神经干细胞的移植提高对象识别不增加横向流体冲击损伤后神经发生老鼠

文摘

认知缺陷衰弱和创伤性脑损伤(TBI)后导致的发病率和损失的生产力,全世界超过1000万人。细胞移植与增强实验创伤性脑损伤后认知功能,然而,复苏的机制知之甚少。由于海马是学习和记忆的关键结构,支持成年神经发生,和创伤性脑损伤后特别脆弱,我们假设干细胞移植后创伤性脑损伤增强认知恢复内源性海马神经发生的调制。我们进行了横向流体冲击损伤(LFPI)在成年小鼠和移植胚胎干细胞神经祖细胞(NPC)。我们的数据证实一个创伤性认知赤字新奇物体的识别,hippocampal-dependent学习任务,逆转了人大移植后一个星期。而独自LFPI促进海马神经发生,依据doublecortin immunolabeling不成熟的神经元,随后人大移植防止增加神经发生,而不是与内生创伤性未成熟神经元的形态成熟有关。因此,人大移植提高认知复苏后早期LFPI没有伴随神经元数量的增加和成熟。

1。介绍

每年,超过280万美国人经历了创伤性脑损伤(TBI),和全世界超过1000万人受到影响1- - - - - -4]。创伤性脑损伤导致重大的发病率和死亡率,尽管社会的金融和社会负担,尚未有成功治疗创伤性脑损伤。创伤性脑损伤后认知障碍衰弱。认知障碍患者往往无法重返工作岗位,减少了社会生产力。我们越了解TBI-induced认知缺陷,对待他们的方法,更好的我们可以减少创伤性脑损伤的社会影响。

年的研究在创伤性脑损伤导致了许多定义良好的动物模型,但创伤性脑损伤后认知障碍依然存在,并为认知复苏缺乏行之有效的干预措施。动物研究表明,移植的干细胞显示承诺对实验性创伤性脑损伤后认知功能的恢复5- - - - - -8]。研究也表明,环境的启动,并分泌的生长因子可以促进移植物存活率和集成9- - - - - -12),但干细胞移植的机制调节改善实验性创伤性脑损伤后认知功能知之甚少。

海马是学习和记忆的关键结构,尤其脆弱的创伤性脑损伤后(13,14],是潜在的站点在创伤性脑损伤后移植干细胞调节改善认知能力。在海马结构内,齿状回扮演着特殊的角色:它位于三突触回路的记忆形成的开始,有必要为编码多个输入上下文模式分离(15- - - - - -17成年神经发生),和支持。神经发生,新神经元内源性干细胞的生产,已经证明在一个广泛的物种包括啮齿动物,灵长类动物,和人类5,9,18- - - - - -20.]。创伤性脑损伤后,有一个增加海马神经发生(21- - - - - -26]。完全破坏的成年神经发生损害的能力认知复苏后创伤性脑损伤(27,28]。然而,创伤性脑损伤后,也有细胞死亡在海马齿状回,和成年神经发生中断的过程29日]。因此,adult-generated神经元的作用和集成环境的创伤性脑损伤和恢复需要进一步研究。

因为海马体的重要作用和神经发生的认知,我们假设干细胞治疗的机制提高了创伤性脑损伤后认知复苏包括内生海马神经发生的调制。评估,我们在成年小鼠进行横向流体冲击损伤,将神经祖细胞移植到损伤后海马结构的附近。在这里,我们表明,神经祖细胞移植提高认知功能没有增加内源性神经发生有关。

2。材料和方法

2.1。动物模型实验创伤性脑损伤和手术程序

我们使用118成人C57BL / 6小鼠在这项研究中,其中64动物并不排除后下面的标准,因此包含在最终的分析中。所有C57BL / 6小鼠直接从查尔斯河和维护在一个纯粹的遗传背景在我们内部的殖民地。动物被安置在一个12/12光暗周期与食物和水没有限制地。所有动物协议被批准的俄亥俄州立大学动物保健和使用委员会制度,并按照指南的护理和使用实验动物(30.]。

