细胞化学元素精选(九篇)
第1篇：细胞化学元素范文
[关键词] 骨髓间充质干细胞 体外诱导 视网膜神经样细胞
胚胎干细胞具有发育全能性，理论上可诱导分化为机体所需的任何组织或器官，但涉及伦理学问题，以往受到很大限制，发展缓慢。应用眼色素上皮缘的视网膜干细胞[1]及鼠脑神经先祖细胞移植[2]也由于供体组织有限性及安全性问题，不利于治疗视网膜疾病的开展。于是有人把目光投向成体干细胞中的MSCs，成年动物骨髓有2类干细胞群：造血干细胞和间充质干细胞。最初因其容易贴壁呈成纤维细胞样克隆生长，被称为成纤维细胞集落形成单位（CFU-F）[3],后来研究发现它是骨髓造血微环境的重要组成部分，在体内外均具支持和调控造血的作用，且具有多向分化潜能，故又称其为间充质干细胞[4]。也称为骨髓基质细胞[5]。
MSCs的特点为:①来源于中胚层，可以跨系统甚至跨胚层分化为3个胚层来源的细胞，特别是中胚层和神经外胚层来源组织的细胞（视网膜来源于胚胎期神经外胚层），并且经过20~30次细胞分裂后，这种分化特性也不会消失[6]。②分离培养方便。③由于不表达T细胞识别的细胞表面标志，植入后不会发生免疫排斥反应。④易于转染和稳定高效表达外源基因优点[7],因此可把利于定向分化的生长因子基因转入MSCs，促使其定向分化。
MSC的纯化方法有贴壁筛选法，流式细胞仪分选法，密度梯度离心法，免疫磁珠法。如果能找到更特异性标记物，就可以获得更纯的MSCs，这对后续的实验步骤所得的实验数据有重要影响。
MSC为中胚层来源的干细胞，难于使其直接定向分化为外胚层来源的视网膜神经细胞[8]，而且MSC直接移植后只有少量细胞能分化为视网膜神经细胞，因此要通过MSC获得神经干细胞，再分化为神经前体细胞，进一步分化为成熟的神经细胞。Nestin抗体（巢蛋白）为神经干细胞的特异性抗体，而MAP-2抗体为成熟神经元特异性标志。
MSC表达许多生长因子和细胞因子受体以及细胞与细胞黏附作用的受体，提示MSC的功能受自分泌和旁分泌循环的调控。这成为不同方法诱导MSCs定向分化的理论基础。目前，体外诱导MSCs向神经样细胞分化有4种方法：生长因子诱导，抗氧化剂诱导，中药诱导，增加MSCs内cAMP诱导。
1 生长因子诱导方法
Sanchez-Ramos等[9]将BMSC（Bone marrow stromal cells）用10ng/mLEGF预诱导，再用脑源性神经生长因子（BDNF）诱导，见其表达巢蛋白（nestin）。同时也表达GFAP和 NeuN.当将人或鼠的BMSCs与小鼠的中脑细胞或纹状体细胞共培养，结果有很小比例（0.2%~5%）MSCs表达神经胶质细胞标记物-神经胶质元纤维酸性蛋白（Glial fibrillary acidic protein，GFAP）和神经元标记物-神经元特异白(Neuron-specific nuclear protein,NeuN)。这种方法常用于诱导分化为视网膜神经样细胞的研究。
张卉以含有碱性成纤维细胞生长因子（basic fibroblast growth factor，bFGF）或表皮生长因子 (EGF)加bFGF，或bFGF、EGF加全反式维甲酸(ATRA)的培养液培养BMSCs, 经诱导物诱导72 h后 , 纤维连接蛋白（fibronectin）和 I型胶原（collagen I）免疫阳性细胞减少。转化为神经干细胞（NSC）的nestin免疫阳性细胞增多。7d后其又减少。细胞分化后, 分化为神经元（神经元特异烯醇化酶-NSE）的阳性细胞最多占细胞总数的24.76%±2.72% ,同时分化为神经胶质细胞的GFAP阳性细胞占细胞总数的36.58%±3.26%[10]。bFGF参与骨髓MSC向神经分化的启动[11]，同时bFGF又可促使神经前体细胞对EGF产生反应，两者联用有明显的协同作用，发挥增殖效应[12]。从胚胎发育的过程来看，EGF及其受体出现要比bFGF晚，研究表明EGF多促进MSCs向胶质前体细胞分化，而bFGF主要对神经元前体细胞的分化有促进作用[13，14]。
有人在MSC培养基中加入神经胶质生长因子（glial growth factor,GGF）,观察其可以向神经胶质细胞分化，并表达GFAP。
Anthony等应用activinA（活化蛋白A），牛磺酸和EGF对成人CD90+MSCs体外诱导分化后，20%~32%的细胞表达感光细胞特异标志――视紫红质，视蛋白，recoverin(恢复蛋白)[8]。受此实验启发，可知在不同的化学诱导条件下，MSCs可能分化为不同类型的视网膜细胞。
孙旭芳等[15]用DMEM/F12(含10%FCS胎牛血清和100u/mL P/S) 1:1添加0.6%葡萄糖，1×ITS（胰岛素-转铁蛋白-硒化物，insulin transferring selenium）,2mM谷酰胺，3mM碳酸氢钠，20ng/mLEGF,20ng/mLbFGF,5mMHepes制成分化液Ⅰ诱导6~10代rMSC14天后，检测其高表达神经干细胞特异性标志物nestin。培养视网膜神经细胞, 收集视网膜细胞培养上清液加入10%的FCS,与视网膜神经细胞培养液按照1:1混合，制成分化液Ⅱ，使形成的神经球形体在模拟眼内环境诱导下分化出视网膜神经样细胞，48h用免疫荧光检测，部分细胞NeuN,Thy1.1染色阳性（Thy-1位于哺乳动物RGCs.Thy-1.1抗原仅表达在大鼠神经节细胞上，用于鉴定大鼠RGCs），少数细胞表达GFAP。
牟大鹏等[16]先把分离到的视网膜组织加入DMEM培养液并用阿糖胞苷（Ara-C以抑制非神经细胞的增殖后）处理后，将视网膜神经细胞培养液的上清液收集于干净玻璃瓶中，真空抽滤后按2:3比例与DMEM培养液混合后诱导分化2~4代的rMSCs,2d后即可见神经元样细胞出现，7d神经元样细胞占细胞总数的26~27%，免疫荧光检测βtubulinⅢ（又称微管蛋白是RGCs早期和成熟期的标志物）阳性为18%±3%，Neurofilament protein(NF，神经丝蛋白，是神经元的特异性标志物)阳性率为23%±4%，3天后免疫组化Nestin阳性数为30.9%±7.7%，MAP-2染色阳性。
在视网膜神经细胞上清液制成的微环境中，视网膜神经细胞产生的细胞外基质如各种糖蛋白，粘蛋白，各种神经营养因子，各种细胞因子等可以维持骨髓源性神经干细胞生存，并向特定的视网膜细胞分化的良好环境。
bFGF诱导方法是诱导BMSCs向神经元方向分化的经典方法[17]，其优点在于可以获得较多的神经元样细胞。刘东宁等[18]先用含10ng/mL bFGF的DMEM/F12(10%FBS)预诱导24h,再加入DMEM/F12,10ng/mL bFGF,2%二甲基亚砜，200umol/L丁羟茴醚，10umol/L福斯高林，5mmol/L KCl,2mmol/L丙戊酸，5ug/mL胰岛素的神经诱导基诱导第3代BMSCs7天。免疫化学鉴定1~7d可见神经元样细胞MAP-2(抗微丝微管相关蛋白-2)74.2%，Thy1.1阳性，GFAP阴性。也说明bFGF诱导后细胞主要向成熟神经元方向分化，而不是神经胶质细胞。bFGF诱导虽然可以获得较多的成熟神经元，但难以长期存活，联合其他神经营养因子如脑源性神经生长因子进行维持培养，有利于诱导后神经元的长期存活。
BMSCs与新生鼠视网膜神经细胞共培养后可分化为RGCs(retinal ganglion cells,视网膜神经节细胞)特异性抗体Thy1.1表达阳性的细胞[19]。利用出生1~3d的乳鼠视网膜细胞作为诱导剂置于Transwell双层培养板的上层使未成熟的视网膜组织内促进原始视网膜干细胞分化和发育的细胞因子，受体(BDNF,NGF,TrkB受体等)及细胞外基质成分，通过上层滤膜孔扩散至下层BMCs周围，模拟了原始视网膜发育的微环境。本实验说明BMSCs经化学性诱导和视网膜神经细胞共培养诱导均可特异性分化为具有RGCs表型的细胞。
一些体外实验还证实，还有许多因子调节MSC的分化方向，如胰岛素样生长因子Ⅰ(insulinlike growth factorⅠ,IGFⅠ)和脑源性生长因子(brain-derived growth factor,BDGF)被证实支持神经元方向分化。而睫状神经营养因子（ciliary neurotrophlic factor,CNF）和白血病抑制因子（leukemia inhibitory factor,LIF）作用于多潜能MSC,诱导它们分化成星形胶质细胞.
2 抗氧化剂诱导
活性氧(ROS)是氧分子还原成水时产生的许多活性中间体的统称,包括过氧化氢(H2O2/超氧阴离子(O2ˉ)/羟自由基(•OH)等。有学者证实[20]抗氧化剂可上调细胞P53基因转录表达的同时可下调c-myc基因的表达，从而调控细胞周期诱导干细胞分化。
Woodbury 等[21]报道,将鼠和成年人的MSCs先用2-巯基乙醇（ME-2）的DMEM/FBS诱导，以启动MSCs的神经细胞分化，接近80%出现神经细胞的表型和表达神经细胞标志性蛋白NSE（神经元特异性烯醇化酶）,NF-M（神经丝蛋白）,NeuN（神经元特异性核内抗原）。进一步用二甲亚砜，丁羟基苯甲醚，叔丁基对甲氧酚的DMEM中诱导，一周内超过50%的MSCs出现神经细胞形态学的改变，且以神经元标记物NSE，M-神经丝或Tau增高为主。
项鹏等[22]分别采用含巯基乙醇和硫代甘油等试剂的无血清DMEM诱导MSC分化为神经元，结果示诱导24小时,MSCs中约75.5%的NSE 阳性而GFAP阴性。贾延等[23]在β-巯基乙醇预诱导MSCs 24h ,再诱导5h, NSE表达率为 (63.7±4.5 ) %。
3 中药诱导
肖庆忠等[24]采用含100 ~ 150mg/L麝香多肽的无血清L -DMEM培养基诱导成年大鼠和人BMMSCs分化为神经元，免疫组化显示神经元样细胞NSE（93.5%）,NF（88.2%）,nestin表达阳性，GFAP阴性。
项鹏等[25]分别采用含丹参注射液或硫代甘油等试剂的无血清达乐伯克改良必需基本培养基 (DMEM)诱导MSC分化为神经元。与传统的诱导分化剂硫代甘油相似，但细胞存活时间较久。
撒亚莲[26]用三七总皂甙和贾延等用黄荃甙诱导MSCs,均得到同样的结果。此外,黄芪、天麻、人参、当归、脑新舒、人参蜂王浆多种传统中药成分及中药制剂体外均能诱导大鼠分化为神经元样细胞[27]。
4 增加MSCs内cAMP诱导其分化
可从基因水平上，诱导MSCs沿着特定的路径增殖发育成各种神经细胞。
Deng weiwen等[28]发现未分化的hMSCs可表达一些神经细胞的标志物，如微管蛋白(TuJ-1，neuron-specific tubulin), 神经元特异性烯醇酶（NSE），微管相关蛋白(MAP1B，microtubule-associated protein 1B)及波形蛋白(vimentin)。在培养基内加入诱导剂0.5mM 3-异丁基-1-甲基黄嘌呤(IMBX，isobutylmethylxanthine)和1mM cAMP类似物双丁酰环磷腺苷(dbcAMP，dibutyryl cyclic AMP)，诱导6天,约有25%的MSCs 分化为典型的神经细胞形态, NSE 和 vimentin表达增高,且这种分化是不可逆的。提示：在体外，通过增加细胞内cAMP水平，可使MSCs分化为早期的神经前体细胞。
项鹏、夏文杰等[29]采用含腺苷酸环化酶激动剂Forskolin及磷脂酶抑制剂3-异丁基-1-甲基黄嘌呤(IBMX)的无血清DMEM诱导MSC分化为神经元。
5 几种诱导因素的比较
对以上几种诱导因素综合比较可用增加胞内cAMP使MSCs分化为神经前体细胞，用抗氧化剂诱导MSCs分化为神经细胞，用生长因子诱导途径分化为神经胶质细胞或神经元细胞。此外应用中药诱导也不失为一种可行方法。虽然后三种方法还未应用于诱导MSCs分化为视网膜神经样细胞，但却展示了其良好的发展前景。
6 问题与展望
不仅是不同诱导途径的差别，在MSCs培养，MSCs表面标志的检测，视网膜神经细胞的培养，MSCs向视网膜神经样细胞的分化，每一个环节都会影响免疫组化和RT-PCR监测到的阳性率。影响MSCs向神经细胞分化的因素比较复杂：有内源性因素，如细胞质对核的影响；外源性因素，如相邻细胞的相互作用；细胞外环境因素：如细胞因子，激素等。而且这些因素如何起作用的机制不清，还需从形态特征，超微结构，分子生物学，生理学等角度进一步研究。不能急功近利的在短期内制备出完美的微环境，只能以体外一次次分析每个诱导因素的作用，逐渐完善模拟的微环境。诱导后的细胞是否具有视网膜神经细胞的一系列功能还不是完全清楚。并且对这些因子的研究大多是在体外排除其他因素影响的情况下进行研究的，而在体内则是通过相互作用起效应的，如何发挥多种因子协同作用，仍待解决。
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第2篇：细胞化学元素范文
