神經(jīng)前體細(xì)胞、神經(jīng)元細(xì)胞、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的生物標(biāo)志物

李姣潘治斌1徐仁伵

(南昌大學(xué)第一附屬醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科，江西南昌330006)

關(guān)鍵詞〔〕生物標(biāo)志物;神經(jīng)前體細(xì)胞;神經(jīng)元細(xì)胞;神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞

中圖分類號(hào)〔〕R741〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕A〔

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(30560042，81160161)

通訊作者：徐仁伵 (1969-)，男，教授，主任醫(yī)師，博士生導(dǎo)師，主要從事肌萎縮側(cè)索硬化和帕金森病的發(fā)病機(jī)制和防治研究。

1九江市第一人民醫(yī)院

第一作者：李姣 (1990-)，女，碩士，主要從事肌萎縮側(cè)索硬化的防治研究。

美國(guó)癌癥研究中心將生物標(biāo)記物定義為通過對(duì)細(xì)胞內(nèi)的某一生物化學(xué)成分、結(jié)構(gòu)或功能的檢測(cè)來客觀獲取機(jī)體正?；蚣膊顟B(tài)下的生理病理過程和疾病發(fā)生發(fā)展、治療、預(yù)后等信息的物質(zhì)。在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中，本文通過免疫組化、免疫熒光等研究方法用各種生物標(biāo)志物特定標(biāo)記神經(jīng)細(xì)胞來區(qū)分不同類型神經(jīng)細(xì)胞，并且研究不同種類神經(jīng)細(xì)胞在不同發(fā)育階段在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的分布、增殖、分化、遷移及作用。本文將對(duì)神經(jīng)前體細(xì)胞、神經(jīng)元細(xì)胞、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的生物標(biāo)志物的研究進(jìn)展作一綜述。

1神經(jīng)前體細(xì)胞

1.1巢蛋白(Nestin)Nestin其cDNA全序列5 983 bp,編碼一個(gè)含有1 821個(gè)氨基酸的蛋白質(zhì)，它的形態(tài)類似于波形蛋白、索蛋白、神經(jīng)絲等其他中間絲類蛋白，但在結(jié)構(gòu)上的一些特殊性決定了它功能的特殊性。它的N末端很短，不能形成同型二聚體組成中間絲，只能與波形蛋白或肌間線蛋白共同形成異二聚體組裝為中間絲，因此，被定義為第六類中間絲蛋白，主要表達(dá)于未分化、具有分裂能力的細(xì)胞中，主要分布在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)并參與細(xì)胞骨架的構(gòu)成。在中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育過程中，Nestin在胚胎早期的神經(jīng)上皮表達(dá)，出生后即停止表達(dá)；神經(jīng)前體細(xì)胞最先表達(dá)Nestin，隨后表達(dá)波形蛋白(Vimentin)；當(dāng)神經(jīng)細(xì)胞的遷移基本完成后，Nestin的表達(dá)逐漸減少，一旦神經(jīng)前體細(xì)胞朝向終末方向分化成神經(jīng)元和膠質(zhì)細(xì)胞時(shí)，Nestin便停止表達(dá)，取而代之的成熟神經(jīng)元細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞分別表達(dá)其特異性標(biāo)志物神經(jīng)絲蛋白(NFP)和膠質(zhì)纖維酸性蛋白(GFAP)；故在哺乳動(dòng)物中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)，Nestin被認(rèn)為是中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育過程中神經(jīng)前體細(xì)胞的標(biāo)志之一〔1〕。Dahlstrand等〔2〕研究認(rèn)為Nestin特異性表達(dá)于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)前體細(xì)胞中，但也存在一些特例：(1)一些中樞神經(jīng)前體細(xì)胞不表達(dá)Nestin：如海馬前體顆粒神經(jīng)元、嗅覺上皮細(xì)胞；(2)一些有絲分裂后的中樞神經(jīng)細(xì)胞也表達(dá)Nestin：如小腦白質(zhì)和端腦E15.5中間區(qū)域；(3)一些非中樞神經(jīng)系統(tǒng)的細(xì)胞表達(dá)巢蛋白：如未成熟的心肌和骨骼肌細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞等細(xì)胞。最新研究〔3〕發(fā)現(xiàn)，Nestin不僅存在于所有哺乳動(dòng)物胚胎發(fā)育期的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，而且在成體中樞神經(jīng)系統(tǒng)廣泛分布，如嗅球、小腦、邊緣葉、間腦、腦干、腦室系統(tǒng)周圍、脊髓中央管附近、脊髓后角、大腦皮質(zhì)等都具有大量的Nestin分布。現(xiàn)在大多數(shù)研究已證實(shí)，Nestin在中樞神經(jīng)系統(tǒng)和周圍神經(jīng)系統(tǒng)大多數(shù)增殖活躍的前體細(xì)胞中表達(dá)，發(fā)育成熟的神經(jīng)系統(tǒng)Nestin表達(dá)降低，而損傷的神經(jīng)系統(tǒng)Nestin表達(dá)又重新升高。Krupkova等〔4〕發(fā)現(xiàn)成年動(dòng)物中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷后導(dǎo)致星形膠質(zhì)細(xì)胞重新激活過程中，可觀察到細(xì)胞重新表達(dá)Nestin蛋白，且Nestin蛋白的表達(dá)會(huì)維持很長(zhǎng)時(shí)間，表明Nestin蛋白與神經(jīng)元和膠質(zhì)細(xì)胞的分化有密切關(guān)系。Nestin的明顯上調(diào)是成年動(dòng)物中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)星形細(xì)胞激活的標(biāo)志，其重新表達(dá)可能代表著星形細(xì)胞重現(xiàn)其活性狀態(tài)，它們可能參與了成年動(dòng)物神經(jīng)重塑和修復(fù)過程。在機(jī)械性腦損傷、腦缺血及興奮性毒性腦損傷等應(yīng)激刺激下，神經(jīng)細(xì)胞可出現(xiàn)胚胎期的逆轉(zhuǎn)，特異性及一過性地異常表達(dá)Nestin蛋白。

