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.2019年3月；17(3):2061-2070.
doi:10.3892/etm.2019.7176。 Epub 2019年1月15日。

E-cadherin调节神经干细胞的生物学行为并促进脊髓损伤后的运动功能恢复

董晨 1, 胡思源 1, 刘杰 1, 李少华 1
附属公司

E-cadherin调节神经干细胞的生物学行为并促进脊髓损伤后的运动功能恢复

董晨等。 实验治疗学. 2019年3月.

摘要

基于干细胞的脊髓损伤（SCI）修复策略是一个高度研究的领域。多个基因修饰的干细胞被移植到脊髓损伤模型中，以期产生更多的神经元来修复受损的神经系统。然而，结果并不总是成功的，因为移植的细胞可能无法在受伤的脊髓中存活。E-钙粘蛋白是一种跨膜粘附蛋白，已被鉴定为上皮-间充质转化标志物，对上皮细胞的形态结构维持和功能完整性至关重要。目前，很少有研究探讨E-cadherin与神经干细胞（NSC）之间的关系。本研究研究了E-cadherin在继代培养的神经干细胞和分化的神经干细胞核中的表达。此外，还评估了E-cadherin对神经干细胞存活、迁移、分化和神经球形成的影响。安体内该研究用于评估移植神经干细胞的长期存活率。此外，通过分析组织修复、Basso小鼠量表评分和炎性细胞因子的表达来评估E-钙粘蛋白对SCI的保护作用。本研究结果表明，E-cadherin能够促进神经干细胞存活和神经球形成；但对NSC分化无显著影响。总之，移植有高表达E-cadherin的神经干细胞通过减少炎性细胞因子的释放，促进了脊髓损伤后运动功能的恢复。

关键词：E-钙粘蛋白；炎性细胞因子；神经干细胞；脊髓损伤。

PubMed免责声明

数字

图1。
图1。
孤立的神经干细胞能够增殖和分化。（A） 显微镜下观察未分化的神经干细胞。（B） 神经干细胞可以表达Nestin并形成神经球。（C） 神经干细胞的DAPI染色。（D） 神经干细胞能够分化为神经元。（E） 神经干细胞能够分化为星形胶质细胞。神经干细胞；DAPI，4′，6-二氨基-2-苯基吲哚；胶质纤维酸性蛋白；Tuji1，神经元特异性III类β-微管蛋白。
图2。
图2。
E-cadherin在继代培养的神经干细胞中增加，但在诱导分化后减少。（A） 逆转录定量聚合酶链反应显示，与P0细胞相比，P5神经干细胞中的E-钙粘蛋白显著增加，而分化神经干细胞则减少。（B） western blotting进一步证实了这种变化。（C） 流式细胞术证实，继代培养的神经干细胞中E-cadherin/β-catenin复合物的核心成分β-catentin的表达增加**与P0-NSCs相比，P<0.01。神经干细胞；D-NSCs、分化型NSCs；P0，原代细胞；第5页，第5段。
图3。
图3。
E-cadherin在调节神经干细胞生物学行为中的作用。（A） Western blotting显示慢病毒转染神经干细胞后能够显著增加E-cadherin蛋白的表达。（B） MTT结果表明E-cadherin似乎有助于神经干细胞的存活。（C） 从Transwell实验中获得的数据表明E-钙粘蛋白抑制细胞迁移。（D） 免疫染色显示E-cadherin不影响NSC的命运决定，因为它不会改变分化神经元的百分比（Tuj1）。（E） E-cadherin增加神经球数量，维持神经干细胞的干细胞*与NSC相比，P<0.05和**P<0.01。神经干细胞；Tuj1，神经元特异性III类β-微管蛋白；NC，阴性对照；DAPI，4′，6-二氨基-2-苯基吲哚。
图4。
图4。
E-cadherin可在短期内提高移植神经干细胞的存活率。（A） T9椎板切除术暴露脊髓。（B） 在T9处夹紧脊髓30秒后，在中线两侧观察到两条红线（黑色箭头）。（C） 在受伤的脊髓中观察到组织破裂。（D） 手术后总共3个月，受损脊髓能够形成一个由GFAP阳性胶质细胞包围的大空洞。（E） 移植的神经干细胞能够迁移到病变部位，E-cadherin在短期内提高了震中周围神经干细胞的存活率*与NSC相比P<0.05。神经干细胞；胶质纤维酸性蛋白。DAPI，4′，6-二氨基-2-苯基吲哚；胶质纤维酸性蛋白；绿色荧光蛋白；脊髓损伤。
图5。
图5。
高表达E-cadherin的移植神经干细胞能够促进运动功能恢复，并为神经再生创造更好的微环境。（A） 脊髓组织中GFAP的免疫染色。（B） 与PBS治疗和神经干细胞移植相比，含E-钙粘蛋白的神经干细胞组组织保存增加最多。（C） 接受E-cadherin移植的神经干细胞的BMS得分最高*与NSC相比P<0.05；#与PBS、NSC、神经干细胞相比P<0.05；BMS，巴索鼠标秤；胶质纤维酸性蛋白；DAPI，4′，6-二氨基-2-苯基吲哚。
图6。
图6。
E-cadherin通过减少炎症细胞因子的释放减轻继发性损伤。（A） PBS组移植后3天炎性细胞因子（IL-1β、IL-6、IL-8、MCP-1、iNOS和TNF-α）的释放增加。（B） INF-γ能够诱导活化巨噬细胞释放的IL-1β、iNOS和TNF-α的异位表达，仅NSC能够降低这些细胞因子的表达，而含有E-cadherin的NSC表现出最显著的抑制作用。（C） 仅在神经干细胞中检测到细胞因子，以应对INF-γ治疗。INF-γ治疗前后无明显差异*如图所示，P<0.05，**P<0.01；##与NSC相比P<0.01。神经干细胞；白细胞介素；MCP-1，单核细胞趋化蛋白1；诱导型一氧化氮合酶；肿瘤坏死因子α；干扰素-γ，II型干扰素。
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