1992年，Reynolds[1]首次成功地从成年小鼠纹状体中分离出神经干细胞 （neuralstemcell,NSC），于是“神经干细胞”这一概念被正式引入神经科 学研究领域。可以总结为具有分化为神经元、星形细胞和少突胶质细胞的能力，能 自我更新并足以提供大量脑组织细胞的细胞。不少文献中还提到神经祖细胞和神经 前体细胞，目前认为，神经祖细胞是指比NSC更有明确发展方向的细胞，而神经 前体细胞是指处于发育早期的增殖细胞，可指代NSC和神经祖细胞：与NSC相比 ，二者的分裂增殖能力较弱而分化能力较强，是有限增殖细胞，但三者均属NSC 范畴。 1.NSC的起源、存在部位及生物学特征 中枢神经系统的发育起源于神经沟、神经嵴、神经管；研究发现，NSC在神 经管壁增殖，新生细胞呈放射状纤维迁移至脑的特定位置；主要存在于室管膜区， 在成脑生发区以外的区域也广泛分布，即具有高度可塑性的神经前体细胞。 现发现NSC的生物学特征为：（1）具有自我更新能力；（2）具有多向 分化潜能，可分化为神经元、星形细胞和少突胶质细胞；（3）处于高度未分化 状态；（4）终生具有增殖分化能力，在有损伤的局部环境信号变化的刺激下可 以增殖分化。其中（1）和（2）是NSC的两个基本特征。 2.NSC的基础研究进展 NSC的增殖和分化调控是目前NSC研究的核心问题，最近的研究资料显示， NSC的增殖、分化、迁移调控受多种相关因素的影响。 2.1神经递质 神经递质作为细胞外环境的一员，不仅介导神经元之间和神经元与效应器之间 的信号传递，还参与NSC的增殖和分化。这些神经递质包括谷氨酸（G1u）、 5-羟色胺（5-HT）、GABA、甘氨酸（G1y）、乙酰胆碱（Ach）一氧化氮 （NO）、肾上腺素与性激素等。 2.1.1G1u：在脑的发育过程中有高含量的G1u表达，Haydar等[2]发现 ，G1u可以通过大鼠胚胎皮质AMPA/KAR的激活调节室周区前体细胞的增殖，但 GLU对室管膜区（SZ）和室管膜下区（SVZ）体内细胞的影响是不同的，它可 增加SZ细胞的增殖，减少SVZ细胞的增殖；GLU还可促进神经元生长和分化。 2.1.25-HT：许多研究表明[3]，5-HT在皮质发育、突触形成中起重要作 用，抑制5-HT合成或选择性损伤5-HT神经元则引起齿状回及脑室下区神经元增 殖活性下降，5-HT可促进胶质细胞分化和髓鞘形成。 2.1.3GABA：GABA是成体脑发育过程中主要的抑制性神经递质。Haydar 等[2]发现，GABA受体的激活可控制神经前体细胞的细胞周期；Stewart等 [4]研究发现，GABA和G1u对脑内不同区域细胞增殖的影响是不同的，内源性 GABA激活GABA受体在新皮质和调节神经前体细胞增殖方面起重要作用。 2.1.4G1y及其它：G1y受体（G1yR）通过增加突触后细胞膜C1-通透 性而起突触后抑制作用。Flint等[5]发现，G1yR在胚胎大鼠和初生早期脊髓 中为未成熟迁移和分化的神经元中起重要作用，推测G1yR信号可能在突触形成中 其重要作用；Ach可通过α-7样烟碱乙酰胆碱受体激活导致新生大鼠嗅球原代 培养细胞神经突起过度生长，相反，Ach可抑制胚胎小鼠脊髓神经元的神经突起 生长。有资料显示，NO作为CNS的神经递质广泛参与神经细胞的存活、分化和 可塑性的发生。而肾上腺素和性激素则可使新生小鼠齿状回新生细胞数量减少。 2.2细胞外基质 细胞外基质（ECM）是组成间质和上皮血管中基质的不溶性结构成分，主要 有胶原蛋白、弹性蛋白、蛋白多糖和糖蛋白等。研究表明，ECM可影响细胞分化 、增殖、黏附、形态发生和表型表达等生物学过程。NSC具有位置特异性的分化 潜能，其增殖、分化和迁移与ECM有非常密切的关系。 2.2.1B-链蛋白：新近资料表明，NSC与ECM的黏附功能可以调节细胞的 生长和增殖。NSC中的B-链蛋白和Tcy/Lef转录因子家族参与了细胞的成活、 增殖和分化。Chenn等[6]发现，在NSC中稳定表达B-链蛋白的转基因小鼠 ，其发育的大脑皮质表面积增大，沟回变深而宽，类似高级哺乳动物的皮质；侧脑 室腔变大，与之相邻的脑室壁有大量增生的细胞；并且其大部分NSC在有丝分裂 后可重新进入细胞周期，说明过度表达B-链蛋白并不破坏神经细胞正常发育分化 ，皮质的扩大是由于NSC增殖所致，提示B-链蛋白与NSC增殖有关。 2.2.2Ree1in：Ree1in是ECM中分子质量为400×103的蛋白质，与 神经细胞表面的整合素受体α3亚基、极低密度脂蛋白和载脂蛋白E相结合， 触发Dab-1胞液蛋白的衔接功能。在皮质发育过程中的神经元以及脊髓节前神经 元迁移中起重要作用。 2.2.3细胞黏附因子：细胞黏附因子是一种影响干细胞行为的重要信号蛋白， 包括整合素和黏合素等。研究表明，ECM中的整合素在调控NSC增殖、分化和迁 移方面有重要的作用。脑内整合素与配体的相互作用促进了神经细胞的迁移，神经 突起过度生长和少突胶质细胞髓磷脂膜的形成，在可塑性过程的成体突触结构形成 中也起重要作用。黏合素家族中的TN-C在早期发育的中枢神经系统中广泛表达， 但在分化过程表达下降；成脑受伤后，TN-C表达上调，提示TN-C在提高中枢神 经系统功能和可塑性方面有重要作用。Garcion等[7]用基因敲除TN-C的方法 ，发现小鼠少突胶质前体细胞向视神经方向迁移增加，但在各脑区的增殖率下降。 2.2.4细胞生长因子：NSC的增殖和分化还受多种细胞生长因子的调控，如 成纤维的细胞生长因子（FGF）和表皮生长因子（EGF）等。FGF有三种受体 ，FGFR1、FGFR2和FGFR3，发育早期FGF在胎脑内进行增殖或神经发生的区 域内表达，成年脑内在相应的神经发生区内也有FGF的持续表达，提示FGF在调 节NSC增殖中发挥重要作用，EGF在发育脑和成年脑内均有表达，神经元和星形 胶质细胞均可表达EGF。 2.2.5糖蛋白：糖蛋白家族包括层黏蛋白（LM），纤维连接蛋白（FN）和 腱蛋白（TN），LM为基底膜的构成成分，可促进细胞黏附，调节细胞形态、分 化及细胞迁移等；FN具有形成ECM，促进细胞黏附、伸展、迁移、吞噬及血液 凝固等多种生物学作用；TN有促进细胞黏附，促进或抑制细胞增殖和迁移等多种 作用，并有拮抗FN的细胞黏附作用。Takano等[8]新近发现，FN对小鼠神 经脊细胞中黑色素细胞的增殖、分化和迁移有重要作用。而Chipperfield等[9 ]则发现，ECM中硫酸乙酰肝素葡糖胺聚糖（HS）可促进FGF-1对成体NSC 的有丝分裂作用。 2.3基因调控 2.3.1Notch基因：Notch信号通路对于决定胚胎发生、造血和NSC分化起 着至关重要的作用，当Notch被激活，干细胞进行增殖，当Notch活性被抑制， 干细胞进入分化程序，发育为功能细胞。Tanigaki[10]等发现，Notch在成体 NSC发育为胶质细胞中起着重要作用，表达NotchIC明显增加星形细胞分化， 减少神经元和少突胶质细胞的产生。 2.3.2bHLH基因：bHLH基因具有高度同源性，是发育过程中转录网络的重 要组成部分，广泛参与神经和肌肉、细胞增殖分化、细胞谱系决定和性别决定等生 理过程。bHLH基因在神经上皮细胞发育为神经元中起关键并激活下游作用，可促 进细胞脱离细胞周期，使细胞游离出皮质，并激活下游特定神经元分化的遗传基因 表达。 2.3.3同源盒基因：同源合基因在生物进化中有高度保守性，对下游靶细胞具 有调节作用。同源盒基因目前有Hox、Pax和Lim等几大类；目前认为，Hox 的表达与中枢神经在发育中的分区有关，为不同神经元的发育提供位置特征；P ax的早期表达与神经发育过程中空间和时间的局限性有密切关系；Lim绝大多数 在特定的神经元亚群中表达，参与特定神经元的发育。Galli等[11]发现，成 体哺乳动物室周区的NSC表达同源盒基因Emx2分化成神经元和胶质细胞时Emx 2基因表达明显下调；然而，Emx2表达停止后，NSC对称分化为两个干细胞的 频率增加，随着Emx2表达的增加，这种对称分化能力逐渐降低。 2.3.4Nestin基因：Nestin属于中间丝蛋白家族，存在于分裂的NSC中， 成熟神经元和胶质细胞不表达，被选作NSC的识别物，通过检测Nestin的表达 即可确定多潜能干细胞的存在。 3.NSC的应用研究进展 随着对NSC了解的不断深入，国内外科学家积极开展对NSC的临床应用研究 。表现如下：
3.1细胞移植
试验研究表明，NSC可用于损伤的神经细胞替代；如脑缺血的细胞移植治疗
以成为目前脑移植的新热点。多项研究证实，移植胚胎脑组织是修复脑损害，重建
神经功能的有效治疗途径。目前有自体移植和异体移植两种途径，由于胎脑来源有
限，并受到孕龄选择、活力保持、异体排斥反应及伦理道德等因素制约，使异体移
植受到很大限制。于是自体移植的体外分离培养受到诸多科学家的深入研究并取得
成功。刘辉等[12]将人类胎儿海马NSC移植入大鼠颅脑损伤模型，一周后发现
NSC移植治疗组与未治疗损伤组相比，呈明显运动功能改善，NSC分裂增殖为神
经元或胶质细胞，并向受损脑组织迁移，所以，NSC是细胞移植治疗颅脑损伤的
一种良好来源。
3.2基因载体治疗
一些大分子物质如神经生长因子（NGF）、脑源性生长因子，尽管有治疗作
用，却不能通过血脑屏障，其治疗作用受到限制；然而，用NSC作载体，将编码
特定神经递质或蛋白质因子的基因转导入NSC载体，以治疗CNS疾病，取得可喜
进展，在脑肿瘤基因治疗更为突出。Benedetti等[13]将表达白介素-4的基
因转导到C57BL6J小鼠原代神经组织细胞，然后将这些细胞注入已建立的胶质母
细胞瘤模型中，结果导致大多数带瘤小鼠的存活，磁共振证实了大肿瘤渐进性缩小
、消失。
3.3神经损伤的再生
大量的试验研究表明，脑缺血可以出现发生区内源性NSC激活，以达到神经
再生。Iwai等[14]认为，脑缺血后的神经再生可分为增殖、迁移、分化三个阶
段；他们通过沙土鼠海马齿状回缺血再灌注损伤试验模型发现，沙土鼠脑缺血后第
10天NSC增殖达高峰；缺血后20天，开始增殖的细胞表达神经黏附分子，并
从颗粒层下区迁移至颗粒层；在到缺血后60天，这些迁移的细胞才分化为成熟细
胞。
3.4生命科学的研究
首先，通过干细胞的研究来检测人体的一些数量和浓度极为稀少的蛋白质；其
次，通过研究药物对胚胎神经干细胞的生长分化的影响，推测某些药物潜在的胎儿
致畸作用，人胚胎干细胞还可以提供在细胞和分子水平上研究人体发育过程中极早
期事件的方法，并且不会引起相关的伦理问题。目前采用移植NSC治疗帕金森病
、亨廷顿病、脊髓损伤、缺血性中风及老年痴呆等疾病取得一定进展，仍有待于进
一步的研究和探讨。
4.结语
近几年，对NSC的基础研究和应用研究均取得了可喜的进展，随着认识的不
断深入，尚有许多问题未能明确，如：人体能获得利用移植NSC的程度有多大？
移植物增殖分化的关键基因是什么？国内外的部分研究已发现神经干细胞移植到动
物脑内后有潜在的致瘤性，等等。这些都有待于深入研究和解决，也希望我们的研
究能广泛应用于临床。
作者简介：崔桂萍，女，主管检验师。
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第3篇：细胞化学元素范文
近年研究表明，雌激素是神经系统中一种重要的信号分子，在促进神经生长发育、可塑性、神经递质的合成乃至神经元的存活、髓鞘和轴突再生过程中起着重要作用。特别是雌激素在中风、老年性痴呆、帕金森病等中枢神经系统退行性疾病以及脊髓、坐骨神经损伤、急性脑出血、脑缺血、神经外伤等方面备受关注。但是关于雌激素在神经干细胞移植术、视神经损伤疾病中作用的报道还很少。我们就雌激素对神经的保护作用做一综述。
【关键词】 雌激素；雌二醇；神经保护
AbstractThe study of recent years showed that estrogen is an important signaling molecule in the nervous system. It plays an important role in the process of promoting nerve growth and development， plasticity， neurotransmitter synthesis and even the survival of neurons， myelin and axon regeneration. It causes for concern particularly that how estrogen plays in the stroke， senile dementia， Parkinson's disease and other degenerative diseases of central nervous system and spinal cord， sciatic nerve injury， acute cerebral hemorrhage， cerebral ischemia， neural trauma， etc. However， it is rarely reported about the role of estrogen in neural stem cells transplantation and optic nerve disease. This article made a brief summary on the effect of estrogen on the protective effects of nerve.