动物进行了横向流体冲击损伤(LFPI)类似于之前描述的30.- - - - - -32]。简单地说,动物麻醉使用腹腔内注射氯胺酮和甲苯噻嗪。一次手术麻醉平面诱导,经由呼吸速率下降和缺乏应对脚趾捏,动物被放在一组加热垫在37°C和获得立体定位头部固定器(美国Stoelting、木材Dale, IL)。中线切口成形,皮肤被收回,头骨暴露。颅骨切除术,集中在2毫米后,前囱2毫米中线,是使用3毫米外径环钻成形,头骨和严格的中心是安全的。任何动物中有硬脑膜的违反宰杀并排除在研究( )。

动物从麻醉中恢复过来,LFPI前走动,并适当地互动。四到八个小时手术后,动物是短暂的麻醉室组成的5%异氟烷三分钟准备伤害感应。动物被观察到静止,呼吸速率下降的迹象。麻醉后,动物被连接到流体冲击设备(定制设计和制造,里士满,弗吉尼亚州,美国)和流体脉冲通过释放摆。虚假的动物收到了颅骨切除术,异氟烷麻醉,连接到设备,但没有得到流体脉冲。

每个动物都断开设备,并立即打开。以秒为单位的时间,自发地对所需的动物本身是记录为扶正反射时间(RRT)。RRT是用来证实损伤严重程度。所有的动物都是严重受伤的260年和660年之间(定义为RRT)被包括在研究;受伤的动物RRT这个范围以外的被排除在外( )。突出的动物,开发了一个大的大脑或过期这立即postinjury时期也被排除在研究( )。额外的9个控制动物没有收到手术被用作基线行为测试。

一个星期受伤后受伤的动物被随机分配到治疗组。氯胺酮和甲苯噻嗪麻醉下,前面的颅骨切开术在无菌条件下开放。显微镜下注射泵系统(只2010年世界精密仪器,萨拉索塔,佛罗里达州美国)与电动立体定向控制用于目标海马裂前后的−2.2毫米,1.4毫米中间外侧的,前囱−2.0毫米的深度关系(33]。刚把90 - 110的玻璃吸管μ米直径被用于每个注入。暂停100000胚胎干细胞神经祖细胞(NPC) 1μL车辆或车辆,仅是注射46问/ s的速度。注射时间跨越了三分钟,其次是缓慢撤军的吸管超过1.5分钟。动物组织学证据表明npc位于皮质或脑室系统内被排除在研究( )。

2.2。胚胎干细胞的制备神经祖细胞

GFP-tagged胚胎干细胞(ES)源自C57BL / 6小鼠购买(Gibco ThermoFisher科学,沃尔瑟姆,妈,美国)。ES细胞培养在淘汰赛ES媒体(Gibco)含1400 U /毫升的白血病抑制因子(美国微孔,Billerica的)和通道如前所述[34]。在购买六个段落,胚胎干细胞用于分化nestin-positive npc,描述(35,36]。短暂,ES细胞培养在feeder-free条件允许悬浮拟胚体的形成。4天,胚状体收集的尸体被悬挂,坚持到组织文化板块,然后培养7天的DMEM / F12媒介(Gibco)包含胰岛素(5μg / mL, Sigma-Aldrich,圣路易斯,密苏里州,美国),转铁蛋白(50μg / mL, Sigma-Aldrich)、硒(30 nM, Sigma-Aldrich)和纤连蛋白(5μg / mL,研发系统、明尼阿波利斯、MN、美国)。细胞被分离和山肩到polyornithine (20μg / mL, Sigma-Aldrich)和层粘连蛋白- 5所示μg / mL, ThermoFisher科学)涂层板。细胞在DMEM /扩大F12-containing胰岛素(25μg / mL, Sigma-Aldrich)、转铁蛋白(50μg / mL, Sigma-Aldrich)、硒(30 nM, Sigma-Aldrich)、孕酮(20 nM, Sigma-Aldrich),腐胺(100μ5 M, Sigma-Aldrich)、bFGF (ng / mL, Peprotech,落基山,新泽西,美国),和层粘连蛋白(5μg / mL, ThermoFisher科学)。7天内细胞用于移植的扩张在这个媒介。细胞移植之前,检查台盼蓝和可行性证明了平均93%的可行性。细胞悬浮在车辆在冰的持续时间为移植手术。在完成移植手术,80%的细胞仍然是可行的。

