激活Smad蛋白，后者进入核内抑制Mash1、Math1、Ngn1/2、NeuroD等转录因子的活性，调节下游基因的表达，从而抑制神经分化［21］。BMP4处理的小鼠ES细胞在分化过程中神经元数量大为减少［22］；而用 noggin、follistatin、chordin、Cerberus等BMPs的拮抗剂处理小鼠ES细胞则可促进ES细胞向神经细胞方向的分化。

　　该方法促进神经分化的效率较低，单独应用此法诱导神经细胞分化并不多见。

　　4 单层粘附培养诱导的神经细胞分化

　　2002年Pacherník等人［23］在不形成EB和不用RA处理的情况下，将小鼠ES细胞生长在含有胰岛素（insulin）、转铁蛋白（transferrin）、硒元素（selenium）和纤连蛋白的无血清DMEM/F12培养液中，发现分化的细胞多数表达MAP-2等神经细胞的标志性蛋白。2003年Ying等人［24］将细胞密度为0.5～1.5×104/cm2的小鼠ES细胞培养于0.1%明胶包被的组织培养皿上，以N2B27作为培养液，培养4天后，60%以上的细胞分化为神经前体细胞。该方法形成的神经前体细胞具有良好的可塑性：神经前体细胞在N2B27培养液中培养，得到的细胞多数为GABA能神经元；FGF8和SHH处理神经前体细胞可以得到较多的多巴胺能神经元。

　　此类方法将形成EB的三维培养模式简化为单层粘附培养的模式，降低了复杂程度，有利于神经细胞分化早期事件的分子机制研究，而培养液中各成分发挥的作用需要进一步阐明。