针刺促进新生缺血缺氧性脑病模型鼠内源性神经干细胞分化为具有生理功能的神经元

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背景及目的:  新生儿缺血缺氧性脑病(hypoxic-ischemic encephalopathy,HIE)是新生儿脑损伤的主要原因,通常会造成新生儿死亡或永久性功能障碍,对家庭和社会造成极大的经济负担。近年来有研究表明中医针刺在治疗新生儿HIE优势明显,但其机理未完全明确。我们前期的研究结果和国内外其他研究结果均表明针刺治疗能促进脑损伤区内神经干细胞增值和分化,但这些研究都仅限于针刺诱导的神经干细胞本身数目和形态的改变,对于这些神经干细胞是否进一步分化成具有生理功能的神经元,目前尚不清楚。这个问题至关重要:只有分化为具有生理功能的神经元—接受突触传入的信息,并通过动作电位将信息传递下去,这些通过针刺诱导的神经干细胞分化的新生神经元才能发挥其作用。本实验通过pCAG-GFP-PRE逆转录病毒特异性标记分裂期神经干细胞,应用全细胞膜片钳记录经穴位针刺治疗后的大鼠HIE模型皮层神经干细胞分化的新生神经元的突触活动和产生动作电位的能力,探讨针刺任脉、督脉及膀胱经能否促进其皮层神经干细胞分化为具有生理功能的神经元,从而从电生理学角度进一步阐明针刺治疗新生儿HIE的机理,为其提供新的理论依据。  方法:  40只7日龄新生SD幼鼠,完全随机分为四组:针刺治疗组、随机针刺组、模型组、及假手术组,每组10只。除假手术组外其余三组均结扎并离断左颈总动脉,然后实施缺氧处理2h制作新生幼鼠HIE模型。模型建立后第二天针刺治疗组模拟临床穴位进行针刺,随机针刺组无原则实施针刺,每天针刺1次,连续28天。针刺14天后在全部实验动物左侧顶骨皮层注射携带绿色荧光蛋白的逆转录病毒,特异性标记分裂期神经干细胞及其子代(GFP+细胞)。针刺结束后全部实验动物制作脑片并行全细胞膜片钳记录。  结果:  (1)能够产生动作电位的GFP+细胞的数目针刺治疗组(11/11)比随机针刺组(6/10)及模型组(8/13)明显增多,与假手术组(10/10)相比无统计学意义;模型组和随机针刺组相比无明显差别;  (2)针刺治疗组GFP+细胞记录到微小兴奋性突触后电流(miniature excitatory post synaptic currents,mEPSCs)。  结论:  针刺任脉、督脉及膀胱经能促进HIE模型鼠皮层内源性神经干细胞分化为具有生理功能的神经元:能够接受突触传入信息(记录到mEPSCs),并将信息传递下去(能够产生动作电位)。提示,针刺治疗可能通过促进神经干细胞向神经元分化来实现功能恢复的作用。
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