在slide-wells并行免疫细胞化学,细胞生长在寒冷的4%多聚甲醛固定30分钟。幻灯片是冲洗,封锁在10%正常山羊血清(Gibco ThermoFisher科学)和孵化在一夜之间主要的抗体(Abcam老鼠anti-nestin, 1: 200年,剑桥,妈,美国;Dako兔子anti-GFAP, 1: 500年,安捷伦,圣克拉拉,CA,美国;或山羊anti-DCX 1: 500年,圣克鲁斯,达拉斯,TX,美国)。第二天,细胞被冲洗和孵化在二级抗体共轭Alexa萤石488或594(1:250年,ThermoFisher科学)在黑暗中在室温下2小时。冲洗后,幻灯片与DAPI复染色(Sigma-Aldrich)和盖玻片与聚乙烯醇DABCO抗衰落试剂(PVA-DABCO;Sigma-Aldrich)。分析细胞表型是使用一个奥林巴斯共焦显微镜。细胞用于移植nestin-positive > 80%,符合神经祖细胞表型。

2.3。ES-NPC签名定量实时聚合酶链反应(存在)

RNA提取从附着西文文化和npc之前移植。RNA提取使用RNeasy工具包(美国试剂盒,瓦伦西亚,CA),其次是对列DNAse消化使用核糖核酸酶免费DNAse工具包(试剂盒)。四个μ克cDNA /复制准备使用试剂盒RT2第一链工具包或马宏升的小鼠白血病病毒(MMLV)逆转录酶(表达载体,卡尔斯巴德,CA)。的互补脱氧核糖核酸是稀释PowerUP SYBR绿色主人混合(ABI, ThermoFisher科学)的浓度100 ng /好,能整除的为自定义签名存在数组(试剂盒)96 -孔板,由27个干细胞、神经胶质,神经元分化基因一式三份。使用ΔΔC相对基因表达是量化_T方法,建立的意义阈值在±2倍的表情。统计学意义是由个别学生的计算t测试中通过比较控制ES签名基因和全国人大和ESΔΔC之间_T值。

2.4。组织获取和组织学

在一个星期接受,15天postinjury (DPI)(图1(一)),动物麻醉的腹腔内注射氯胺酮和甲苯噻嗪,然后用0.1磷酸盐溶液灌注transcardially (PBS)其次是4%多聚甲醛。大脑被移除,后缀在4%多聚甲醛在一夜之间在4°C,在PBS冲洗,转移到30%蔗糖三天在4°C。大脑被嵌入在一个cryomold使用最佳切削温度复合(ThermoFisher科学),使用干冰迅速冻结,并储存在−80°C。大脑在冠状平面分段在12μ米厚度使用低温恒温器,收集10个等间距的系列到superfrost幻灯片(ThermoFisher科学),并存储在−20°C到用于染色。

组织学证实人大移植是利用GFP ES-NPCs的积极性。GFP荧光直接可视化使用这项工作或通过免疫组织化学,GFP GFP信号的放大。部分是孵化鸡anti-GFP(1: 200年,ThermoFisher科学)24小时在4°C其次是洗和孵化生物素化的anti-chicken二级抗体(1:200年,鸟纲、Tigard或,美国)。抗体反应是放大利用ABC精英工具包(向量实验室,伯林盖姆、钙、美国),和chromagen沾轻拍(向量实验室)。部分复染色与0.1%甲酚紫(美国UT Scy-Tek,洛根)。

