目的:探讨在维甲酸(RA)诱导胚胎干细胞(ESC)向视网膜感光细胞定向分化的过程中,Notch1信号分子及其下游bHLH信号家族成员NeuroD的动态表达情况及其意义。
方法:加入RA对ESC进行向神经细胞的定向诱导分化,分别取ESC、分化1d、3d、5d、7d、9d共6个时间点的细胞,倒置显微镜观察细胞形态变化,免疫细胞荧光化学法观察MAP-2的表达,流式细胞术检测分化9天时Rhodopsin阳性细胞率。免疫细胞化学、Western Blot、流式细胞术及RT-PCR检测不同时间点Notch1蛋白和mRNA的表达,流式细胞术及RT-PCR检测Notch1下游成员NeuroD蛋白和mRNA的表达情况。
结果:随着RA诱导时间延长,MAP-2阳性神经细胞逐渐增多,并形成密集的神经网络结构。分化9天时Rhodopsin阳性感光细胞率为2.70%±0.89%。ESC阶段Notch1为高水平表达,其蛋白及mRNA表达水平在诱导分化后即逐渐降低。ESC阶段NeuroD有相对较低的表达水平,其蛋白和mRNA水平在诱导分化后均迅速增高,于第1天达峰值,随后逐渐下降。
结论:在ESC向感光细胞的分化过程中,当Notch1信号开始逐渐关闭后,其下游bHLH家族成员NeuroD迅速激活,使ESC有可能在局部微环境内诱导因素的作用下向视网膜特异性神经元,尤其是感光细胞分化发育。与Notch-bHLH信号家族的相互作用,可能是RA神经诱导的机制之一。但RA单独作用下,视网膜感光细胞的分化效率极低,可能需要复杂眼内微环境的支持。 |