阿魏酸钠诱导人骨髓间充质干细胞向神经细胞定向分化的分子途径

骨髓间充质干细胞（MSCs）移植对神经系统损伤具有一定的修复作用，如何提高MSCs向神经细胞分化的效率以进一步提高MSCs修复神经损伤的效果是该领域的热点课题。我们前期研究证实中药单体阿魏酸钠（SF）体外可明显诱导MSCs向神经细胞分化，Notch通路可能在分化调控中发挥重要作用,但具体机制有待阐明。近来研究发现microRNA（miRNA）对干细胞分化具有强大的基因调控作用,有研究表明miR-34、miR-199等miRNA可靶向Notch信号通路，调控肿瘤细胞的增殖分化,分析其极有可能通过影响Notch通路参与SF诱导MSCs向神经细胞分化的调控。本项目结合干细胞分化研究的最新发展趋势，利用生物芯片和重组慢病毒载体等技术，探讨miRNA如何影响Notch通路来调控MSCs向神经细胞诱导分化，为建立MSCs向神经细胞高效诱导分化的培养体系提供理论依据。

神经细胞定向诱导分化涉及到多种调控因子参与其中，许多关键环节尚未阐明。本研究探讨了阿魏酸钠（SF），肿瘤坏死因子（TNFa）对骨髓间充质干细胞（MCSs）向神经细胞定向诱导分化的作用，分析了SF，TNFa、DMSO联合BHA等不同诱导条件下的诱导分化机制，同时探讨了人尿液来源的干细胞(hUSCs)向神经类细胞定向分化的作用。研究结果表明①SF、TNFa具有诱导骨髓间充质干细胞向神经细胞定向分化的作用；② miR-34a参与了SF、TNFa及DMSO+BHA等不同诱导条件下MSCs向神经样细胞定向分化的过程。miR-34a通过下调其靶基因SIRT1，阻遏下游Notch1活性蛋白的表达从而调控定向神经分化的生物学过程；③HDAC4可能是参与调控神经诱导分化的重要表观遗传调控因子；④hUSCs具有类似间充质干细胞的特性，体外经神经诱导培养后可跨胚层分化为神经细胞。研究结果将有助于阐明MSCs定向分化为神经类细胞的调控途径，为探索建立高效稳定的诱导分化技术体系以及新的种子细胞来源提供新的理论依据和技术途径，这对于干细胞移植治疗中枢神经系统损伤疾病具有重要意义。