SHH基因修饰的大鼠鼻黏膜外胚层间充质干细胞向神经样细胞的诱导分化

摘要

目的:探讨音猬因子(sonic hedgehog,SHH)基因转染对大鼠鼻黏膜外胚层间充质干细胞(ectomesenchymal stem cell,EMSCs)分化为神经样细胞的影响。方法:利用组织贴壁法分离、培养和纯化EMSCs,SHH基因重组腺病毒转染EMSCs(SHH-EMSCs),免疫荧光染色观察转染前后EMSCs的干细胞标志蛋白巢蛋白、波形蛋白和Connexin-43,蛋白质印迹检测SHH蛋白表达。诱导分化实验分为4组:SHH-EMSCs诱导组、SHH-EMSCs正常培养组、EMSCs诱导组、EMSCs正常培养组;倒置相差显微镜观察分化过程中细胞形态变化;免疫荧光染色和蛋白质印迹检测诱导后轴突膜蛋白(GAP-43)、β-3微管蛋白(TUBB3)、胶质纤维酸性蛋白(GFAP)和髓鞘碱性蛋白(MBP)的表达。并将SHH-EMSCs悬液注入大鼠脊髓组织内,观察该细胞在脊髓内存活和分化情况。结果:免疫荧光染色结果显示,经SHH基因转染后的EMSCs巢蛋白、波形蛋白和Connexin-43阳性率达90%;蛋白质印迹结果显示,SHH蛋白表达明显升高。SHH-EMSCs诱导组培养7 d后,细胞呈现双极、多极和锥形的典型神经细胞样形态;免疫荧光染色和蛋白质印迹结果表明SHH-EMSCs诱导组GAP-43、TUBB3、MBP和Smoothen的表达水平明显高于其他3组,差异有统计学意义; GFAP在4组细胞中均为弱表达,无显著差异。SHH-EMSCs在大鼠脊髓内存活情况良好且表达TUBB3。结论:SHH基因转染的EMSCs具有更高的向神经样细胞分化效率,并可在脊髓内存活; EMSCs可望成为移植脊修复髓损伤的一种新的种子细胞。