【摘要】：第一部分：基于全轉錄組深度測序的MPTP小鼠室管膜下區(qū)和齒狀回神經(jīng)再生相關基因表達分析成年動物中樞神經(jīng)系統(tǒng)的功能穩(wěn)定和組織修復依賴于室管膜下區(qū)(subventricular zone, SVZ)和齒狀回(dentate gyrus, DG)的神經(jīng)再生。多巴胺(dopamine, DA)能夠調(diào)控這些區(qū)域內(nèi)源性神經(jīng)干細胞(neural stem cells, NSCs)參與神經(jīng)再生修復,但其缺乏卻影響神經(jīng)再生。值得注意的是,導致腦內(nèi)DA不足的帕金森病(Parkinson's disease, PD)對神經(jīng)再生的影響還不明確。我們提取腹腔注射MPTP小鼠的SVZ和DG組織進行轉錄組測序。結果分析發(fā)現(xiàn),差異表達的基因集中注釋于轉錄調(diào)節(jié)、免疫反應、細胞外基質(zhì)、細胞連接和髓鞘形成等功能。這些基因部分顯示出表達水平的時間依賴性,部分參與神經(jīng)再生相關的能量代謝變化。除此以外,MAPK信號通路在SVZ被激活,卻在DG受到負性調(diào)控。因此我們認為,MPTP注射的帕金森病動物,其SVZ和DG表現(xiàn)出不同的轉錄組水平改變。第二部分：移植人神經(jīng)干細胞促進帕金森病小鼠內(nèi)源性神經(jīng)再生修復帕金森病(Parkinson's disease, PD)是最常見的神經(jīng)退行性疾病之一,以黑質(zhì)(substantia nigra, SN)多巴胺能神經(jīng)元大量死亡和紋狀體(striatum, Str)嚴重缺乏多巴胺(dopamine, DA)為主要特征。然而疾病治療仍面臨諸多挑戰(zhàn)。近年來神經(jīng)干細胞(neural stem cells, NSCs)顱內(nèi)移植被認為是中樞神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病的有效治療手段,但其對癥狀改善的潛在機制仍不十分明確。本研究通過在腹腔注射MPTP的小鼠紋狀體內(nèi)立體定向移植人神經(jīng)干細胞(human neural stem cells, hNSCs),觀察評估其在PD疾病狀態(tài)下動員和激活內(nèi)源性細胞并改善細胞微環(huán)境以發(fā)揮神經(jīng)保護作用的能力。與對照組相比,hNSCs移植組小鼠行為學恢復顯著,SN多巴胺能神經(jīng)元數(shù)量明顯增多,差異有統(tǒng)計學意義(p0.05)。移植入紋狀體的hNSCs存活、增殖、分化,并沿星型膠質(zhì)細胞形成的鞘管樣結構遷移。值得注意的是,hNSCs移植小鼠的紋狀體內(nèi)出現(xiàn)了大量內(nèi)源性去分化的星型膠質(zhì)細胞。這些星型膠質(zhì)細胞具有原始的NSCs或神經(jīng)前體細胞(neural precursor cells, NPCs)特性,在局部分泌大量神經(jīng)營養(yǎng)因子。除此以外,hNSCs移植組紋狀體和SN的小膠質(zhì)細胞數(shù)量較對照組明顯減少,且促炎因子水平顯著降低,差異具有統(tǒng)計學意義(p0.05)�？傮w而言,紋狀體內(nèi)立體定位移植hNSCs可促進MPTP小鼠神經(jīng)功能恢復,這可能與移植物調(diào)節(jié)改善宿主微環(huán)境以促進內(nèi)源性神經(jīng)再生相關。進一步研究移植細胞自身增殖分化遷移及其改善宿主微環(huán)境的能力有助于優(yōu)化PD的細胞治療。
[Abstract]:Part 1: gene expression analysis of subependymal area and dentate gyrus nerve regeneration in MPTP mice based on deep sequencing of full transcription group functional stability and tissue repair of central nervous system in adult animals depend on (subventricular zone, SVZ) in subependymal area and nerve regeneration in dentate gyrus. Dopamine (dopamine, DA) can regulate (neural stem cells, NSCs) in these areas to participate in nerve regeneration and repair, but its lack affects nerve regeneration. It is worth noting that the effect of (Parkinson's disease, PD) on nerve regeneration in Parkinson's disease, which leads to DA deficiency in the brain, is not clear. The SVZ and DG tissues of MPTP mice were extracted and sequenced. Results it was found that the differentially expressed genes focused on transcriptional regulation, immune response, extracellular matrix, cell junction and myelin sheath formation. Some of these genes show a time-dependent expression level, and some of them are involved in the changes of energy metabolism related to nerve regeneration. In addition, MAPK signaling pathway is activated in SVZ, but negatively regulated in DG. Therefore, we believe that the levels of SVZ and DG in Parkinson's disease animals injected with MPTP showed different changes in transcriptional group. The second part: transplantation of human neural stem cells to promote endogenous nerve regeneration in Parkinson's disease mice to repair Parkinson's disease (Parkinson's disease, PD) is one of the most common neurodegenerative diseases, characterized by the death of a large number of (substantia nigra, SN) dopaminergic neurons in substantia nigra and the severe lack of dopamine (dopamine, DA) in striatum (striatum, Str). However, disease treatment still faces many challenges. In recent years, neural stem cell (neural stem cells, NSCs) intracranial transplantation is considered to be an effective treatment for central nervous system degenerative diseases, but its potential mechanism for symptom improvement is still not very clear. The aim of this study was to evaluate the ability of stereotactic transplantation of human neural stem cells (human neural stem cells, hNSCs),) into striatum of mice injected with MPTP to mobilize and activate endogenous cells and improve cell microenvironment to play a neuroprotective role in the state of PD disease. Compared with the control group, the behavior of mice in hNSCs transplantation group recovered significantly, and the number of SN dopaminergic neurons increased significantly (p0.05). The hNSCs transferred into striatum survived, proliferated, differentiated and migrated along the sheath-like structure formed by starlike glial cells. It is worth noting that a large number of endogenously dedifferentiated star glial cells appeared in the striatum of hNSCs transplantation mice. These star glial cells have the characteristics of primitive NSCs or neural precursor cell (neural precursor cells, NPCs), and secrete a large number of neurotrophic factors locally. In addition, the number of microglia in striatum and SN in hNSCs transplantation group was significantly lower than that in control group, and the level of pro-inflammatory factor was significantly lower than that in control group (p0.05). In general, stereotactic transplantation of hNSCs in striatum can promote the recovery of nerve function in MPTP mice, which may be related to the regulation of graft to improve the host microenvironment to promote endogenous nerve regeneration. Further study on the proliferation, differentiation and migration of transplantation cells and the ability to improve the host microenvironment are helpful to optimize the cell therapy of PD.
【學位授予單位】：北京協(xié)和醫(yī)學院
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：R742.5

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