KEYWORDS: estrogen; estradiol; neuroprotection
0 引言
雌激素(estrogen，E) 主要由卵巢产生，它与孕激素共同维持女性的生殖周期及生理特征，目前临床上主要用于治疗某些妇产科疾病。然而近年的研究表明，雌激素的作用已远远超出生殖功能的范畴，它不仅可在神经系统中合成分泌，并且能影响神经系统的结构和功能，是神经系统中一种重要的信号分子。近来大量研究表明17β雌二醇(17βestradiol，17βE2)具有保护神经细胞、防止神经退化的作用。我们就雌激素对神经的保护作用做一综述。
1 雌激素受体在外周及中枢神经系统的分布
雌激素主要通过雌激素受体( estrogen receptor，ER) 的介导发挥生物学效应。雌二醇作用的靶组织分为经典和非经典2大类，ER 包括α 和β 两种亚型。经典的靶组织有子宫、乳腺、胎盘、肝脏、中枢神经系统、心血管系统、骨骼，它们含有大量的ERα。非经典的靶组织包括前列腺、睾丸、卵巢、松果体、甲状腺、甲状旁腺、肾上腺、胰腺、胆囊、皮肤、泌尿道、淋巴细胞和红细胞。ERα在这些组织细胞中低表达或不表达，而ERβ在非经典组织中高表达[1]。大量的研究发现雌激素受体在基底前脑、间脑、中脑、海马、杏仁体、大脑皮质、小脑皮质等均有广泛分布，且具有性别差异。其可能参与了雌激素对认知、情绪、内分泌、神经营养、生殖、肿瘤发生等多种神经功能的调节[2]。现已经证明性激素受体也存在于泪腺、睑板腺、结膜、角膜、虹膜、小梁组织、睫状体、晶状体和视网膜等许多眼组织中[3 ，4]。除神经元外，神经胶质细胞也存在雌激素的受体。在ERs 的亚细胞定位方面， ERβ主要位于细胞核，而ERα蛋白的表达主要位于胞质和突起[5]。
2 雌激素对神经细胞的作用
雌激素及其受体主要通过3个途径发挥作用：（1）经典的雌激素核受体途径(基因组作用机制)；（2）膜表面的受体作用机制(非基因组作用机制)；（3）抗氧化作用机制。近年来研究发现雌激素在神经系统的种种生物学效应是以胶质细胞为中介的，并已确立了胶质细胞介导雌激素作用的途径[6]。
2.1 雌激素在神经生长发育中的作用
雌激素对神经细胞的作用是多方面的。雌激素可能是作为一种神经营养因子对神经元发挥营养神经的作用，还可能是通过神经营养因子间相互对话和信号转导途径，激活神经信号转导通路，抑制了神经元凋亡。生长发育：张吉强等[7]研究发现，出生后大鼠脑能表达雌激素合成酶即芳香化酶和雌激素β受体，提示雌激素通过其受体对早期神经发生可能具有调节作用。Brannvall 等[8]发现经雌激素处理能促进胚胎神经干细胞而非成年神经干细胞的增生;雌二醇还能诱导胚胎神经干细胞向神经元方向分化，但对成年神经干细胞无作用，强烈提示雌激素对胚胎发育过程中的神经发生有重要作用[5]。神经元的存活：神经元需要多种神经存活因子的支持，存活因子经过各自的受体激活神经元存活信号转导通路，使神经元存活。神经元存活信号转导通路主要包括PI3K和Ras通路，PI3KAKTBAD1433CREB 途径是神经细胞存活的主要信息转导途径， PI3K途径中AKT/ PKB 和CREB 磷酸化是使神经元存活的必要条件。在去卵巢大鼠模型中，雌激素缺乏引起海马和皮层神经细胞凋亡相关蛋白改变和出现凋亡细胞[9]。有资料表明，雌激素可阻止大脑皮质的成神经细胞DNA 的断裂，进而抑制细胞凋亡，雌激素也诱导成神经细胞的增生和分化[10]。
2.2 雌激素的神经保护作用
神经细胞的生长和分化受许多因素影响：（1）神经营养因子是一类对神经有特异性的蛋白质，脑内神经生长因子(NGF)及脑源性神经营养因子(BDNF)就是其典型代表。随着对其深入研究，人们发现它们具有明确的促进和维持神经细胞分化、生长和存活作用，在改善认知功能方面也有重要作用。Solum等[11]研究结果提示大鼠在发育期雌激素通过ERα和BDNF 影响海马神经细胞的生长、分化和生理功能。在血管性痴呆和缺血再灌注大鼠模型中，17β雌二醇可上调大鼠脑内BDNF含量从而使脑组织免于损伤[12]。（2）胰岛素样生长因子1（IGF1 ）促进发育期特殊神经的分化和存活，作为神经调质影响成熟神经的突触可塑性，参与神经组织对损伤的反应，保护神经免受神经变性刺激。脑内某些神经元可共同表达ERα、ERβ 和IGF1 受体， 而且这些神经元上的ERα、ERβ信号通路和IGF1 受体信号通路直接相互作用，活化蛋白激酶、3磷酸肌醇激酶和诱导下丘脑神经元抗凋亡分子Bcl2 的表达[13]。（3）热休克蛋白常温条件下作为分子伴侣，参与细胞的生长、发育和分化过程。当机体受到各种有害刺激如缺血、高温等热休克蛋白的产生增加。Marin等研究发现，热应激反应引起的ERα增加与热休克蛋白90 有关。（4）蛋白激酶B 和雌激素对培养的海马神经元有保护作用。β淀粉肽31～35 通过降低蛋白激酶B 和微管蛋白2 阳性细胞的数目产生神经毒作用。用雌激素预处理可逆转此现象。ER 拮抗剂tamoxifen 抑制雌激素增加蛋白激酶B 和微管相关蛋白2 阳性细胞数的作用，提示雌激素的神经保护作用至少部分是通过ER 介导的蛋白激酶B 活化过程[14]。（5）Bcl2是许多组织中维持细胞存活的原癌基因，在许多非神经组织中雌激素能通过Bcl2促进细胞存活，实验证明雌激素能上调卵巢摘除大鼠心内神经节细胞蛋白表达，抑制细胞凋亡[15]。已证实Bcl2 在脑缺血再灌注过程中通过抑制Ca2+释放、阻止凋亡基因信号传递、抑制自由基及抗过氧化作用而抑制细胞凋亡的发生。caspase3是细胞凋亡过程中最重要的效应性蛋白水解酶，它的激活是细胞发生凋亡的关键。阻止caspase3活化可抑制细胞凋亡，减轻继发性损伤，利于神经功能恢复。
在体及离体脑损伤模型皆显示，雌激素在神经元受损时起积极有效的保护作用。雌二醇不仅可以直接作用于神经元发挥保护作用，还可以通过经典的受体依赖机制和非受体依赖机制作用于血管内皮细胞、星形胶质细胞、小胶质细胞间接发挥神经保护作用。雌激素可直接促进脑内神经细胞轴突及树突的生长，有建立和维持突触功能的作用[16]；还可通过促进星形胶质细胞的发育来支持神经元的功能。体外培养新生大鼠大脑皮层星形胶质细胞能合成并分泌雌激素，分泌的雌激素可能参与了胶质细胞调节神经元突触形成的过程，而胶质源性的雌激素可能通过雌激素受体发挥促突触形成的作用。迄今为止，在培养的海马、下丘脑、脊髓及干细胞来源的神经元上也得到同样的结果，而且发现外周神经系统施万细胞也参与神经肌肉连接处突触的形成和维持。但星形胶质细胞是通过何种机制影响突触形成和可塑性的至今尚不清楚[17]。有报道雌激素通过载脂蛋白E 和神经胶质纤维酸性蛋白(GFAP)对神经有保护和修补作用。GFAP是正常和病理情况下应用最为广泛的星形胶质细胞标记物，参与复杂的细胞活动如细胞骨架的重建、髓鞘维持、细胞黏附和信号转导途径等。实验证明GFAP 缺如条件下小鼠对脑缺血损伤具有更高的敏感性，提示GFAP 在缺血性损伤发展过程中具有重要作用。此外，成体神经干细胞的增殖与BRCA1基因表达蛋白量成正相关，而BRCA1基因的表达受到雌激素的正向调控[18]。在病理状态如神经损伤后增加的自由基则易损害神经元膜， 诱发脂质过氧化反应。低浓度增加的自由基可影响细胞信号传导， 激发相关的调控基因导致细胞凋亡， 而高浓度增加的自由基则可通过脂质过氧化反应改变细胞膜的通透性， 影响细胞内环境的稳定导致细胞坏死， 从而使损伤神经的功能恢复变得困难。雌激素提高血清一氧化氮及一氧化氮合酶浓度是神经保护作用的可能机制之一[19]。适量的雌激素能够通过提高脑组织中SOD的含量清除自由基作用及上调Bcl2蛋白的表达来保护神经细胞。
3 雌激素在外周神经再生中的作用
近年来研究表明雌激素可有效促进周围神经的损伤修复。雌激素能促进大鼠的坐骨神经功能恢复， 通过对抗坐骨神经损伤后引发的脊髓脂质过氧化反应对神经元发挥保护作用[20]。孕酮还可以通过促进外周神经髓鞘生成而起到神经保护作用。已经证实在大鼠脊髓损伤模型中，17β 雌二醇可能通过下调caspase3、上调Bcl2 的表达从而抑制神经细胞凋亡， 对脊髓组织起神经保护作用。雌激素还可能通过抑制炎症反应、改善损伤后脊髓血供、抑制脂质过氧化、减少Ca2+内流等对大鼠脊髓损伤起到治疗作用。17β 雌二醇可作为自由基清除剂， 抑制脂质过氧化物形成， 从而减轻脊髓神经细胞损害程度[21]。
4 雌激素在中枢神经疾病中的作用
4.1 雌激素与帕金森病的关系
帕金森病的病理特征表现为多巴胺能（DA）神经元损伤，尤其是黑质致密带的DA 能神经元的退化。在青年组男性发病率明显高于女性，其原因是女性DA释放明显高于男性。适量应用雌激素可改善帕金森病早期的运动障碍。雌激素对DA的调节表现为对其释放及行为的影响。中脑多巴胺能神经元上ERα和ERβ的存在表明雌激素也作用于成人黑质纹状体系统。雌激素对DA的作用机制除通过基因组机制促进DA 的合成和释放和非基因组调节机制改变神经膜效应外，还可通过突触前膜D2受体调控DA的合成和释放;增加突触后膜D1，D2 受体的密度提高受体的敏感性，通过影响DA转运物质减少对神经毒性物质的重吸收，保护DA 能神经元免受凋亡[22]。
4.2 雌激素与阿尔茨海默病的关系
阿尔茨海默病(AD)的病理特征之一是老年斑。老年斑与β淀粉样蛋白(Aβ)沉积有关。Aβ的神经毒作用主要表现是诱导神经元的死亡、胞内钙超载、自由基产生、活化小胶质细胞释放细胞因子和抑制胆碱能神经的功能等。在绝经后妇女雌激素减少加速Aβ的沉积诱发和加重AD 的危险， 雌激素替代疗法使AD 得以改善。研究表明雌激素有抑制Aβ的沉积作用[23]。
4.3 雌激素在急性中枢神经系统损伤中的作用
4.3.1 雌激素对急性神经外伤的作用
国内外实验已证实雌激素通过减少细胞的凋亡、抑制炎症反应等促进实验性脊髓损伤(SCI)中大鼠神经功能的恢复[24]。在重型颅脑外伤研究中，Roof等[25]发现给予雌激素的动物组生存率明显高于对照组和雄性组 [25]。GarciaEstrada等[26]在脑外伤研究过程中发现雌激素可下调刺激胶质细胞激活方面的因子，减少胶质细胞的增生，从而促进脑功能的康复。
4.3.2 雌激素对急性脑缺血的作用
国外研究报道内皮型一氧化氮合成酶(eNOs ) 能增加缺血区半暗带的血流量，保护缺血区残留的神经元[27]。Dubal等[28]在急性脑缺血的实验中报道，雌激素可通过其α受体发挥减少梗塞体积、保护受损侧皮层和纹状体(不包括海马区) 的神经元等作用，而且这些作用并非是通过增加受损侧脑血流量来实现的。这提示雌激素能增加脑血流量改善脑卒中预后的作用有区域选择性[29]。最近的研究表明雌激素的神经保护作用与增加脑内中性粒细胞的神经源性一氧化氮合酶（nNOs）有关。17β雌二醇可减少中性粒细胞表面CD18 抗原表达，抑制中性粒细胞黏附而发挥神经保护作用。绝经妇女经雌激素治疗后其中性粒细胞nNOs 的表达显著增高，体外培养的男性中性粒细胞加17β雌二醇孵育后，也测得nNOs 的表达增高， 使用雌激素受体拮抗剂他莫西芬和ICI182780 可以抑制nNOs 表达[30，31]。急性脑缺血发作后进行溶栓或介入治疗后适当给予雌激素有一定的临床意义。
4.3.3 雌激素对急性脑出血的作用
Nakamura等[32，33]在大鼠急性基底节区血肿的颅内血肿( ICH) 模型中研究雌激素的作用时提出，雌激素通过其脑细胞上的受体发挥作用，给予雌激素的动物组血肿的吸收、脑组织的水肿和神经功能恢复的时间明显优于其它组别，且对雄性动物组也具有脑保护作用。Auriat等[34]在其ICH实验中提出给予外源性雌激素后能够促进神经功能康复，但与剂量有关。Noppens等[35]发现雌激素在神经细胞生存方面具有重要的量剂效应，生理水平的雌激素对心脏骤停/心肺复苏后具有神经保护作用，并且及时给予即可起到脑保护的作用。
4.4 雌激素在神经干细胞移植术中的应用
神经干细胞的发现为神经损伤修复的研究提供了一条新思路。目前研究发现，在雌二醇的作用下胚胎干细胞可发育为神经元， 而且比成体干细胞更能转化为胶质细胞[8]，胚胎干细胞发育为神经元时触突长度变短而分枝数目增加[36]；胚胎干细胞在一定的条件下定向诱导分化为5 羟色胺神经元并且同时表达雌激素受体的两个亚型[37]；雌激素可诱导人干细胞分化为多巴胺能神经元，为神经干细胞移植治疗帕金森病提供了理论基础[38]。17β雌二醇作为一种辅助因子可以促进神经干细胞的增殖，其作用与浓度有关。BRCA1基因能够调控成体神经干细胞的增殖，与BRCA1基因表达蛋白量成正相关，而BRCA1基因的表达受到雌激素的正向调控[18]。随着研究进一步加深，神经干细胞将会广泛应用于神经系统功能缺失的修复、中枢神经系统疾病的治疗等方面。