证据的新神经元生成评估15天postinjury (DPI)免疫组织化学染色的未成熟神经元标记doublecortin(克莱斯勒)37]。等间距的部分整个rostrocaudal程度海马齿状回的孵化一夜之间在4°C山羊anti-doublecortin主要抗体(1:200年,圣克鲁斯)稀释3%马血清(triton-x Gibco ThermoFisher科学)和0.3% (Sigma-Aldrich) PBS。洗后,部分抗体在生物素化的马被孵化组二次抗体(向量实验室)。与上面类似,部分被孵化与ABC(向量实验室),沾着轻拍,复染色以0.1%甲苯基紫(Scy-Tek)。幻灯片被蒙蔽,估计的无偏stereological数总数DCX-positive神经元的齿状回颗粒细胞层。对于这一分析,提出了GCL低倍镜下使用eclipse尼康显微镜和机动阶段。DCX-positive soma被数后,高倍镜下光学分馏器方法(5,38,39)利用立体调查员软件(美国VT MicroBrightField生物科学、威利斯顿)。DCX-positive细胞在GCL是计算使用网格大小为75μm×75μ50 m的计算框架μm×50μ每20 m均匀间隔的截面齿状回。DCX-positive细胞内的门被数每20节中使用一个详尽的计算方案通过齿状回。由于人才使用的部分,我们利用底部z设在排除飞机避免下属的偏见。

分析树突长度、两个随机选择的大脑每组60岁μm和收集在PBS自由浮动。组织是克莱斯勒使用免疫荧光技术处理自由浮动。部分在山羊anti-doublecortin孵化(1:50,Santa Cruz)在室温下过夜,其次是594年Alexa萤石洗在PBS和孵化共轭驴抗体(1:200年,生命技术)3小时在黑暗中在室温下。部分与DAPI复染色(Sigma-Aldrich)和wet-mounted。部分被编码,然后使用一个奥林巴斯FV100共焦显微镜分析。Z-stack照片被贯穿于整个部分并保存为离线分析。每个动物,最mature-appearing的五个完整细胞树突树在该节选择进行分析。树突长度和分支模式计算使用Sholl分析插件ImageJ /斐济[算法40- - - - - -42]。

2.5。行为研究

之前包含在这项研究中,动物适应住房和行为测试环境至少三天。认知测试了14 DPI使用小说对象识别(也)任务43- - - - - -45]。所有对象使用类似的大小和复杂性,并测试了相同的偏好和缺乏规避。测试前的一天,动物们适应活动框开放田地面积(Accuscan Omnitech,哥伦布,哦,美国)10分钟。当天的测试,动物都有单独的盒子10分钟测试有两个相同的物体放置在相反的角落40厘米×40厘米的盒子。梁打破记录的10厘米×10厘米区周围的每个对象的中心。在这个任务,区域活动进行了分析使用融合软件(Omnitech)检测方面偏好或避免显著对象。此外,类似对象的总勘探时间被记录。动物们回到了他们的家里笼小时间隔。这个区间后,动物被放置在盒子,一个熟悉的对象和一个新的对象为5分钟。各个群体的对象类型和位置都是随机的。 Objects and the activity box were cleaned between every trial to minimize olfactory cues. Testing sessions were videotaped for offline analysis. A single researcher blinded to the animal group performed the analysis. The amount of time the animal spent exploring each object was obtained by analysis of the video by a blinded observer. Object exploration was defined as the animal facing, sniffing, and otherwise interacting within 2 cm of the object. Grooming near an object, climbing on an object for extended periods, or back facing the object was not included as exploration time. Recognition of the novel object was calculated as a novel object discrimination ratio: (time-exploring novel object)/(time exploring familiar object + time exploring novel object). A ratio of 0.5 represents equal time with both objects, whereas a value above 0.5 demonstrates time spent preferentially with the novel object.

2.6。统计分析

数据分析是使用SPSS统计Macintosh(第23节,IBM)。所有数据进行测试的假设常态(Shapiro-Wilk测试)和方差的同质性(列文的测试)。所有的假设都见过,差异进行了分析与方差分析(方差分析)和图基HSD事后分析。假设没有满足,数据分析的非参数克鲁斯卡尔-沃利斯检验独立样本。也没有,每组比较平等的对象探索通过一次采样值为0.5t以及。一个p值为0.05时对所有统计测试是用于指示意义。

3所示。结果

3.1。横向流体冲击损伤产生可再生的损伤

所有受伤的动物组显著不同从夏姆斯( RRT) (χ²[3]= 34.66, ;图1 (b))。克鲁斯卡尔-沃利斯和两两比较显示显著差异和虚假的(受伤, ;受伤+车辆, ;受伤+人大, ;所有 )。间没有差异(所有受伤的动物 )。

