17β-雌二醇对海马神经干细胞增殖和分化的影响及其机制

摘要

目的:观察17β-雌二醇(17β-E2)对原代培养海马神经干细胞(NSCs)增殖和分化能力的影响,并阐明其可能的作用机制。方法:提取新生24 h内SD大鼠海马组织NSCs,分为对照组和17β-E2组。采用免疫荧光法检测2组NSCs中巢蛋白(Nestin)和5-乙炔基-2'-脱氧尿苷(EdU)的表达情况,计算NSCs增殖率。Western blotting法检测NSCs中Nestin蛋白表达水平,流式细胞术检测不同细胞周期NSCs百分率。采用免疫荧光法检测NSCs分化后神经元标志物βⅢ-微管蛋白(βⅢ-tubulin)和星形胶质细胞标志物胶质纤维酸性蛋白(GFAP)的表达情况,计算神经元与星形胶质细胞的相对比值。Western blotting法检测NSCs分化后βⅢ-tubulin、GFAP以及磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)、蛋白激酶B (Akt)、磷酸化Akt (p-Akt)、糖原合成激酶3β(GSK-3β)、磷酸化GSK-3β(p-GSK-3β)和β-连环蛋白(β-catenin)等PI3K/Akt/GSK-3β通路相关蛋白的表达水平。结果:免疫荧光法,2组NSCs中Nestin均阳性表达,与对照组比较,17β-E2组NSCs增殖率明显升高(P<0.01);Western blotting法,与对照组比较,17β-E2组NSCs中Nestin蛋白表达水平升高(P<0.05)。流式细胞术,与对照组比较,17β-E2组S期NSCs百分率明显升高(P<0.01)。免疫荧光法,与对照组比较,17β-E2组神经元与星形胶质细胞的相对比值明显升高(P<0.05)。Western blotting法,与对照组比较,17β-E2组NSCs分化后βⅢ-tubulin蛋白表达水平升高(P<0.05),GFAP蛋白表达水平降低(P<0.01),Akt、p-Akt、β-catenin和p-GSK-3β蛋白表达水平升高(P<0.05或P<0.01),GSK-3β蛋白表达水平降低(P<0.05)。结论:17β-E2可以促进NSCs增殖并促使其向神经元方向分化,其作用机制可能与PI3K/Akt/GSK-3β信号通路有关。

关键词

17β-雌二醇 / 神经干细胞 / 细胞增殖 / 细胞分化 / 磷脂酰肌醇3-激酶 / 蛋白激酶B / 糖原合成酶激酶3β