4.5 雌激素在视网膜疾病中的研究
在视网膜退行性病变的发生中氧化应激起着一定的作用。雌激素可通过抗氧化作用使视网膜节细胞得到保护。视网膜血管位于神经、胶质等多种细胞形成的复杂微环境中。在发育及血管新生过程中，雌激素水平改变可以通过血管内皮生长因子影响视网膜血管内皮细胞的状态及功能。近来发现，作用于神经系统的信号分子同样也可作用于血管内皮细胞。内皮细胞表面除了血管内皮细胞生长因子的受体外，还可表达神经生长因子类及类固醇类多种受体，提示内皮细胞还可能以自分泌或旁分泌神经生长因子的方式来调节自身的功能[39]。最近的研究中发现， 17β 雌二醇能阻断过氧化氢（H2O2 ）对培养的视网膜神经细胞的毒性作用，提高细胞的生存率，对视网膜神经细胞起保护作用。17β 雌二醇能显著增强视网膜神经细胞中PI3K的活性[40]。17β 雌二醇可能是通过某种途径间接地激活了细胞中存在的PI3K的活性，具体途径有待进一步研究。 近来的研究发现，一些神经营养因子可通过PI3K的介导发挥其对神经细胞的保护作用。
5 展望
雌激素在体外的各个方面的研究证实其神经保护作用是确切的，然而在临床上却发现雌激素替代治疗增加了脑卒中的发生率，不能阻止轻度认知功能障碍的发生，临床应用上受到一定限制。国内外许多研究提示雌激素类似物对于治疗神经退行性变的疾病起到一定的积极作用。关于雌激素在体内促进神经干细胞的增殖及其是否为雌激素神经系统保护机制之一需要进一步的实验证明。神经干细胞能够发育成熟、定向诱导分化、移植后存活和正常迁徙以及合理增殖等都是我们面临的重大研究难题。视神经是中枢神经的重要组成部分，雌激素及其类似物对于治疗神经退行性变的作用及其对视神经的影响有待更多的实验研究。
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第4篇：细胞化学元素范文
【关键词】帕金森病，干细胞治疗，文献综述
帕金森病又名震颤麻痹，是一种由于黑质多巴胺能神经元等进行性变性缺失所致的神经系统变性疾病，随着人口的老年化，其发病率呈逐年上升趋势。2006年中华医学会神经病学分会运动障碍及帕金森组制定的诊断标准［1-2］：①运动减少。②至少符合以下1项：a：肌肉僵直；b：静止性震颤；c：姿势不稳。③至少符合以下4项中的3项：a：单侧起病；b：静止性震颤；c：逐渐进展；d：发病后多为持续性不对称性受累。尽管近10多年对帕金森病的发病机制认识及治疗手段探索均有长足的进步，但尚无法对其彻底根治。近年来对神经系统可塑性的研究及对神经再生和干细胞的认识逐渐加深，干细胞工程迅速发展。干细胞由于具有自我更新能力和多向分化潜能的特性，运用干细胞移植治疗帕金森病成为可能，极具发展前景和应用价值。
1 神经干细胞的特点
1.1 神经干细胞（NSCs）是一群能自我更新并具有多种分化潜能的细胞，它来源于神经组织并可生成神经组织，在适当条件下可分化成神经元、少突胶质细胞和星形细胞。Ourednik等认为神经干细胞是最适合于中枢神经系统细胞的替代治疗和基因治疗的细胞。
1.2 神经干细胞可直接来源于胚胎成年哺乳动物的脑组织。在补充适量的促有丝分裂试剂如碱性成纤维细胞生长因子、表皮生长因子或白血病抑制因子后，神经干细胞可在无血清的或含血清的培养液中生长。另一个提高增殖和延长培养时间的方法是，在神经元祖细胞中转染增殖调节基因。V-myc基因可转染神经干细胞，建立长久分化的神经干细胞系。最近研究表明，源于胚胎中枢神经系统各区域的NSCs具有不同的分化潜能，中脑来源的NSCs（mesencephalic neural stem cells，mNSCs）更易于分化为DA神经元，是细胞移植治疗PD的理想细胞源。然而由于机体局部微环境的影响，仅少量mNSCs可在体内分化为DA神经元。
2 影响神经干细胞分化的因素
首先，移植的神经干细胞的分化受其本身内在性质的影响。其次，神经干细胞所处的局部微环境因素和营养因素对神经干细胞的分裂和分化也具有一定的诱导作用。移植干细胞的分化与所处环境的神经类型和神经发育阶段有关。向体外培养的干细胞中加入不同组合的诱导因子如血清、组织提取液、各种细胞因子等，可使神经干细胞继续增值或向不同方向诱导分化。神经干细胞自然分化为多巴胺能神经元的比例只占细胞总数的0.5％～5％，而在一定条件下，神经干细胞向多巴胺能神经元分化的比例甚至可达到80％。一些因子在多巴胺能神经元的分化中起作用。Nurrl和Ptx3等转录因子能够调节神经细胞向多巴胺能神经元分化。胶质细胞源性神经营养因子（glial cell line derived neurotrophic factor，GDNF）是目前发现最强的DA神经营养因子，然而由于血脑屏障和脑组织结构的特点，使其应用受到了限制［3］。
3 神经干细胞移植后的生物学特性
Alcksandrova 等［4］将源于胚胎大鼠和人胚的神经干细胞分别移植于新生及成年大鼠脑内，于移植后1个月应用放射自显影技术观察，发现源于胚胎大鼠的神经干细胞在移植到成年大鼠脑后并未停止发育，它能够继续分裂、迁移，形成神经元和胶质细胞，免疫组化显示它能够表达特异性的神经递质和神经肽。将来源于8～12周胚胎的人神经干细胞，移植前培养两周，然后将其移植入大鼠脑内，于移植后10～20d，光镜下，所有的受体脑内均可见培养的人神经干细胞。成簇的移植细胞位于尾状核、侧脑室、白质、脑皮质，移植的细胞周围可见巨噬细胞，但未见明显的免疫反应。移植细胞的浓度从注射区向周围逐渐减少干细胞中可见有丝分裂细胞，表明在新的微环境下干细胞仍有增殖潜能。大鼠和人神经干细胞移植于成年大鼠脑后，表现相似的生物学行为并分化为神经元和胶质细胞。移植后，两者都可以连续地进行有丝分裂，从移植区迁移至受体脑的周围组织。大鼠脑内移植可作为人神经干细胞发育的生物模型。Brustle等将源于8周人胚的神经干细胞移植入大鼠胚胎脑室，也可见有神经元的分化，移植细胞可以在轴突、神经元、星形胶质细胞、少突胶质细胞等各个水平广泛整合。
成体中区神经系统中存在神经干细胞，也可以在体外培养扩增后移植到脑内。从成鼠前脑室下带中分离出神经干细胞，然后进行单细胞克隆、扩增、收集，分别移植至大鼠切割海马伞侧和正常侧的海马齿状回中，发现移植至海马齿状回中的神经干细胞能够存活，并可沿正常海马齿状回中固有的神经干细胞迁移路径即颗粒下层迁移。切割海马伞侧海马内存活和迁移的神经干细胞明显多于正常海马内的神经干细胞。提示切割海马伞侧海马齿状回内促进神经干细胞的存活并诱导其迁移、分化的物质增强。移植到小鼠嗅球的室管膜下区的神经干细胞可与该处的神经元发生广泛的整合。将神经干细胞移植入大鼠海马，观察到由神经干细胞分化来的神经元与宿主的神经元形成功能性的突触联系，体外实验也证实了这一点。所以，神经干细胞有望从解剖和功能上对受到损伤或变性的脑组织进行修复。移植的神经干细胞在大鼠脑内表现多巴胺的特性。Villa等［5］报道，应用V-myc转染的人胚神经干细胞，可以建立人神经干细胞系，使体外大量扩增神经干细胞成为可能。
对于帕金森病，产生人多巴胺能神经元是我们治疗的主要目的。胚胎和成年脑组织干细胞均可产生多巴胺能神经元，从而为帕金森病的移植治疗提供细胞来源。在增殖时，这些细胞形成表达中枢神经系统祖细胞标记（nestin）免疫活性的细胞球。在包含有IL-1b，IL-11，LIF和GDNF等分化介质中可形成TH免疫活性的细胞，这些细胞表现为多巴胺能神经元的形态学和功能的特性，包括多巴胺的产生和释放。目前已经培育出分化为酪氨酸羟化酶（TH）阳性细胞比例达98%的单克隆神经干细胞系。这些细胞可进一步扩增，可在液氮中储存，复苏后可以重新扩增。这些单克隆细胞系移植后可产生更高的多巴胺水平。源于人胚胎中脑的神经干细胞也可移植于被毁损的大鼠脑内，成功地恢复多巴胺水平。
利用神经干细胞作为基因治疗的载体是一种新兴的方法。在体外将外源基因导入神经干细胞，再经过培养、扩增，导入脑内，可以广泛用于中枢神经系统变性疾病及肿瘤的治疗。应用单个或多个外源基因对神经干细胞进行修饰，使其携带补充外源性多巴胺基因及营养因子基因，然后导入脑内，可用于帕金森病和阿尔茨海默病的治疗。植入的神经干细胞受局部微环境的影响，在植入部位分裂增殖为相应的神经细胞，补充和替代受损的细胞并与宿主的局部细胞整合，建立功能性突触联系；另一方面，外源基因在移植部位表达，发挥治疗作用。Park等将NT-3（神经营养素-3）转染神经干细胞，发现体外培养时分化为神经元的比例可达90%，移植到梗死灶后，有20%的细胞可向神经元方向分化，移植到缺血半暗带后，向神经元方向分化的比率可达80%。Ryu等［6］将TH联合GTPCH-1基因修饰的C17.2系NSC移植到PD鼠模型纹状体中，发现NSC能够很好的存活、迁移和分化，并能明显地改变动物行为。Kim等采用TH联合GTPCH-1基因修饰的永生化系mNSC（HB1.F3）移植治疗PD，能改善动物行为，并在移植区有大量的TH阳性细胞表达，表明NSC是基因治疗PD的有效理想载体。研究发现孤儿核受体（Nurr1）基因可促进NSC系如C17.2分化为DA神经元，减少其分化为胶质细胞的比例。Nurr1基因修饰后的胚胎干细胞分化为DA神经元的比例可从15%增至50%。这些神经元能表达中脑特异性的标志物，包括TH，Ret，Pitx3，Enl；而且将这些神经元移植到6-羟基多巴胺大鼠模型脑内可产生功能性整合，并出现行为学改善。因而Nurr1基因的移植可通过增加外源性DA神经元的数量对PD起治疗作用。O’KeeffeFE等［7］过度表达Pirx3于NSCs中，然后暴露于E11，这导致多巴胺能神经元细胞分化的明显增强，再植入6-羟基多巴胺毁损帕金森病大鼠脑内，导致明显运动功能恢复。另外，有大量Girkz阳性NSC起源的A9神经元在移植周围。这证明给予正确的信号，NSC能诱导成多巴胺能神经元。Li等通过腺病毒载体将Nurr1转染于NSC后，移植到6-羟基多巴胺大鼠模型脑内，发现其比单纯NSC移植治疗PD的病理学行为学改善更明显。胶质源性神经营养因子（GDNF）是目前发现针对DA神经元的一种最有效和特异性的神经营养因子。Liu等发现将表达NTN的C17.2-NSC植入PD模型鼠纹状体，移植细胞能够存活、分化，保护DA神经元，抵制6-羟基多巴胺对DA神经元的毒性并能改善动物旋转行为，其保护效果可持续4个月以上。褪黑素（MT）具有重要的免疫调节作用。Sharma等［8］应用MT联合C17.2-NSC移植治疗PD模型，发现对PD模型损害侧黑质纹状体的TH免疫反应有明显保护作用。目前，免疫调节蛋白或神经保护因子联合NSC用于细胞移植后免疫应答的调节也是PD细胞移植治疗的研究热点。
4 前景与展望
神经干细胞移植治疗帕金森病目前已成为一种研究和治疗的方向，但对其分子机制、免疫排斥、移植诱导产生的运动等问题还需进一步研究。目前大部分结论都是基于动物实验的结果，能否在人类身上得到类似或更好的结果还尚未可知，在实用性、技术、神经生物学等方面存在一些问题。但随着分子生物学、基因工程技术的发展和对神经干细胞及帕金森病治疗研究的深入，特别是近来对移植诱导产生的运动的鉴定以及分化至多巴胺能神经元的新方法的出现［9］，有望对神经干细胞移植治疗帕金森病的研究产生更好的推动作用。
参考文献
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第5篇：细胞化学元素范文
【摘要】 目的 探讨人参皂苷Rg1对6-羟基多巴胺(6-OHDA) 所致MES23.5神经细胞损伤的保护作用。方法 MES23.5细胞常规培养，观察人参皂苷Rg1预处理对6-OHDA毒性作用的影响，MTT法观察细胞存活率，实时荧光半定量反转录聚合酶链反应(real time RT-PCR)观察酪氨酸羟化酶（TH）和Bcl-2基因的表达情况。结果6-OHDA可剂量依赖性地损伤MES23.5细胞(F=71.24，P
【关键词】 人参皂甙类；羟基多巴胺类；神经元；细胞保护
［ABSTRACT］ Objective To study the protective effect of ginsenoside Rg1 against 6-OHDA-induced neurotoxicity in MES23.5 cells.