3.2。移植细胞不同,采用从胚胎干细胞和基因表型

胚胎npc的特点是采用干细胞移植前和基因的方法。免疫细胞化学证实巢蛋白的优势积极,GFAP和克莱斯勒免疫反应性(数据2(一个)- - - - - -2 (c))。进一步确认从未分化的胚胎干细胞转变为分化npc,我们执行中存在使用RNA提取每个程控的三个独立的文化。准备cDNA;探讨了八ES-specific底漆,十一个神经中枢神经系统特定的引物(图/2 (d)),6个glial-specific引物(数据没有显示)。总的来说,神经元探针的ΔΔC_T值表明特异性神经元基因产物明显调节或未检测到,在npc和未分化的胚胎干细胞。值得注意的是,Ncam1(ΔΔC_T= 42.8±9.2, )和巢蛋白(新经济学院,ΔΔC_T= 58.1±4.2, ×10⁻¹¹)有显著调节。此外,doublecortin (克莱斯勒),一个不成熟的神经元microtubule-associated蛋白质不能被探测到请一式三份西文文化但高度表达(avgΔC_T在npc = 7.2)。完善的ES-specific基因的产品,Gli2(ΔΔC_T= 0.3±0.2, ),Nanog(ΔΔC_T= 0.1±0.02, 全国人大文化显著下调,节点(ΔΔC_T= 2.2±0.7, )被发现不显著。

移植npc被确定通过GFP积极性和集群的细胞从海马细胞结构不同。npc是主要位于注射location-surrounding海马齿状回分子层附近的裂缝,没有证据表明集成到颗粒细胞层(图2 (e))。

3.3。受伤的动物收到npc显示改进的性能也比受伤的动物

虚假的动物( )这部小说能够充分区分对象从熟悉的对象意味着歧视比率为0.69,这是明显不同于测试值为0.5 ( )。相比之下,受伤的动物( )表现不佳也意味着歧视比率为0.57,没有明显不同于测试值( )。受伤的动物收到车辆( )的意思是歧视的比例0.59,还没有明显不同于测试值( )。最后,受伤的动物注射npc显示统计性能优越( ;意味着歧视比0.73)相比,测试值为0.5 ( )(图3)。

3.4。植入的干细胞消除了增加新神经元损伤后生产

群体间的分析显示不同的总数海马齿状回DCX-positive细胞(F(3、26)= 3.793, )。事后分析显示没有区别DCX-positive细胞数量的受伤和受伤的动物之间收到车辆( )。而独自受伤组织( 从虚假的)没有表现出显著差异( ),受伤+汽车集团( ),这两个损伤组的组合显示显著差异( 和 与假(职责)。 )。受伤+汽车集团也显示大大增强DCX-positive细胞( 比受伤的动物收到npc) ( )。受伤的动物收到虚假的npc没有统计不同数量( )单独或受伤的动物( )(图4)。

3.5。齿状回受伤的动物包含未成熟神经元异常特征

虚假证明动物有齿状回不成熟神经元树突延伸到分子层具有复杂分支(图5(一个))。这种模式的树突分支并不是证明在大多数DCX-positive细胞中看到受伤的动物和受伤的动物收到npc(数字5 (b)和5 (c))。DCX-positive细胞的树突总长度的分析,包括每一个细胞和所有分支的长度,显示一个重要群体间的差异(F(2、30)= 5.427, )。具体来说,树突长度大大延长了虚假的动物相比(事后受伤 接受npc(事后)或受伤的动物 )(受伤+车辆无法使用;图5 (d))。此外,动物从所有组DCX-positive细胞异常位于门(图5 (e)),但没有明显差异的比例DCX-positive细胞位于这个区域(F(3、26)= 1.406, )。

