1 本文实验设计构思介绍
急性脊髓损伤及其并发症的治疗一直以来均作为医学界的研究热点和难点,备受关注。随着生产力的不断提高,其发病率和社会危害逐年增大。患者的社会回归感也给医学工作者提出了越来越高的要求。多能干细胞移植为急性脊髓损伤的修复带来了曙光。本文实验选用来源广泛,取材方便,使用安全,容易分离培养和体外扩充增殖且易于外源基因的导入和表达的肌源性干细胞(MDSCs)作为诱导对象,同时自体移植又克服了伦理学争议和排斥反应等问题,大量的实验表明在一定的环境中还能跨胚层分化成为神经细胞和星型胶质细胞。Notch信号通路作为干细胞的发育中已经被公认起着重要的作用,在维持干细胞库水平及其分化方向上有着决定作用,本文选取此通路中的关键基因Hes1基因作为研究对象,观察其在MDSCs诱导分化为神经样细胞中的表达水平变化,从而为修复脊髓损伤提供可能的理论依据。
2 国内外同类研究水平的介绍
肌源性干细胞(MDSCs)是存在于肌肉组织中具有良好的自我更新和增殖能力的干细胞,具多向分化潜能。它能够分化为神经样细胞,修复受损伤的神经,并使神经功能得到恢复。在实验中得到广泛的研究,并且具有非常广阔的临床前景。
近来一些研究表明Notch信号传导途径可能对肌源性干细胞干细胞增殖分化起非常重要的调控作用, Notch信号通路在动物演进过程中是高度保守的,Notch信号的转导不需要第二信使和蛋白激酶的参与,可以直接接受邻近细胞的信号并转入细胞核,激活相关转录因子的表达。其在生理上神经系统的形成过程中发挥着重要作用,既要保证在合适的时间,在合适的部位,产生合适数量的神经细胞,又要保证对合适类型的神经元和神经胶质细胞一个精确的调控诱导干细胞分化能抑制Notch信号分子表达。
3 本文与其他同类研究的比较
关于肌源性干细胞(MDSCs)的报道近年来逐渐增多,不过多集中在分化为肌纤维细胞治疗运动损伤或者是诱导为骨、软骨组织修复骨及软骨的损伤。曾有相关文献报道了其分化为神经样细胞,但未就其机制做详细的论述。
通过多年的研究,Notch信号传导途径可能对肌源性干细胞增殖分化起非常重要的调控作用已经被广泛接受。其研究多集中在神经干细胞及相关的肿瘤细胞中。Hes1是存在于哺乳动物细胞膜上Notch受体的主要配体之一,是一种抑制性转录因子,为单次跨膜糖蛋白,表达于骨髓、胎儿肝基质细胞和胸腺上皮细胞等多种组织,参与调控许多组织的生长发育,主要介导前体细胞分化的抑制信号,参与神经系统发生、肌形成、内分泌及外分泌细胞分化、T细胞的胸腺选择等重要生理过程。肌源性干细胞分化为神经样细胞过程中,此通路是否发挥了作用?具体起到什么作用?等等均为见到相关报道。
本研究观察此通路中的关键基因Hes1基因的表达水平变化,从而观察MDSCs分化为神经样细胞过程中可能的机制。
4 本文先进性
以下是在Pubmed的检索结果:
以“muscle-derived stem cells”为检索词检索相关文献315篇;
以“Hes1 gene”为检索词检索相关文献515篇;
以“muscle-derived stem cells AND Hes1 gene”为检索词检索相关文献0篇;