Methods MES23.5 cells were routinely cultured and pretreated with ginsenoside Rg1 to determine the protective effect of Rg1 against 6-OHDA-induced neurotoxicity. The cell viability was observed by MTT method. The gene expressions of TH and Bcl-2 were detected by real time RT-PCR method. Results 6-OHDA induced cell death in a dose-dependent manner. Pretreatment with ginsenoside Rg1 had neuroprotective effects on cell viability against 6-OHDA-induced toxicity. 6-OHDA decreased the gene expressions of TH and Bcl-2. These effects could be reversed by Rg1 pretreatment. Conclusion Ginsenoside Rg1 has neuroprotective effects against 6-OHDA-induced neurotoxicity in MES23.5 cells， its mechansim may be related to its anti-apoptosis effects.
［KEY WORDS］ Ginsenosides; Hydroxydopamines; Neurons; Cytoprotection
帕金森病（PD）是一种常见的中老年人中枢神经系统慢性退行性疾病，其主要病理改变是中脑黑质致密带（SNzc）多巴胺（DA）能神经元进行性变性，引起黑质（SN）-纹状体（Str）通路DA水平降低［1，2］。PD的病因迄今未明，发病机制十分复杂，研究认为其可能与氧化应激、兴奋性毒素、线粒体功能障碍、细胞凋亡机制等密切相关。目前对于PD尚缺乏有效的治疗方法，因此从不同的角度入手，探寻新的治疗方法是当前研究的热点。人参皂苷Rg1属于人参三醇类物质，是人参皂苷主要的活性成分之一。大量研究揭示，人参皂苷Rg1具有多种生物活性［3，4］，特别是在中枢神经系统，有抗衰老、抗氧化、益智及保护神经元免受毒性物质的损伤等作用。但人参皂苷Rg1对DA能神经元MES23.5细胞是否具有保护作用，目前尚未见报道。本实验应用6-OHDA损伤MES23.5神经细胞，建立PD的细胞模型，研究人参皂苷Rg1的神经保护作用，以期为PD的防治提供进一步的实验依据。
1 材料与方法
1.1 材料及其来源
人参皂苷Rg1购自白求恩医科大学，其纯度为99.9%；DMEM/F12培养基购自Invitrogen公司（美国）；逆转录试剂盒购自Promega公司（美国）；SYBR Green染料购自Bio Rad公司（美国）；噻唑蓝（MTT）和胎牛血清均购自Gibco BRL公司，其余均为AR级。MES23.5细胞由乐卫东教授提供（美国贝勒医学院）。
1.2 细胞培养及药物处理
MES23.5细胞接种于96孔板或6孔板，用含体积分数0.05牛血清及Sato成分的DMEM/F12培养基，于37 ℃、体积分数0.05 CO2条件下培养。细胞汇合达80%~90%时，用6-OHDA处理细胞24或48 h，或Rg1预处理细胞24 h后，再用6-OHDA处理24或48 h，分为对照组（A组）、6-OHDA组（B组）、Rg1+6-OHDA组（C组）。
1.3 MTT法检测细胞生长
将传代细胞接种于96孔板中，每孔细胞数量为3×103个。当细胞均匀贴壁生长时，用不同浓度6-OHDA处理细胞48 h，或先用10-8 mol/L Rg1预保护细胞24 h，再用6-OHDA处理，48 h后去除培养液，加5 g/L的MTT 20 μL，于37 ℃、体积分数0.05 CO2培养箱中继续培养4 h，每孔加DMSO 100 μL，混匀后用酶标仪检测570 nm处的吸光度(A)值。计算细胞存活率［5］。
1.4 实时荧光半定量反转录聚合酶链反应(real time RT-PCR)检测酪氨酸羟化酶（TH）和Bcl-2基因的表达
将传代细胞接种于6孔板中，用10-8 mol/L Rg1预保护细胞24 h，然后再用6-OHDA处理细胞24 h，Trizol法从细胞中提取总RNA，取1 μg总RNA进行逆转录。采用SYBR green染料法相对定量检测TH、Bcl-2和GAPDH的基因表达。TH上游引物序列为5′-AAAATCCACCACTTAGAG-ACC-3′；下游引物为5′-TAGCCACAGTACCGTTCC-3′。Bcl-2上游引物序列为5′-CCTGTGGATGACTGAGTACC-3′；下游引物为5′-CCCACTCGTAGCCCCTCT-3′。GAPDH上游引物序列为5′-ACCCAGAAGACTGTGGATGG-3′；下游引物为5′-CCCTGTTGCTGTAGCCGTAT-3′。用未处理的样本做标准曲线，计算出靶基因的含量，并与内参基因GAPDH相比。
1.5 统计学分析
数据以x±s表示，应用SPSS 10.0统计软件进行单因素方差分析（One-Way ANOV）。
2 结
果
2.1 不同浓度6-OHDA对MES23.5细胞的毒性作用及Rg1的保护作用
MES23.5细胞经0、1、10、25、50、75、100、200及400 μmol/L的6-OHDA处理48 h，细胞的存活率分别为1.000±0.143、0.985±0.070、0.927±0.048、0.820±0.068、0.785±0.054、0.763±0.052、0.678±0.048、0.601±0.030及0.234±0.039。6-OHDA可剂量依赖性地降低MES23.5细胞的生存率（F=71.24，P
2.2 Rg1对6-OHDA诱导的TH基因表达的影响
100 μmol/L 6-OHDA处理细胞24 h可明显降低TH基因的表达，应用人参皂苷Rg1预处理24 h后，可明显增加TH基因的表达，差异有高度显著性(F=9.80，P
2.3 Rg1对6-OHDA诱导Bcl-2基因表达的影响
100 μmol/L 6-OHDA可明显降低Bcl-2基因的表达，而人参皂苷Rg1预处理组Bcl-2基因的表达较6-OHDA组明显增强(F=15.34，P
表1 Rg1预处理对6-OHDA诱导的MES23.5细胞存活率、TH和Bcl-2基因表达的影响
3 讨
论
PD是一种常见的中枢神经系统退行性疾病，主要病理改变是SNzc DA能神经元进行性变性缺失。6-OHDA是公认的可以诱发DA能神经元变性的神经毒素，可以直接抑制线粒体电子传递链复合物，导致ATP耗竭细胞变性死亡；也可通过单胺氧化酶B生成过氧化氢，再由Fe2+经Fenton反应生成羟自由基，造成DA能神经元变性、凋亡［6］。本研究应用6-OHDA损伤细胞MES23.5这一DA能神经元细胞系，研究人参皂苷Rg1的神经保护作用及其机制。MES23.5细胞是一种杂交瘤性DA能神经元细胞系，由大鼠胚胎中脑细胞与小鼠神经母细胞瘤-胶质瘤细胞系N18TG2杂交而成，可替代原代培养的DA能神经元用于研究神经变性疾病PD［7］。
人参是我国传统名贵中药，具有广泛的药理作用。人参皂苷是人参的主要有效成分之一，可分三类：二醇型、三醇型、齐墩果酸型。Rg1属于三醇型人参皂苷，在人参皂苷中的含量丰富。药理学研究表明，Rg1具有抗衰老、抗氧化、提高免疫力和增强记忆力等作用。
转贴于
本研究结果显示，6-OHDA可剂量依赖性降低细胞的生存率，降低DA能神经元TH基因的表达，提示6-OHDA对MES23.5细胞具有毒性作用。应用Rg1预处理后，上述指标有明显改善，提示Rg1对MES23.5细胞有保护作用，可对抗6-OHDA的毒性作用。
Bcl-2是一种凋亡抑制蛋白，在线粒体参与的凋亡途径中起调控作用［8］。本研究显示，6-OHDA可以引起Bcl-2基因表达的降低，表明6-OHDA促进MES 23.5细胞凋亡作用。而人参皂苷Rg1预处理后，Bcl-2基因的表达可明显升高。有研究表明，Bcl-2基因的编码区含有雌激素反应元件，我们的前期实验证实，人参皂苷Rg1可以通过激活雌激素反应元件，发挥类雌激素样作用［9］。人参皂苷Rg1对6-OHDA诱导的MES23.5细胞凋亡的保护作用，可能与其类雌激素样特性有关。
综上所述，本研究首次揭示人参皂苷Rg1可明显对抗6-OHDA对MES23.5细胞的毒性作用，其作用机制可能与抗凋亡有关。
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第6篇：细胞化学元素范文
最近研究发现缺血性卒中可导致过量氧自由基的产生，从而导致大脑神经元损伤，引起神经功能的缺损。因此，阻止脑缺血自由基的产生对缺血后的神经功能保护十分重要。本文就氧自由基在缺血性卒中中的产生，可能造成的损伤及其如何干预作一综述。
【关键词】 氧自由基 ；缺血性卒中 ；干预
氧自由基(Oxygen Free Radical，OFR）是存在于细胞内由有氧代谢产生的一类活性基团。包括超氧阴离子，羟自由基，一氧化氮自由基，脂质过氧化物自由基等。由于其含有不稳定的氧原子，故有较活跃的化学活性，也叫活性氧簇（Reactive Oxygen Species， ROS）。近年基础医学和生命科学领域研究结果表明，缺血性卒中后会产生大量的ROS，从而造成神经元的损伤及神经功能缺损。因此，如何防止缺血性卒中后ROS的产生以及ROS对神经元的损伤便成为目前研究的热点，并获得了许多有意义的研究成果。
1 氧自由基的产生
在正常情况下，脑细胞内氧自由基的产生与清除保持动态平衡，是因为在脑细胞内存在着非常强的氧自由基防御系统，包括超氧化物歧化酶( superoxide dismutase， SOD) ，过氧化氢酶( catalase， CAT)，谷胱甘肽( glutathione hormone， GSH) ，细胞色素氧化酶等内源性抗氧化系统，可以与细胞有氧代谢产生的ROS有机的结合，将ROS转化为对细胞无害的物质，起到保护脑细胞结构和功能作用。由于脑是机体内有氧代谢最活跃的器官之一，因此脑组织与其他耗氧较少的组织相比可能产生相对多的ROS ，在正常情况下，通过上述酶系统的作用ROS 能被有效的清除，在缺血性卒中发生时，ROS的产生远远超过自身内源性抗氧化系统的清除能力，同时由于缺血缺氧的存在，这样的清除作用也会减弱，导致了过量的氧自由基的产生。其产生的途径主要有以下几条。
