表皮生长因子在脑损伤修复中对神经前体细胞分裂对称性的调节作用的研究

New born neurons and glial cells are derived from neural progenitor cells (NPCs). Epidermal growth factor (EGF) enhances the post-traumatic brain repair by stimulating NPCs proliferation and modulating their differentiation. The two sub-groups of NPCs (type I and type II) is fundamentally different in the response to brain injury. It is not fully understood which sub-group is targeted by EGF in the stimulation of cell proliferation and the modulation of cell differentiation. Dividing cellular asymmetry is essential to the modulation of cellular proliferation and differentiation,which means producing two progenitor cells or a progenitor and a mature one. This project induces the knock-in modal mouse to differentiate type I NPCs from type II. Double immuno-labeling is used to demonstrate the effects of EGF on the dividing cellular asymmetry of NPCs. The differentiation of NPCs and the new formed connections are demonstrated thereafter. Functional improvement is also evaluated by Barnes maze test. Flowcytometry is used to set the two sub-groups of NPCs apart for the further studies of EGF on NPCs. This project will enlighten the underlying mechanisms of neural repair on NPCs and will also help to optimize the utilization of EGF on brain repair.

神经前体细胞（NPCs）在脑损伤后产生新的神经元和胶质细胞。表皮生长因子（EGF）通过刺激NPCs增殖和调节其分化促进神经修复。NPCs的两个亚群（I型和II型）对损伤的反应并不相同，目前尚不清楚EGF作用于哪一型NPCs产生效应。细胞的增殖和分化是分裂对称性决定的，即分裂的对称性决定其子代细胞是两个前体细胞还是一个前体细胞和一个成熟细胞，因此本项目通过NPCs分裂的对称性研究EGF在脑损伤修复中的作用。首先通过转基因技术特异性显示I型NPCs，从而把两类NPCs在组织学上区分开，通过免疫双标法研究EGF对两类NPCs分裂对称性的影响，并研究EGF对NPCs分化方向和新神经连接建立的影响及其对功能恢复的影响。为了更精确地研究EGF对两型NPCs分化的影响，本研究用流式细胞技术在体外分离两类NPCs，并研究其分化方向。本项目有助于了解NPCs作用机制并优化EGF在脑损伤中的应用。

神经前体细胞（NPCs）理论上可以用于中枢神经系统的损伤修复。但神经前体细胞的研究结果并没有应用于临床，原因之一是参与中枢神经系统修复的神经前体细胞数量很有限。NPCs在脑损伤后产生新的神经元和胶质细胞。表皮生长因子（EGF）通过刺激NPCs增殖和调节其分化促进神经修复。NPCs的两个亚群（I型和II型）对损伤的反应并不相同，细胞的增殖和分化是分裂对称性决定的，即分裂的对称性决定其子代细胞是两个前体细胞还是一个前体细胞和一个成熟细胞。.本项目通过NPCs分裂的对称性研究EGF在脑损伤修复中的作用。首先通过转基因技术特异性显示I型NPCs，从而把两类NPCs在组织学上区分开，通过免疫双标法研究EGF对两类NPCs分裂对称性的影响，并研究EGF对NPCs分化方向和新神经连接建立的影响及其对功能恢复的影响。.本项目发现：EGFR主要分布于侧脑室壁下方的SVZ和SGZ区域。脑损伤后EGFR的表达上调，主要位于侧脑室壁下方的SVZ和SGZ区域。并在脑实质内表达。脑损伤后，II型神经外前体细胞数量减少。静脉注射EGF使脑损伤后的神经前体细胞倾向于对称性分裂。这种效应主要体现在对I型神经前体细胞的影响。结果是使I型神经前体细胞数量增加，而对II型神经前体细胞的数量没有明显影响。同时，EGF的注射增加了损伤区域突触连接的数量。脑室内注射EGF促进实验动物的行为学恢复。.本项目有助于了解NPCs作用机制并优化EGF在脑损伤中的应用。同时对细胞分裂对称性的研究可以拓展到神经肿瘤等其他领域的研究。