4所示。讨论

我们已经表明,在严重LFPI之后,老鼠显示认知改善后植入的npc与神经元数量的增加没有联系或与先进的内生创伤性未成熟神经元的形态成熟。

4.1。外侧流体冲击损伤模型的相关性

横向流体冲击损伤的动物模型的创伤性脑损伤(13,46]。虽然大多数LFPI研究已经在老鼠身上进行,该模型也被用于小鼠(30.]。在这项研究中我们选择老鼠因为mouse-derived npc移植到老鼠的大脑消除需要免疫抑制疗法可能会混淆我们的结果而且允许为未来的研究基于基因扰动使用可用的转基因动物。

横向FPI抒发焦和弥漫性损伤包括大脑皮层和皮层下白质出血,血脑屏障破坏,和脑弥漫性轴索病变;因此,它模仿人类的创伤性脑损伤(13,47,48]。与LFPI,记录海马神经元死亡,长期势差[受损13,改变钙含量(14]。LFPI是我们的首选模型研究创伤性脑损伤,因为它提供了适当的海马损伤没有总组织空化。

我们生产在老鼠LFPI rrt与以前公布的结果一致。研究利用LFPI小鼠之间有轻微的损伤定义为RRT 2和4分钟49,50),中度损伤RRT 200至600秒,和严重的伤害那些RRT≥540秒(51- - - - - -55]。因此,我们RRT范围260 - 660秒(约4分钟)适合的目标是严重受伤。一些组织也报告主音故作姿态,击剑的反应,作为一个额外的验证中度损伤严重程度(55,56]。我们承认类似的反应在我们的动物;然而,这些并没有明确记录没有给出数据。

4.2。LFPI后移植npc增强认知功能

许多研究表明干细胞移植后功能改进;然而,背后的机制认知改善细胞移植尚不清楚。我们将npc移植到海马裂,目标检测是否直接影响海马体影响认知的复苏。其他研究的干细胞移植已经使用各种移植地点包括纹状体(57)和perilesional皮层(5,9,58)和莫里斯等展示海马认知任务的改善水迷宫。在我们的研究中,我们评估动物移植后1周。一周还为时过早允许移植细胞合并成海马电路,如预期的那样,我们没有观察到细胞迁移或集成的证据。我们只发现移植细胞位于附近的植入位置附近的海马裂和没有看到移植细胞在齿状回。

尽管缺乏移植细胞迁移和合并成齿状回,我们发现性能增强小说对象识别(图3)。也不是hippocampal-dependent测试视觉物体识别记忆的44,45]。其他组织探索实验性创伤性脑损伤后认知注意到创伤性赤字和性能(42,59]。我们发现表现不佳也没有受伤后,显著改善认知人大移植后一个星期。这表明,移植细胞集成不需要认知增强损伤模型。

其他表明生长因子和神经营养因子提高移植物存活率,集成,因此功能改善。细胞移植后早期改善学习和记忆假定glial-derived神经营养因子的关键支持者移植物生存和神经元分化(9,10]。Blaya和他的同事们(5]npc分泌合成multineurotrophin注入perilesional皮质的老鼠LFPI后一周。他们证明改善移植物生存和神经元分化在5周posttransplantation生成分泌相关的。然而,他们发现空间学习增强独立生成分泌。我们的研究结果支持先前的文献,我们发现认知改善细胞移植后早期,这意味着行动的机制不同于移植物生存和集成。

4.3。增加细胞植入后神经发生并不构成认知改善

我们评估未成熟神经元生产后创伤性脑损伤和改变一个星期postcell移植。我们展示整体增加LFPI后未成熟神经元数量。简单的比较我们所有的受伤的动物,没有收到npc和虚假的显示在受伤后克莱斯勒数字显著增加( )符合类似增加报告的其他实验后创伤性脑损伤(21- - - - - -26]。具体来说,研究内生祖细胞创伤性脑损伤的反应了克莱斯勒的增加细胞在七天后LFPI或控制C57BL / 6小鼠大脑皮层的影响(23,26]。

进一步,我们的多重比较分析研究表明,受伤的动物注射的车辆并没有显示出统计上的显著差异在克莱斯勒与受伤的动物数量没有注入,反对一个独立的车辆仅对神经发生的影响。值得注意的是,受伤的动物收到npc没有显示克莱斯勒的增加细胞数量比虚假的组(图4)。