1.1 一氧化氮合酶（NOS）途径
NOS广泛存在于各种细胞中， 有内皮细胞型（eNOS）脑神经元型(nNOS)和诱生型(iNOS) 三种生化型 。NOS可催化L-精氨酸和分子氧反应生成一氧化氮自由基（NO）。在缺血性卒中发生的过程中，nNOS和iNOS催化产生的NO则能与氧离子反应生成氧亚硝酸盐（ONOO-），后者不稳定，质子化生成过氧化硝酸（ONOOH），再分解生成OH-和NO2，具有神经毒性，损伤神经元细胞。张新勇等［1］研究发现大鼠脑缺血再灌注后神经细胞nNOS表达增强， iNOS的表达显著升高，使NO形成增加，可能是介导脑缺血再灌注后神经细胞凋亡的机制之一。
1.2 黄嘌呤-黄嘌呤化酶系统
在缺血性卒中发生后，由于脑组织缺氧，氧化磷酸化过程减弱，ATP生成减少，能量代谢障碍，造成ATP代谢产物次黄嘌呤堆积，同时由于细胞内钙离子浓度升高激活蛋白水解酶，使黄嘌呤脱氢酶转化为黄嘌呤氧化酶，再灌流时，由于有大量的氧分子，可使次黄嘌呤催化为黄嘌呤进一步转化为尿酸，此反应过程中可产生大量的氧离子和羟自由基，这一途径是缺血性卒过程中产生氧自由基的主要途径。
1.3 其他一些途径
(1)脑缺血后，细胞内钙离子增加，激活磷脂酶A2，可使膜磷脂降解为花生四烯酸，在环氧酶的作用下，花生四烯酸可降解为PGE2，PGH2 ，PGG2的同时产生大量的O2-。(2)兴奋性神经递质如谷氨酸( Glu)的释放，在突触后神经元诱导级联反应，导致ROS的形成。(3)体三羧酸循环发生障碍，ATP 生成减少，使SOD 合成障碍，活性降低，大量ROS不能被及时清除; 过量的ROS极易与脑组织中的脂质发生过氧化反应产生丙二醛(MDA) ，有临床实验研究表明，急性缺血性脑卒中患者血清SOD 活性下降 ，MDA含量比健康人血清中MDA 升高［2］，间接的反应了缺血性卒中会导致过量的氧自由基的产生。
2 过量氧自由基对神经元的损伤
缺血性卒中发生后，氧自由基的生成增多或机体对氧自由基清除能力减弱，使ROS家族在体内或细胞内蓄积，过量生成的自由基便成为诱发神经元损伤的一种主要因素［3］主要表现在以下几个方面。
2.1 氧自由基的直接损伤
（1）核酸的损伤：ROS与多聚核苷酸也有很高的亲和力，DNA双螺旋外侧的碱基对自由基非常敏感， DNA受氧化攻击后会使DNA的双链断裂、核苷酸剔除和核苷酸碱基的各种修饰。DNA虽有多种的修复功能，但修复后的突变率仍会升高，也有可能出现永久性的不可逆破坏［4］。（2）蛋白质的破坏:脑组织内大量的蛋白质分子都是自由基的敏感型受体，自由基与其结合后能使氨基酸残基发生突变，蛋白多肽链随之断裂、聚合或交联，蛋白质空间结构改变，生物学活性丧失［5］ 。（3）细胞膜受损：由于ROS对细胞膜中的磷脂有很高的亲和力，因此细胞膜易受ROS的攻击引起脂质过氧化反应，使脑细胞损伤加重，微血管通透性改变，细胞外Ca+ 超载，线粒体破坏，离子泵衰褐，引起神经元细胞的损伤［6］。
2.2 氧自由基的间接损伤
（1）细胞信号系统：氧自由基可以作用于大量的分子目标，包括细胞外信号调控的蛋白激酶、有丝分裂激活蛋白激酶（MAPK）、NF-κB和几种caspases。大量的氧自由基作为间接细胞信使可诱导前列腺素、肿瘤坏死因子( TNF) 等细胞因子的释放，最终导致脑细胞代谢的紊乱和细胞的坏死。氧自由基产生过多，使兴奋性氨基酸（E A A）释放增加及重摄取受阻，导致神经毒性损伤。（2）引起细胞凋亡：凋亡是细胞的程序性死亡，是按细胞的固有基因程序进行的一种生理现象。当体内有过量的氧自由基时，就会启动脂质过氧化，产生大量的脂质过氧化物，在导致内源性抗氧化系统的清除能力受损之后，可以触发神经元的凋亡［7］ 。ROS还可以调节转录因子的活性，在细胞凋亡的信号转导中起到重要作用。氧自由基所引起的细胞DNA氧化性损伤也可以促进细胞凋亡。He等也通过制作脑缺血动物模型观察到夹闭双侧颈总动脉后，大鼠皮质和海马的神经元会发生缺失和核浓缩等凋亡样改变，同时皮质中凋亡相关蛋白（BAX，P53）的表达上调［8］。在缺血缺氧等特定条件下会释放细胞色素C，白细胞介素-1和凋亡诱导因子等介导细胞凋亡的分子，经过级联反应激活白细胞介素-1，从而导致细胞凋亡。这可能与缺血性卒中的后期继发性损伤有一定的关系，有待临床研究进一步证实。
3 氧自由基干预的研究进展
随着自由基医学的迅速发展，已从分子水平上提示氧自由基连锁反应是缺血性卒中的核心病理环节之一。抗自由基治疗可减少缺血性卒中的损伤，改善神经功能。不少学者作了许多探索，取得了一定进展。
3.1 维生素类
（1）维生素E是脂溶性维生素，既能附着在膜上，又能进入细胞， 能有效地清除体内活性氧类(ROS) 的化合物对细胞膜的氧化损伤有很好的拮抗作用［9-10］ 。 （2）维生素C是在谷胱甘肽还原酶的作用下，促使氧化型谷胱甘肽还原为还原型， 能保持巯基酶的活性和谷胱甘肽的还原状态，从而达到抗氧化作用。（3）β-胡萝卜素，它是维生素A的前体物质， 可破坏活性氧而抑制自由基的反应， 使保护脂质不受破坏，从而防止或抑制脂质过氧化损伤。
3.2 新型自由基清除剂
依达拉奉是由日本首次用于治疗缺血性卒中，他是一种新型的捕获羟自由基的活性抗氧化剂，能通过抑制缺血性卒中后多核白细胞及脑细胞所释放的超氧阴离子O2- ，清除自由基、抑制脂质过氧化，从而保护血管内皮细胞和神经元细胞，对缺血性脑损伤发挥在重要的神经保护作用［11- 12］。已有临床试验研究证明应用依达拉奉治能够有效保护神经元，改善患者的预后［13］。但是也有研究证明依达拉奉治疗时间窗短，应用受到限制［14］。
3.3 中药制剂的自由基清除剂
近年来的研究表明，一些中药可减轻氧自由基对缺血性卒中后脑组织的损伤，起到保护神经元的作用：（1）胥显民等［15］研究表明，补阳还五汤能显著提高SOD 的活性， 降低组织丙二醛(malonaldehyde，MDA)含量，抑制体内LPO (L ip id peroxide)生成，从而减轻氧自由基介导的脂质过氧化反应。（2）王秀琴［16］等研究发现益脑灵胶囊对局灶性大鼠脑缺血再灌注损伤有保护作用，能提高SOD的活性，降低黄嘌呤氧化酶活性和MDA的含量。（3）刘畅等［17］研究表明丹参注射液可减少自由基的生成，对神经细胞的氧化损伤具有保护作用。丹参作为自由基清除剂可能通过促进缺氧缺血后脑神经细胞氧化还原因子- 1 (Ref-1)蛋白的表达从而抑制了细胞凋亡［18］。
3.4 其他自由基清除剂
包括:微量元素，如Se、Cu、Mn和Ge等;有大量抗氧化有效成分，对能够清除自由基，起到抗氧化的作用。也有研究通过增加内源性抗氧化物质（谷胱甘肽）来抑制ROS的产生［11］。
4 氧自由基干预的研究展望
鉴于氧自由基在缺血性卒中后神经元损伤中起重要的作用，抗氧化成为缺血性卒中治疗的一个重要靶点，从氧自由基的角度出发，应积极采用早期预防、减少自由基的产生，清除过多的自由基，防止氧自由基对脑细胞的破坏和损伤。已有动物实验证实一些化学制剂在缺血性卒中的急性期有清除氧自由基保护神经元的作用［19］在临床的实际应用中也证实有效，但由于自由基活性很高，半衰期短，故临床上研究一种作用时间窗更宽，作用机制更广的抗氧化剂会为缺血性卒中的治疗开辟一片新的天地。
参考文献
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第7篇：细胞化学元素范文
1临床资料
2005/2007收治支气管哮喘患儿96（男65，女31）例，年龄5月～7岁（平均4.8岁），均符合1998年全国儿科哮喘协作组制定的儿童哮喘防治常规（试行）对儿童哮喘的诊断标准［1］. 同期健康儿童组128例，排除相关疾病，年龄、性别、体质量与哮喘患儿组相匹配. 受试者取无名指末梢血20 μL送检. 由专业检验员应用原子吸收法(AA7003M型原子吸收光谱仪)对钙、镁、铅、锌、铁、铜进行检测. 统计学处理: 数据用x±s表示， 采用u检验分析组间差异. 支气管哮喘患儿组血清锌、铁、钙明显低于健康儿童组，差异有显著性（P0.05). 支气管哮喘患儿组中有62人(64.6％)缺乏一种或一种以上微量元素和/或常量元素，个别患儿血铅水平升高；其中缺锌、铁、铜、钙、镁率分别为28.7％，22.5％，1.2％，19.4％和2.1％，铅超标率达4.7％.表1支气管哮喘患儿与健康儿童血清6种元素含量比较
2讨论
支气管哮喘是儿童期最常见的慢性呼吸道疾病，是由嗜酸性粒细胞、肥大细胞和T淋巴细胞等多种炎性细胞参与的气道慢性炎症，变态反应是其发生的主要原因之一. 微量元素中的锌直接参与免疫反应，它可促进淋巴细胞有丝分裂及细胞转化，维持T细胞及中性粒细胞等的免疫功能，增加干扰素、白细胞介素等免疫因子的合成，还参与生长激素、核酸和蛋白质的合成，缺锌时生长激素合成减少，DNA， RNA蛋白酶合成障碍，细胞分裂和生长繁殖受限，导致儿童消瘦，生长发育迟缓等［2］，缺锌严重时胸腺可退化，细胞免疫及体液免疫功能皆可能降低，易反复呼吸道感染. 补锌后， T细胞亚群中的CD4+和CD4+/CD8+均可明显上升，并可减少呼吸道感染的发作次数，对于哮喘患儿可大大减少其诱因，从而减少其发作. 铁对全身代谢都有影响，可导致细胞色素酶系统缺乏，影响过氧化氢、单胺氧化酶等的活力，影响DNA的合成. 缺铁性贫血病儿T淋巴细胞亚群功能减弱，较易发生感染. 常量元素中的钙可降低毛细血管通透性，增加毛细血管壁的致密性，使渗出减少，有消炎、消肿及抗过敏等作用［3］，又可加强大脑皮层抑制作用，降低植物神经末梢兴奋性，控制气道受体反应性，使哮喘发作减少. 婴幼儿气管、支气管比较狭小，发育不完善，易因感染或其他因素刺激使黏膜充血，致气道狭窄与阻力增加，故补充钙剂有利于气道弹力组织及软骨发育，可促进气道炎症损伤后的修复. 本调查中支气管哮喘患儿外周血中锌、铁、钙的含量显著低于健康儿童(P
参考文献
［1］ 胡亚美，江载芳. 实用儿科学［M］. 7版. 北京: 人民卫生出版社， 2002: 631-635.
