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目的:研究鼠巨细胞病毒(MCMV)感染对体外培养神经干细胞(NSCs)分化及分化相关基因转录水平的影响,探讨CMV先天感染致脑发育异常的机制。
方法:体外分离、培养和鉴定BABL/c胎鼠NSCs,观察细胞分化潜能;用感染复数(MOI)为5、1和O.1的MCMV smith毒株感染NSCs并进行分化培养,倒置显微镜下观察细胞形态学改变,流式细胞术检测NSCs及其分化细胞比率;免疫荧光法观察NSCs及其分化细胞标记物Nestin、GFAP和NSE表达的变化(MOI=1):real time RT-PCR检测NSCs Wnt信号途径上游分化相关基因Wnt-3、Wnt-7a和下游基因Ngn-2、C-myc及CyclinD1 mRNA水平的动态变化。
结果:体外分离培养的NSCs呈球样生长,神经干细胞特异性标记Nestin表达阳性,并可进一步分化为NF-200阳性的神经元和GFAP阳性的星形胶质细胞;分化培养后,感染组NSCs不能贴壁分化生长并逐渐出现肿胀,甚至崩解死亡;细胞Nestin表达下调缓慢,分化培养3~9d,GFAP和NSE阳性细胞比率显著低于对照组(P<0.05),分化细胞中可检测到MCMV EA(早期抗原)的阳性表达;感染组Wnt-3mRNA的表达水平在第1~2d显著低于正常对照组(P<0.05);感染组Wnt-7a和Ngn-2 mRNA水平分别在第0.5~2d和第1d明显低于正常组(P<0.05);感染组C.myc mRNA表达水平在第1~4d显著低于正常组(P<0.05);感染组CyclinDl mRNA水平在第O.5~1d明显低于正常组,在第2d(MOI=5)和第3d(MOI=5、1、0.1)高于正常组(P<0.05);随MOI增加,细胞的上述改变更加明显。
结论:①MCMV感染可明显抑制NSCs向神经元和星型胶质细胞方向分化,导致分化细胞比率减少;②MCMV可下调Wnt-3、Wnt-7a、Ngn-2、c-myc基因表达和干扰CyclinDl基因表达;③MCMV抑制NSCs分化的效应及对其分化相关基因表达的影响与MOI大小存在一定量效依赖关系;④MCMV可能通过干扰NSCs分化相关基因的表达来抑制其分化,这可能是CMV感染致脑发育异常的重要机制之一。