文档介绍：第三军医大学
硕士学位论文
VEGF 促进少突胶质前体细胞增殖及其机制的初步研究
姓名:张波
申请学位级别:硕士
专业:神经病学
指导教师:陈康宁
2011-05
第三军医大学硕士学位论文
VEGF 促进少突胶质前体细胞增殖及其机制的初步研究

摘要

研究背景
近年来多项研究发现血管内皮细胞生长因子( vascular epthelial growth factor,
VEGF)在神经科学领域具有重要的作用。一方面,大量研究证据证明 VEGF 正常生长
发育过程中对神经细胞、胶质细胞具有神经营养和神经保护作用,对神经干细胞能够
起到促进增殖和存活作用[1]。另一方面,VEGF 在缺血性脑卒中等病理条件下能减轻
脑损伤,促进受损神经细胞修复和神经细胞再生[1]。可以说 VEGF 在中枢神经系统中
的复杂多样作用使得人们对其研究的兴趣日益浓厚。
自从 1983 年首次发现 VEGF 以来,VEGF 一直以来被认为是脊椎动物发育和一些
常见慢性病中血管形成的重要调节因素[2]。最初发现,VEGF 在大鼠发育过程中以血
管发生的方式促使血管内皮细胞聚集形成血管网[3]。其生物学功能通过 VEGFR2
(KDR/Flk-1) 、 VEGFR1 (Flt-1)两种蛋白激酶受体[4]以及跨膜蛋白家族(NPs)[5]发挥作
用。研究发现 VEGF 在大鼠胚胎发育第 7 天就可被检测到,在随后的中枢神经系统发
育过程中,VEGF 主要表达于间充质和头部的神经外胚层。随着胚胎不断发育,表达
VEGF 的细胞有神经干细胞、神经胶质细胞和血管内皮细胞,其中以分化中的神经干
细胞表达水平最高。成体阶段中枢神经系统发育成熟,VEGF 表达逐渐减少,限制于
脉络丛、最后区、小脑颗粒细胞[6] [7-8]等区域。
尽管有研究认为 VEGF 在胚胎发育期具有诱导新生血管形成和神经发生
(neurogenesis)的双重作用,可能通过旁分泌和自分泌两种方式作用共同影响胚胎神经
系统的生长发育[9],但目前研究者对 VEGF 是否具有独立的神经营养作用还存在争议。
而在成体的神经发生中,一些研究证实内皮细胞可以通过创造微环境或血管池[10]的方
式来促进特定脑区神经干细胞的增殖。在体外培养环境下,VEGF 则可以促进星形胶
质细胞、雪旺细胞、小胶质细胞以及皮质神经元的增殖;还可以保护海马、皮层、周
围感觉神经元和一些神经细胞系免于缺血、缺氧、兴奋性毒性导致的细胞凋亡。Jin
等[11]通过在培养液中加入 VEGF 的方法使神经前体细胞数量增加 20%—30%,并运用
微管泵技术将 VEGF 持续注入大鼠侧脑室内,发现 4 d 后海马室下区 Brdu 标记阳性细
胞明显增加,提示 VEGF 可能具有独立的促进神经干细胞增殖的作用。
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在胚胎神经元增殖中 VEGF 通过 MEK/ERK, PLC-γ、PI3K、上调 E2F 转录因子[12]
以及增加细胞周期蛋白 A, D1 和 E 的表达等方式来发挥促增殖作用。在多项成体研究
中[13-14]发现 VEGF 对神经前体细胞发挥迁移、存活和增殖作用主要是通过 VEGFR2
来调节的。而在另外一项研究中发现神经干细胞的自我更新能力则依赖于 FGF-2、内
皮细胞溶解成分以及 Notch-1 等信号物质的共同作用。
1989 年 Martin 等[15]首次发现少突胶质前体细胞存在的证据,他们认为这种细胞
具有表型可塑性,能够对环境作出反应,可以发展成少突胶质细胞或胶质纤维酸性蛋白
GFAP 阳性的星形胶质细胞。随后的研究表明这种细胞表面存在一种硫酸软骨素蛋白
多糖(chondroitinsulp hate peoteoglycan ,CSPG)NG2 特异抗原,同时在成体脑内也发现
了这种细胞,与胚胎期或新生组织一样,这种细胞同样具有表型可塑性,可以分化成少
突胶质细胞或星形胶质细胞[16]。OPC 是一种前体细胞,它能够分化产生不同的细胞系。
在不同的培养环境下 OPC 可分化为星形胶质细胞、少突胶质细胞甚至分化为神经元
[17]。OPC 在生理发育过程中、疾病损伤中均有重要作用。在缺血性脑损伤研究[18]中就
发现缺血损伤后大脑局部 NG2 阳性细胞数增多,而吴波等[19]在脊髓机械损伤后移植
OPC 治疗中发现 OPC 移植组大鼠的神经功能恢复情况明显优于假手术对照组。这些
研究均说明了 OPC 在中枢神经系统中的作用是独特而又重要的。
Notch 信号通路是广泛存在于动物体内重要信号传导通路,参与多种细胞的增殖
和分化活动,尤其是