第8篇：细胞化学元素范文
一、教学目的要求
(一)要求学生比较系统地掌握关于细胞、生物的新陈代谢、生物的生殖和发育、生命活动的调节、遗传和变异等方面的基础知识，以及这些知识在农业、医药、工业、国防上的应用。
(二)通过生物学基础知识的学习，使学生受到辩证唯物主义和爱国主义思想的教育。
(三)要求学生掌握使用高倍显微镜，做简单的生理实验等的基本技能。
(四)培养学生自学生物学知识的能力，观察动植物的生活习性、形态结构、生殖发育的能力，分析和解释一些生物现象的初步能力。
二、确定教学内容的原则
(一)从学生今后进一步学习和参加社会主义现代化建设的需要出发，认真选取生物学基础知识：选取生物的结构和生理的知识。结构知识是理解生理知识的基础。生理知识是阐明生物的新陈代谢，生长、发育和生殖等的基础知识。因此，必须重视选取形态结构和生理的知识。
(二)选取生物学基础知识，必须做到理论密切联系实际。
1.选取生物学基础知识，要密切联系工农业生产实际。生物学是农业、畜牧业和医学等方面实践的理论基础，通过学习生物学知识，要使学生知道生物与生产的关系十分密切，应该利用和改造有益的生物，防除有害的生物。
2.要密切联系各地的自然实际。由于我国幅员广大，各地的生物种类有很大差别。因此，所选取的植物和动物，既要重视其典型性，又必须尽可能是各地比较常见的，以便学生可以直接观察到这些动植物和了解这些动植物的生活规律。
3.选取的生物学基础知识，要密切联系学生的日常生活实际，使学生加深对生物学知识的理解，同时更加深刻地认识学习生物学的意义。
(三)适当选取反映现代生物科学水平的生物学基础知识。
现代生物科学发展很快，生物课必须重视用现代生物科学的观点来阐述教学内容，并且适当地增加反映现代生物科学水平的知识内容，使学生对生物科学发展的现状有个初步的认识，为他们进一步学习现代生物科学知识和参加工农业生产打下必要的基础。
三、班级现状分析
本学期我任教高二（2）、（3）、（4）三个班级，三个班级人数分别为：46、45、46人，虽然通过班主任，我对个班的现状有了一点了解，但由于生物是从高二开始的起始课程，所以具体情况还不能下定论。
四、教学进度安排
高中阶段学习的生物学知识，是在初中生物教学内容的基础上进行的，学习生物的基本特征，侧重于生命活动的共同规律的内容。主要包括细胞、新陈代谢及其调节、生殖和发育、遗传和变异的知识。初中和高中两个阶段所学的生物学基础知识，既有所分工、又互相衔接，高中生物学是初中生物学知识的综合、概括和提高。
高中二年级开设的生物必修课（第一学期），每周2课时，共计34课时。讲述细胞、生物的新陈代谢、生物的生殖和发育、生命活动的调节、遗传和变异等生物学基础知识。
五、教学内容及其课时安排
高中生物必修课教学进度
单元
知 识
学生实验
课时
要 点
教学要求
项 目
绪论
生物的基本特征
生物科学的新进展
高中生物课学习的要求和方法
B
A
A
2
生命的物质基础
组成生物体的化学元素
组成生物体的化合物
B
C
实验：显微镜的结构和使用；生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定。
2+1+1
生命的基本单位-细胞
细胞主要的亚显微结构和功能
细胞周期
细胞分裂
B
C
A
实验：
1．颤藻和水绵细胞的比较观察
2．植物细胞的有丝分裂。
2+1+2+1
生物的新陈代谢
光合作用的发现，光合作用及其重要意义
根对水分的吸收和利用
植物的矿质营养
动物的营养
呼吸作用
A
B
B
B
B
实验：
1．叶绿体色素的提取和分离
2．植物细胞的质壁分离与复原。
2+5
应激性和生命活动的调节
植物生命活动的调节
高等动物的激素调节
高等动物的神经调节
A
A
B
1+1+2
生殖和发育
减数分裂和配子的形成
A
2
具体教学内容如下：
绪 论
生物的基本特征(细胞结构，新陈代谢，生长现象，应激性，生殖和发育，遗传和变异，生物与环境的相互影响)的概述。
生物学的研究对象和发展方向。学习生物学的重要意义。
说明：生物学的研究对象和发展方向，只要求学生作一般了解。
一、细胞
细胞的发现。细胞学说。原生质的概念。
细胞的化学成分：水，无机盐，糖类， 脂类，蛋白质，核酸；上述物质特别是蛋白质和核酸的重要作用，构成细胞的化学元素。
细胞的结构和功能：原核细胞和真核细胞的区别。真核细胞的亚显微结构——细胞膜，细胞质(其中含有线粒体、质体、内质网、核糖体、高尔基体、中心体等细胞器)，细胞核(核膜、核仁、核液和染色质)。细胞各个组成部分的功能。一个细胞是一个有机的统一整体。细胞的分裂：无丝分裂。有丝分裂——细胞周期；细胞的分裂期分为前期、中期、后期、末期，各个分裂期的细胞核结构变化的特点。动物细胞和植物细胞的有丝分裂过程的异同。有丝分裂的重要意义。减数分裂是一种特殊方式的有丝分裂。
〔实验〕用高倍显微镜观察植物细胞的有丝分裂，初步学会使用高倍显微镜。
说明：在《细胞》中，以下内容只要求学生作一般了解。
1.细胞的发现，细胞学说，原生质的概念。
2.内质网、核糖体、高尔基体、中心体等细胞器。一个细胞是一个有机的统一整体。
3.无丝分裂。减数分裂是一种特殊方式有有丝分裂。
二、生物的新陈代谢
新陈代谢的概念。同化作用和异化作用的概念。
绿色植物的新陈代谢：水分代谢——细胞在形成液泡以前靠吸胀作用吸水；细胞在形成液泡以后主要靠渗透吸水。渗透吸水的原理。渗透作用的概念。质壁分离和质壁分离复原。水分散失的方式和意义。
矿质代谢——植物需要的元素(大量元素和微量元素)。根吸收矿质元素的过程——交换吸附。植物对离子的选择吸收。矿质元素的利用。
光合作用——光合作用的重要意义。高等植物叶绿体中的色素及其作用。光合作用的过程(光反应，暗反应)。ATP(三磷酸腺苷)的简式，ATP与ADP(二磷酸腺苷)的相互转变。
呼吸作用——呼吸作用与光合作用的本质区别。呼吸作用的生理意义。呼吸作用的过程(有氧呼吸和无氧呼吸的过程)。有氧呼吸的过程与无氧呼吸的过程的异同。
动物的新陈代谢：体内细胞的物质交换——单细胞动物与外界环境直接进行物质交换；多细胞动物(如哺乳动物)的体内细胞通过内环境与外界环境间接进行物质交换。
物质代谢——食物的消化(单细胞动物、低等的多细胞动物、高等的多细胞动物消化食物的特点。哺乳动物的消化过程概述)。营养物质的吸收(小肠在形态结构上适于吸收的特点，营养物质的吸收过程)。物质代谢的过程(糖类代谢、蛋白质代谢的过程概述)。
能量代谢——气体交换(单细胞动物和多细胞高等动物进行气体交换的特点)。能量的释放、转移和利用。高等动物在缺氧状态下通过无氧呼吸获得能量。
新陈代谢的基本类型：同化作用的两种不同类型(自养型、异养型的概念和特点)。异化作用的两种不同类型(需氧型、厌氧型的概念和特点)。
〔实验〕(1)观察植物细胞的质壁分离和复原。
(2)观察根对矿质元素离子的交换吸附现象。
(3)叶绿体中色素的提取和分离。
说明：1.在《生物的新陈代谢》中，以下内容只要求学生作一般了解。
(1)细胞在形成液泡以前靠吸胀作用吸水。渗透吸水的原理。*渗透作用的概念。
(2)根吸收矿质元素的过程——交换吸附。
*(3)植物对离子的选择吸收。
(4)呼吸作用的过程(有氧呼吸和无氧呼吸的过程)。有氧呼吸的过程与无氧呼吸的过程的异同。
(5)单细胞动物与外界环境直接进行物质交换。
(6)单细胞动物、低等的多细胞动物、高等的多细胞动物消化食物的特点。
三、生命活动的调节(4∶0)
植物生命活动的调节：生长素的发现。植物的向光性和向光性形成的原因。生长素的生理作用及其在实践上的意义。
动物生命活动的调节：高等动物的激素调节(甲状腺激素、性激素、生长激素的分泌部位和生理作用)。昆虫的激素调节(内激素、外激素的分泌部位和生理作用，昆虫激素在生产上的应用)。神经调节(神经系统的调节功能)。≤第一范文 网整理该文章，版权归原作者、原出处所有≥
说明：在《生命活动的调节》中，以下内容只要求学生作一般了解。
*1.生长素的发现。
*2.昆虫的激素调节。
四、生物的生殖和发育(9∶0)
生物的生殖。生殖的概念。
生殖的种类：无性生殖(分裂生殖，孢子生殖，出芽生殖，营养生殖)；有性生殖(配子生殖中的卵式生殖)。这些生殖方式的特点和概念。
减数分裂与有性生殖细胞的成熟：减数分裂的概念和意义。精子的形成过程。卵细胞的形成过程。受精作用的概念和意义。
生物的发育。发育的概念。
植物的个体发育(以荠菜为例)：胚的发育过程，胚乳的发育过程。
动物的个体发育(以蛙为例)：胚的发育过程(包括卵裂、囊胚、原肠胚各期)，各种组织、器官和系统的形成。胚后发育。胚的发育与环境的关系。
说明：在《生物的生殖和发育》中，以下内容只要求学生作一般了解。
*1.生殖的种类。
*2.无性生殖和有性生殖方式的特点和概念。
*3.植物的个体发育(以荠菜为例)。
1.在高中二年级学习高中生物知识的基础上，以下内容要求掌握：
（一）生命的基础
细胞的化学成分——水，无机盐，糖类，脂类，蛋白质，核酸；上述物质特别是蛋白质和核酸的重要作用，构成细胞的化学元素。
原核细胞和真核细胞的区别。真核细胞的亚显微结构——细胞膜，细胞质(其中含有线粒体、质体)，细胞核(核膜、核仁、核液和染色质)。细胞各个组成部分的功能。
有丝分裂——细胞周期；细胞的分裂期分为前期、中期、后期、末期，各个分裂期的细胞核结构变化的特点。动物细胞和植物细胞的有丝分裂过程的异同。有丝分裂的重要意义。
2.在高中二年级生物课中作为一般了解的以下教学内容，要求达到掌握：
内质网、核糖体、高尔基体、中心体等细胞器。一个细胞是一个有机的统一整体。
无丝分裂。减数分裂是一种特殊方式的有丝分裂。
3.〔实验〕用高倍显微镜观察植物细胞的有丝分裂，学会使用高倍显微镜。
(二)生物的新陈代谢(5∶2)
1.在高中二年级学习高中生物知识的基础上，以下内容要求掌握：
新陈代谢的概念。同化作用和异化作用的概念。
细胞在形成液泡以后主要靠渗透吸水。质壁分离和质壁分离复原。水分散失的方式和意义。植物需要的元素(大量元素和微量元素)。矿质元素的利用。
光合作用的重要意义。高等植物叶绿体中的色素及其作用。光合作用的过程(光反应、暗反应)。ATP(三磷酸腺苷)的简式，ATP与ADP(二磷酸腺苷)的相互转变。
呼吸作用与光合作用的本质区别。呼吸作用的生理意义。
多细胞动物(如哺乳动物)的体内细胞通过内环境与外界环境间接进行物质交换。
哺乳动物的消化过程概述。营养物质的吸收(小肠在形态结构上适于吸收的特点，营养物质的吸收过程)。物质代谢的过程(糖类代谢、蛋白质代谢的过程概述)。
气体交换(单细胞动物和多细胞高等动物进行气体交换的特点)。能量的释放、转移和利用。高等动物在缺氧状态下通过无氧呼吸获得能量。
3.在高中二年级生物课中作为一般了解的以下教学内容，要求达到掌握：
细胞在形成液泡以前靠吸胀作用吸水。渗透吸水的原理。
根吸收矿质元素的过程——交换吸附。
呼吸作用的过程(有氧呼吸和无氧呼吸的过程)。有氧呼吸的过程与无氧呼吸的过程的异同。单细胞动物与外界环境直接进行物质交换。
单细胞动物、低等的多细胞动物、高等的多细胞动物消化食物的特点。
4.〔实验〕(1)观察植物细胞的质壁分离和复原。
(2)观察根对矿质元素离子的交换吸附现象。
(3)叶绿体中色素的提取和分离。
(三)生命活动的调节(2∶0)
在高中二年级学习高中生物知识的基础上，以下内容要求掌握：
植物的向光性和向光性形成的原因。生长素的生理作用及其在实践上的意义。
高等动物的激素调节(甲状腺激素、性激素、生长激素的分泌部位和生理作用)。神经调节(神经系统的调节功能)。
(四)生物的生殖和发育(3∶0)
共2页,当前第1页1
在高中二年级学习高中生物知识的基础上，以下内容要求掌握：
生物的生殖。生殖的概念。
减数分裂的概念和意义。精子的形成过程。卵细胞的形成过程。受精作用的概念和意义。
生物的发育。发育的概念。
五、提高教学质量的具体措施
1、认真抓好生物学基础知识的教学。
高中生物学的知识，内容比较系统、全面。在课前要认真分析教材，掌握教材的重点、难点，研究学生的生理、心理的特点和学习规律，通过课堂教学、实验、课外作业等各个教学环节，努力培养学生的学习兴趣，启发学习的自觉性，在充分调动学生积极性的情况下，引导他们认真学好生物学基础知识，做到正确理解，巩固记忆，举一反三，为他们今后进一步学习有关专业知识和参加工作打下较好的知识基础。
2、重视对学生进行思想教育。
高中生物学的教学内容，十分重视对学生进行进化观点和生态学观点的教育。教师在教学过程中，应该结合高中生物学知识的讲述，对学生进行这两个观点的教育，要使学生理解现今世界上形形色色的动植物都是逐渐进化来的，一切生物和它们的生活环境都是分不开的，生物必须依赖于它们的环境而生活，而生物的生命活动反过来又时时刻刻在改变着环境，从而对学生进行辩证唯物主义教育。再有，通过讲述祖国丰富的动植物资源，我国古代的和现代的生物科学的成就，对学生进行爱国主义思想教育。
3、重视对学生进行生物学基本技能的训练和能力的培养。
生物学是一门实验科学，实验、观察、标本的采集和制作等在生物教学中有十分重要的地位。这些教学手段对于培养学生学习生物学的兴趣，更好地理解生物学基础知识，掌握实验基本技能，发展他们的智力和培养能力，都有重要的作用。教师一定要积极创造条件，尽可能让学生亲自动手、多实践。教师对教学大纲和教材中规定的学生课外作业也要妥善安排，并指导学生认真完成。通过教学的各个环节和课外活动，努力培养学生的自学生物学知识的能力、观察能力、科学地分析和解释一些生物现象的能力。
4、加强直观教学
直观教学是帮助学生更好地理解教学内容、调动学生学习积极性、巩固记忆的重要方法之一。在实际教学中，我要积极地自制直观教具，密切结合教学内容使用教学挂图、标本、模型、幻灯和教学电影等进行教学。
5、坚持理论密切联系实际
要重视密切联系本地区动植物种类的实际进行教学。教师在教学过程中，应该密切结合本地区的实际情况，选择或者补充讲述当地常见的和对经济发展有重要意义的动植物种类。
6、积极组织和指导生物学课外科技活动。
第9篇：细胞化学元素范文
作者：于振海 孙毅 张璐萍 阚氏海 刘蛟 黄飞
【摘要】 目的 观察树胶脂毒素对体外培养大鼠脊神经背根神经节神经元的影响。方法 对Wistar胎鼠背根神经节神经元行原代培养，采用100 nmol/L浓度的树胶脂毒素对培养的神经元进行处理，运用MTT比色法和细胞形态学分析法，观察树胶脂毒素对神经元存活及形态的影响。结果 背根神经节神经元存活率降低，神经元呈簇状聚集明显，细胞轮廓增强，胞体缩小，突起断裂或变短甚至消失。结论 100 nmol/L浓度的树胶脂毒素对背根神经节神经元有损伤作用。
【关键词】 树胶脂毒素；背根神经节；神经元
【Abstract】 Objective To observe the influence of resiniferatoxin on the dorsal root ganglion of rat.Methods The dorsal root ganglion cell culture model was found， disposed with the resiniferatoxin in the density of 100 nmol/L，and then use the method of MTT and observed the cell’s morphologic change.Results The resiniferatoxin reduce the survival of the cell.Cell gathered obviously，cell body became smaller，cell processes faulted or shortened or even disappeared.Conclusion The density of the 100 nmol/L resiniferatoxin can damage the dorsal root ganglion cells.
