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胚胎干细胞同步化处理、神经分化及Aβ对分化神经元NFκB通路的影响

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第一章绪言

一、ESC的生物学基础

(一)干细胞与胚胎干细胞

(二)ESC生物学特征

(三)ESC的细胞增殖与生长

二、ESC的胚胎发育学基础

(一)ESC的发育、决定及分化

(二)ESC分化的调控

(三)ESC诱导分化

(四)细胞周期与ESC分化

三、ESC定向神经分化的神经发育学基础

(一)体内诱导神经发生

(二)来源于ESC体外诱导神经发生

(三)外界因子与神经分化诱导

四、ESC定向诱导分化为神经细胞的研究现状

(一)RA诱导ESC分化神经细胞

(二)无血清株系选择法诱导ESC分化神经细胞

(三)基因修饰法诱导ESC分化神经细胞

五、Aβ、NFκB信号通路与AD治疗的研究现状

(一)Aβ代谢与AD病理机制

(二)Aβ与神经元毒害:NFκB信号通路激活理论

(三)NFκB信号通路调控与AD治疗

六、本研究的目的意义

(一)ESC的细胞周期与神经诱导分化

(二)bFGF在ESC神经分化中的作用

(三)Aβ与ESC分化的神经元细胞中NFκB通路的活化

第二章胚胎干细胞定向诱导分化神经细胞

一、前言

二、材料与方法

(一)试剂与材料

(二)ESC分化培养

(三)免疫细胞化学检测

(四)RT-PCR分析

(五)细胞内钙离子检测

三、实验结果

(一)ESC体外分化的形态特征

(二)分化神经细胞的神经特异抗原的表达

(三)分化神经细胞NMDA受体亚型的表达

(四)分化神经细胞Glu刺激兴奋性特征

四、讨论

第三章细胞周期同步化对EBS分化潜能性的影响

一、前言

二、方法与材料

(一)试剂与材料

(二)ESC的培养

(三)EBs的形成

(四)细胞同步化方法

(五)MTT检测

(六)BrdU掺入检测

(七)免疫组织化学检测

(八)FACS检测SSEA-1表达

(九)RT-PCR检测Oct-4表达

(十)数据分析

三、实验结果

(一)同步化处理对细胞周期的影响

(二)同步化处理对ESC增殖活性的影响

(三)同步化处理后重入细胞周期的变化

(四)不同同步化处理条件下EBS的形成

(五)血清饥饿同步化处理对EBs结构的影响

(六)血清饥饿同步化处理对神经分化的影晌

四、讨论

第四章bFGF触发ESC分化神经元的GLU释放研究

一、前言

二、材料与方法

(一)试剂与材料

(二)ESC诱导神经元细胞分化培养

(三)海马神经元细舶离体培养

(四)bFGF的刺激处理

(五)HPLC检测

(六)胞内自由钙离子检测

三、实验结果

(一)bFGF刺激不同阶段分化神经元后的Glu释放

(二)bFGF刺激分化的神经元及海马神经元胞内[Ca2+]变化

(三)MK801拮抗bFGF刺激分化神经元胞内[Ca2+]变化

四、讨论

第五章Aβ引起ESC分化的神经元细胞NFKB通路的活化

一、前言

二、材料与方法

(一)试剂与材料

(二)ESC的神经分化培养

(三)Aβ1-42团聚化处理

(四)免疫细胞化学检测

(五)MTT分析

(六)细胞核提取物制备

(七)凝胶阻滞电泳分析(EMSA)

(八)免疫印迹分析

二、试验结果

(一)Aβ1-42多肽刺激NFκB在诱导的神经元细胞中活化

(二)p65/p50参与Aβ1-42刺激引起NFκB的活化

(三)Aβ1-42刺激的NFκB活化具有分化时期的依赖性

(四)Aβ1-42处理降低分化神经元细胞的存活率

四、讨论

总结与展望

一、研究工作的总结

二、本研究主要的创新点

三、研究工作展望

博士期间相关论文发表情况

参考文献

致谢

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摘要

利用ESC诱导分化为神经细胞的体外模型可以从神经发育学的角度分析阿尔茨海默症(AD)的发生机制,尤其是神经元从分化发生到凋亡或死亡的发育模式,为我们在体外研究β-淀粉样蛋白(Aβ)对不同年龄阶段神经元的影响提供了可能.首先,建立了基于本实验室条件下的ESC诱导分化神经元细胞方法体系.其次,通过探索不同周期时相ESC对EBs形成的影响、不同增殖状态ESC对神经分化的影响等,确立ESC的细胞周期状态与EBs的结构形成的关系,发现血清饥饿同步化可以增强EBs的分化潜能性.最后,利用Aβ处理不同分化阶段的神经元细胞,分析了NFκB因子与核内DNA结合情况,并研究了Aβ作为NFκB活化的潜在诱导物对从ESC分化出来的神经元细胞的影响.本文以ESC体外诱导分化神经元细胞的模式为基础,探讨了分化过程中的因素如细胞周期、生长因子(bFGF)对神经分化的影响,并将此分化模型初步应用于AD致病机制的分析.其创新性主要为以下三点:一、发现血清饥饿拘捕ESC进入G0/Gl后,增强了EBs的分化潜能性,提高了神经分化能力.二、发现bFGF在ESC分化初期除了作为营养因子外的潜在兴奋性作用.三、发现Aβ能够有选择地活化ESC早期分化的神经元中的NFκB通路.

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