中国神经再生研究(英文版) ›› 2021, Vol. 16 ›› Issue (9): 1856-1864.doi: 10.4103/1673-5374.306097
三维胶原水凝胶培养常规培养和冷冻保存背根神经节的神经生长特征
Ze-Kai Cui1, 2, 3, Shen-Yang Li3, Kai Liao3, Zhi-Jie Wang3, Yong-Long Guo4, 5, 6, Luo-Sheng Tang1, Shi-Bo Tang2, 3, 7, Jacey Hongjie Ma1, 2, 8, *, Jian-Su Chen2, 3, 4, 5, 6, *#br#
摘要:
在脊椎动物中,大多数体感感觉始于背根神经节神经元的激活。适当的背根神经节的体外培养方法是周围神经疾病模型构建和药物筛选的基础,此次实验比较了三维胶原水凝胶培养和传统二维培养的鸡胚背根神经节的形态、分子生物学和转录组学的变化,并进一步比较两者在冷冻保存后的变化。(1)三维或二维培养7d后,鸡胚背根神经节转录组学差异很大,其中三维胶原水凝胶培养的背根神经节中上调基因主要与神经发生、轴突导向和突触可塑性有关,下调基因主要与细胞增殖和细胞分裂有关,同时突触小泡周期、环磷酸腺苷信号通路、钙信号通路等相关的基因被激活,而与细胞周期通路有关的基因被下调。在三维胶原水凝胶培养的背根神经节中,神经发生和髓鞘形成相关基因均为高表达,而上皮-间充质转化、细胞凋亡和细胞分裂相关基因被抑制;(2)形态学观察可见,三维胶原水凝胶培养的背根神经节的分支、结点、终点体素的数量均大于二维培养的背根神经节。二维培养的背根神经节中许旺细胞分布零散,而三维胶原水凝胶培养的背根神经节中许旺细胞分布集中。与二维培养的背根神经节相比,三维胶原水凝胶培养的背根神经节中EdU阳性细胞的比例较低,S100B阳性反应较高,α-SMA阳性反应较低;(3)在48h血清饥饿培养后,两种培养的背根神经节中TUNEL阳性细胞减少;(4)冷冻保存后,与二维培养的背根神经节相比,三维胶原水凝胶培养的背根神经节保持了更好的形态特征,存活的许旺细胞较多,TUNEL阳性细胞较少,新形成的神经束可以沿着现有的许旺细胞生长;(5)三维胶原水凝胶培养的背根神经节可能是一种有希望的体外培养模型,具有更好的神经生长和抗凋亡能力。实验构建的三维胶原水凝胶培养的背根神经节用于组织工程神经的构建、储存和运输提供了实验的依据。研究于2020年3月15日经中南大学爱尔眼科学院伦理委员会批准(批准号2020-IRB16)。
https://orcid.org/0000-0003-3670-6219 (Ze-kai Cui)