【Key words】 resiniferatoxin，dorsal root ganglion，neuron
膀胱灌注辣椒辣素在临床上主要用于治疗下尿路症状（lower urinary tract symptom，LUTS）。近年来辣椒辣素的类似物树胶脂毒素( resiniferatoxin，RTX)由于疗效好、副作用轻，逐渐取代了辣椒辣素。RTX是从大戟色素体树脂中提炼出来的一种超强的，具有与辣椒辣素相似的生物学活性的物质，其通过与初级传入神经元上的辣椒素受体(vanilloid receptor 1，VR1)结合，引起膀胱传入纤维脱敏，从而减少感觉纤维的传入，发挥其对下尿路症状的治疗作用。虽然RTX在膀胱灌注治疗下尿路症状的临床应用中没有发现致癌或促进肿瘤生长作用，但是其远期安全性仍然是未知的。
临床最关心的是RTX对膀胱的传入神经是否有损伤，传入神经的胞体位于脊髓背根神经节。为此，本研究利用体外建立胎鼠背根神经节神经元培养模型，采用临床膀胱灌注浓度的RTX对培养的背根神经节神经元进行处理，观察在此浓度下背根神经节神经元的存活率及形态学改变，从而探讨其对背根神经节神经元的影响，为临床应用RTX膀胱灌注治疗下尿路症状的用药安全性提供一定的理论及实验依据。
1 材料与方法
1.1 试剂和仪器 DMEM/F12培养基，胎牛血清均购自GIBCO公司， 树胶脂毒素（resiniferatoxin，RTX）购自美国LKT公司，MTT、多聚赖氨酸购自Sigma 公司，Olympus CKX41型倒置相差生物显微镜由滨州医学院形态学实验室提供。
1.2 DRG(背根神经节)神经元的培养 在无菌条件下，取胚龄为15 d胎鼠30只，在解剖显微镜下取每只胎鼠的背根神经节，每只胎鼠可得到30个左右的背根神经节。在解剖显微镜下，用显微外科镊子和手术刀移去神经节外膜和神经根。将除去神经节外膜的背根神经节移入含有0.25%胰蛋白酶的离心管内37℃水浴中消化， 20～30 min后加入含血清的培养液，以终止消化。用吸管吹打数次，使神经节组织块分散，用200目的尼龙网滤去细胞团块，将得到的细胞悬液离心5 min(1 000 r/min)，弃上清液，在离心管内加入适量培养液，用吸管轻轻吹打，制成均匀的细胞悬液，取样计数后用培养液调整细胞浓度为3×105个细胞/μl，种植在24孔（每孔加入1μl细胞悬液）培养板内涂有多聚赖氨酸的圆盖片上，标上细胞名称、组号和接种日期等。将标本移入37℃、5%CO2培养箱内孵育。
1.3 细胞分组和处理 上述培养的DRG神经元，于37℃、5%CO2及饱和湿度条件下培养48 h后随机分组如下:①正常对照组：原代培养的DRG神经元培养48 h，然后加入50 μl无菌去离子双蒸水孵育12 h，作为正常对照；②实验组: 将原代培养的DRG神经元培养48 h，然后用100 nmol/L浓度的树胶脂毒素孵育12 h。
1.4 观察细胞形态 24孔板培养的DRG神经元，于培养后48 h及随机分组、RTX处理12 h后，置倒置显微镜下观察细胞形态，并取视野中细胞较明显处照相。
1.5 MTT法检测细胞的存活率 25 mg MTT溶于pH7.4 PBS液5 ml中，过滤除菌。将各组神经元以每孔100 μl传于96孔培养板。在终止培养前4 h，各组分别加入20 μl 5mg/ml的MTT溶液。吸弃培养液，各孔加入100 μl DMSO，将培养板振荡10～20 min。将培养板放在酶联仪上，采用实验波长570 nm，参考波长630 nm，测定光密度（OD值），各组OD值取均值后，以下列公式计算存活细胞百分数：存活细胞%＝（OD实验/OD对照）×100%（以空白组OD值调零）。
2 结果
2.1 光镜观察结果 相差显微镜下，培养48 h的DRG神经元呈单层散在分布，神经元数目较多，形态较小，有突起，呈球形、椭圆形或不规则形，有少量较小的突起，细胞一般独立生长（图1）。继续培养12 h后神经元胞体变成多边形或多角形，生长出较长的突起，突起互相交织形成网状联系，DRG神经元贴壁良好，镜下折光性较好，形成了神经元样细胞（图2）。采用RTX孵育12 h后的DRG神经元折光性变弱，细胞贴壁不良， 有部分细胞脱壁，神经元样细胞呈簇状聚集明显，细胞轮廓增强，胞体缩小，神经元胞体回缩形成圆形，突起断裂或变短甚至消失，神经突起相互交织形成的网络受到破坏，细胞表面变得粗糙，胞体皱缩，胞内可见颗粒状物质，部分细胞脱落形成悬浮细胞，细胞数目减少（图3）。
2.2 MTT法检测细胞存活率 树胶脂毒素孵育组DRG细胞存活率（20.05±7.11）%，与对照组比较有显著性差异（P＜0.05）。
3 讨论
下尿路症状是指尿频、尿急、急迫性尿失禁和排尿困难等与下尿路相关的症状的统称，临床表现主要有膀胱过度活动、非梗阻性尿潴留、尿频尿急综合征。目前通过膀胱灌注药物来治疗LUTS越来越引起医学界关注，特别是近年来由于RTX疗效显著、副作用轻，被广泛应用于LUTS的治疗，如低顺应性膀胱、膀胱痛、间质性膀胱炎等。
RTX是从大戟类树胶植物的乳汁中分离出来的一种超强的辣椒素的同源物，其具有与辣椒素相似的生物学活性。辣椒素类药物能选择性抑制痛觉神经，而对正常的触压觉、本体感觉和运动神经无影响，因此被认为是一种高选择性的镇痛药物［1］。辣椒素类药物选择性作用的基础是辣椒素受体［2］(vanilloid receptor 1，VR1)。辣椒素受体仅表达于两种痛觉神经元:C 纤维神经元和Ⅱ型Aδ纤维神经元［3］。辣椒素类药物因剂量和用药方式不同对痛觉神经有3 种效应: 兴奋、脱敏和神经毒［4］。RTX用于膀胱内灌注治疗LUTS，其机制是抑制C类神经和尿路上皮的VR1［5］ 。以往研究表明，大剂量使用辣椒素是有毒性的， 可以引起传入神经中的C 纤维变性、减少。体外细胞培养实验也表明， 高浓度的辣椒素对细胞有细胞毒性和遗传毒性作用［6］。RTX膀胱内灌注治疗膀胱逼尿肌过激疼痛， 能选择性地与初级传入神经元上的辣椒素受体结合，产生与辣椒素相似的疗效， 但无局部激惹症状［7］。RTX与辣椒素相比具有明显的优点［8，9］：用0.01 μmol/L RTX便具有效果，最大量用至0.1 μmol/L并不给病人造成任何明显伤害；而且RTX作用的持续时间比辣椒素长，用RTX处理后膀胱炎性变化恢复较快。RTX的作用强度比辣椒素高1 000倍，并且在一定的用药剂量范围内没有辣椒素样的副作用。在某些病人，用辣椒素后具有导致自主神经反射功能消失的危险性，但应用RTX到目前为止尚未观察到这种现象，因此RTX已逐渐取代了辣椒素的应用。
RTX的灌注剂量及浓度目前并无统一标准，临床常用的方式主要是：膀胱灌注RTX溶液100 ml，一般浓度为10～100 nM/L之间。膀胱灌注RTX治疗LUTS的临床应用中尚未发现RTX的致癌或促进肿瘤生长的相关报道，但是其远期安全性仍然是未知的。
膀胱传入神经的胞体位于脊髓背根神经节。背根神经节被称为功能性脊柱单位的“大脑”。许多神经多肽在背根神经节神经元内合成，如果RTX对背根神经节有大的损伤，那将导致病人极大的痛苦，并直接影响到膀胱灌注RTX治疗LUTS的前途。为此，本研究利用体外建立胎鼠背根神经节神经元培养模型，采用膀胱灌注RTX治疗LUTS的临床最大浓度对培养的背根神经节神经元进行处理，观察在此浓度下背根神经节神经元的存活率及形态学改变，从而探讨其对背根神经节神经元的影响，为临床应用RTX膀胱灌注治疗下尿路症状的用药安全性提供一定的理论及实验依据。
实验结果表明，采用RTX孵育后的DRG神经元折光性变弱，细胞贴壁不良， 有部分细胞脱壁，神经元样细胞呈簇状聚集明显，细胞轮廓增强，胞体缩小，神经元胞体回缩形成圆形，突起断裂或变短甚至消失，神经突起相互交织形成的网络受到破坏，细胞表面变得粗糙，胞体皱缩，胞内可见颗粒状物质，部分细胞脱落形成悬浮细胞，细胞数目减少，MTT法检测表明细胞存活率也明显下降。可见RTX对培养的胎鼠背根神经节神经元具有一定的损伤作用。
本研究仅在分散培养的神经元中观察到了细胞突起的改变，但神经细胞究竟受到何种程度的影响，还需要进一步用定量的方法进行研究。RTX对神经细胞影响的机制也需要对其超微结构以及细胞内各种受体的改变等多方面进行探讨，这些都有待于我们今后做更深入的研究。
【参考文献】
［1］ Karai L ， Brown DC ， Mannes AJ ，et al.Deletion of vanilloid receptor 1 expressing primary afferent neurons for pain control［J］.J Clin Invest ，2004，113 (9):13441352. ［2］ Caterina MJ， Schumacher MA， Tominaga M，et al. The capsaicin receptor: A heatactivated ion channel in the pain pathway［J］.Nature，1997， 389， 816824.
［3］ Tender GC ， Walbridge S， Olah Z，et al.Selective ablation of nociceptive neurons for elimination of hyperalgesia and neurogenic inflammation［J］.J Neurosurg Focus，2005，18(5):1.
［4］ Szallasi A，Blumberg PM. Vanilloid (capsaicin) receptors and mechanisms［J］.Pharmacol Rev，1999，51(2):159.
［5］ Fowler CJ. Intravesical treatment of the overactive bladder［J］.Urology， 2000，55 (Suppl 5A):6064.
［6］ Richeux F， Cascante M ， Ennamany R，et al.Cytotoxicity and geno toxicity of capsaicin in human neuroblastoma cells SHSY5Y［J］.A rch Toxicol，1999，73(7):403409.
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