新神经元生成实验创伤性脑损伤后海马融入显示电路(60),因此成年神经发生的重要性认知的恢复是一个合理的问题。别人评价消融实验创伤性脑损伤后神经发生,表明认知恢复一个月后受伤时减少成年神经发生是废除了27,28]。我们与移植的动物npc显示改进和性能没有额外的新神经元生产(图的证据3)。因此,神经发生的整个过程对创伤性脑损伤后认知改善很重要,但时机、集成,和这些新神经元的作用尚不清楚。

我们另外表明新受伤的齿状回神经元可能异常的虚假的同行相比。异常细胞集群、少树突分支和更短的树突树长度反映这一概念(图5)。在其他损伤系统,如癫痫模型,有证据的异常神经发生损伤。夏皮罗和Ribak61年]表明,创伤性增加新的神经元生产导致克莱斯勒标记细胞集群缺乏正常的一对一的关联与星形胶质细胞和港口持久基底树突。父母和他的同事们(62年]表明,癫痫发作在新神经元生成增加显示异位门的迁移。最近,它已经表明,TBI-induced神经发生可能显示类似的异常神经发生的迹象,如不恰当的成熟、迁移,与海马的集成电路(63年,64年]。

我们没有找到一个不同的比例异常位于门的DCX-positive神经元,但是我们展示在受伤后未成熟神经元树突长度较短。动物收到npc显示未成熟神经元异常特色但有整体更少的新神经元。这表明可能存在一种“金发女孩效应”对成年神经发生;太多的新生神经元可能太少一样有害。我们的统计分析树突长度受限于集群效应的可能性与重复措施执行在每个鼠标(5为每组小鼠细胞分析)。一种更健壮的多层分析需要确认我们的研究结果的有效性。如果证实是真的,认知能力将是最好的,当适当地集成新的神经元的数量正确匹配的内在的电路。因此,人大的确切机制移植改善认知还不太为人所知、但可能与恢复体内平衡的内源性神经发生。

我们已经表明,改善认知能力不依赖于整合移植细胞我们没有观察到定性的迹象集成在一周posttransplantation时间太短会移植细胞整合到现有的电路。其次,npc没有产生任何进一步提高未成熟神经元生产;因此,认知机制改进不涉及额外的细胞生成。最后,我们表明,LFPI-induced新的神经元异常,人大移植并没有改变这些不成熟细胞的异常特征。

5。结论

我们证明是严重创伤性脑损伤的实验后,老鼠证明赤字在认知功能和增加成年神经发生。改善认知人大移植后不会发生通过移植细胞融入内生电路,但也许通过调制的时间、数量和集成内生新神经元的异常。进一步了解创伤性异常的神经发生可能产生未来的治疗干预的一个重要目标。

缩写

克莱斯勒:	Doublecortin
DPI:	天postinjury
ES:	胚胎干细胞
FPI:	流体冲击损伤
GFAP:	胶质原纤维酸性蛋白
绿色荧光蛋白:	绿色荧光蛋白
也没有:	小说对象识别
全国人大:	神经祖细胞
PBS:	磷酸盐溶液
转:	每分钟旋转
RRT:	扶正反射时间
创伤性脑损伤:	创伤性脑损伤。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

确认

作者承认Drs。阿什利·芬恩和乔纳森Godbout建立流体冲击损伤模型在俄亥俄州立大学。作者要感谢艾米坠毁和Drs的实验室。菲利普·波波维奇和Dana McTigue有用的讨论和输入在设计和管理行为的研究。作者感谢大脑和脊髓修复中心俄亥俄州立大学外科和行为设备和资源的使用。作者还要感谢莱斯利·费舍尔和米歇尔博士的实验室低音部允许使用立体声调查员显微镜和软件。使用校园显微镜和共焦图像获得的成像设备在俄亥俄州立大学。高频电炉获得资金支持的俄亥俄州立大学Neurosignature计划,临床与转化科学中心(UL1TR000090)和核心格兰特研究所P30-NS045758 e。资金支持部分还提供了通过一个加德纳辛辛那提大学神经科学研究所研究飞行员格兰特(劳拉·b·Ngwenya)。

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