恶性神经胶质瘤是目前致死率极高的疾患之一,近年来体内外的研究证明胶质瘤细胞能够诱导神经干细胞(neural stem/progenitor cells, NSCs)的迁移,为神经胶质瘤的治疗带来了希望;然而胶质瘤诱导NSCs迁移的细胞与分子机制并不明确,尤其是NSCs的分化状态与其迁移的关系鲜有报道,我们将就该问题展开进一步的研究工作。本研究首先在体外分离培养得到新生大鼠脑室下区(subventricular zone, SVZ)的NSCs,并通过对细胞形态、生长特性及特异性抗原(Nestin、GFAP和Tuj1)表达对细胞进行了鉴定。结果显示,所培养的NSCs增殖速率快,高表达NSCs特异性抗原Nestin,分化实验也证明了NSCs具有多向分化潜能,能够分化成神经元(neuron)、少突胶质细胞(oligodendrocytes)和星形胶质细胞(astrocytes),为后期实验提供了稳定的细胞来源。随后使用含1%胎牛血清(fatal calf serum, FCS)的H-DMEM分化培养基建立NSCs体外分化模型,在此模型内分别使用收集的胶质瘤细胞条件培养基(conditioned medium)和加入不同浓度的基质细胞衍生因子(stromal cell-derived factor, SDF-1α)的分化培养基对NSCs进行处理,SDF-1α为胶质瘤细胞及脑损伤区域所分泌的众多因子中的一种。我们跟踪观察NSCs分化0～48 h的不同阶段下,在对胶质瘤条件培养基和SDF-1α的刺激做出应答时其迁移行为发生了哪些变化。实验结果发现,收集的神经胶质瘤细胞条件培养基未能影响到0～48 h内不同分化阶段下NSCs的迁移距离。不过在分化的24～48 h内,细胞运动状态较好,出现迁移速率为零的次数显著低于H-DMEM+1% FCS分化组。而且在分化的整个时段(0~48 h) NSCs的迁移持续性在含1% FCS的神经胶质瘤条件培养基处理后要明显高于使用H-DMEM+1% FCS分化培养基,甚至与未分化状态的NSCs相比也占据明显优势。说明虽然胶质瘤细胞条件培养基未能改变NSCs分化0～48 h内的非定向迁移距离,却使得NSCs在分化后期(24~48 h)始终保持较好的运动速率,并在整个0～48 h的整个分化过程维持较高的迁移持续性。与此同时,我们分别使用含不同浓度SDF-1α的H-DMEM+1% FCS分化培养基对NSCs进行处理和观察,发现5 ng/ml SDF-1α并未对NSCs不同分化阶段下的迁移距离、迁移效率、迁移持续性上产生显著影响。而20 ng/ml和80 ng/ml SDF-1α在NSCs分化的0~24 h内通过促进迁移距离和迁移的持续性提高而增强其迁移的总体能力,但在分化24~48 h内,却以提高NSCs迁移效率和迁移持续性的方式增强其迁移的总体能力,然而SDF-1α的这些促进作用并没有随着其浓度的提高而进一步增强。为了进一步验证前期的实验结果并为后期的体内等机理性研究做准备,我们又选择了C17.2神经干细胞系进行相关的实验。结果发现,在C17.2分化24 h时其对SDF-1α的应答最为强力,定向迁移的细胞数要明显多于未分化状态。而随着分化进程的深入,其迁移能力逐渐降低,到第7 d时已显著低于未分化状态。说明在对SDF-1α刺激下,NSCs分化的24 h成为一个关键时期。根据以上实验结果我们推测,NSCs的分化状态与其对胶质瘤细胞及其所分泌因子SDF-1α诱导迁移的应答之间存在着紧密的内在联系。其中NSCs在不同分化阶段下对SDF-1α的应答是以不同的方式来实现,24 h成为了整个分化过程的一个关键点,在这一时期前后NSCs对外部刺激的应答发生了显著改变。而胶质瘤细胞条件培养基中除含有SDF-1α外还含有多种胶质瘤细胞所分泌的因子如:干细胞因子(stem cell factor, SCF-1)和血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)以及其它目前未知的细胞因子使得其对NSCs不同分化阶段下迁移能力的影响与前者有所区别,在整个分化过程中没有出现一个发生显著改变的关键点,但是二者都显著提高了NSCs整个分化阶段内细胞迁移的持续性。以上结论进一步揭示了NSCs的分化状态与其迁移的内在联系,为解开NSCs分化和迁移机制之谜及临床移植治疗中枢神经系统疾病和损伤的研究提供了一定的实验依据。