1.2VimentinVimentin，波形蛋白是目前已知表達(dá)最廣泛的Ⅲ型中間絲蛋白，主要存在于間充質(zhì)來源的細(xì)胞中，由464個(gè)氨基酸殘基組成，相對(duì)分子質(zhì)量約為57 kD，在結(jié)構(gòu)上可分為三個(gè)部分：氨基末端的頭部(103個(gè)氨基酸)、羧基末端的尾部(55個(gè)氨基酸)和兩端之間的中間的桿狀主域構(gòu)成。在哺乳類的神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育期，它暫時(shí)表達(dá)在神經(jīng)元和膠質(zhì)細(xì)胞系的前體細(xì)胞，隨著發(fā)育的進(jìn)行，神經(jīng)前體細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，完成增殖和分化，形成較為成熟的神經(jīng)元和膠質(zhì)細(xì)胞，沿放射狀纖維進(jìn)入腦實(shí)質(zhì)或遷移入特殊組織層，Vimentin逐漸被其他中間絲蛋白如NFP、GFAP等所取代。除了腦膜和血管，Vimentin主要位于未成熟膠質(zhì)細(xì)胞、室周膠質(zhì)細(xì)胞、無髓白質(zhì)內(nèi)的膠質(zhì)細(xì)胞、大腦皮質(zhì)和基底節(jié)的放射狀膠質(zhì)細(xì)胞、小腦的博格曼膠質(zhì)細(xì)胞、少量的成年神經(jīng)元和脊髓室管膜細(xì)胞和中樞神經(jīng)系統(tǒng)向周圍神經(jīng)系統(tǒng)的移行區(qū)。有學(xué)者在研究人胚胎(9、13、28 w)大腦后發(fā)現(xiàn)Vimentin陽(yáng)性細(xì)胞形態(tài)多樣，大小不一，多呈圓形，分布廣泛，特別是嗅球、海馬、紋狀體以及腦室下區(qū)均可見到Vimentin陽(yáng)性的細(xì)胞，并且隨發(fā)育時(shí)期及部位不同，細(xì)胞形態(tài)及突起情況各異，說明了Vimentin參與胚胎時(shí)期腦的發(fā)育。采用共聚焦免疫熒光組織化學(xué)染色觀察到，大量不同染色強(qiáng)度的Vimentin陽(yáng)性細(xì)胞廣泛分布于新生大鼠的大腦皮質(zhì)、海馬結(jié)構(gòu)、腦室及脊髓等部位，主要表達(dá)于細(xì)胞的胞質(zhì)及突起內(nèi)，Vimentin的表達(dá)隨著年齡的增加逐漸減弱，在細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核中均有表達(dá)。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)構(gòu)成血腦屏障的毛細(xì)血管周細(xì)胞存在Vimentin的高表達(dá),還可定位于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的未分化細(xì)胞的神經(jīng)絲狀足樣芽生〔5〕。

1.340 kD微管結(jié)合蛋白質(zhì)(DCX)一個(gè)表達(dá)在中樞神經(jīng)系統(tǒng)有絲分裂后的神經(jīng)細(xì)胞中，僅出現(xiàn)于神經(jīng)元形成的前3 w，是移行的神經(jīng)元前體細(xì)胞的標(biāo)志物。DCX主要分布在4個(gè)神經(jīng)發(fā)生相關(guān)區(qū)域：室下區(qū)、海馬齒狀回的粒下層、吻側(cè)遷移流和嗅球當(dāng)中。DCX免疫陽(yáng)性細(xì)胞在形態(tài)上呈梭形的胞體和單個(gè)的前導(dǎo)突起，大小基本一致。在所有分布區(qū)域中室下區(qū)的DCX免疫陽(yáng)性細(xì)胞密度最高，其次為嗅球。嗅球中的DCX免疫陽(yáng)性細(xì)胞以嗅球中心為核心呈放射狀排列，越靠近嗅球周邊DCX免疫陽(yáng)性細(xì)胞的前導(dǎo)突起朝向越紊亂。在皮質(zhì)偶爾可以見到DCX免疫陽(yáng)性細(xì)胞，但其數(shù)量極其稀少。在吻側(cè)遷移流中DCX免疫陽(yáng)性細(xì)胞呈規(guī)則的有序排列，其前導(dǎo)突起朝向基本相同，均朝向嗅球；在齒狀回粒下層的DCX免疫陽(yáng)性細(xì)胞，前導(dǎo)突起大部分朝向并伸入分子層。有研究通過分析50個(gè)成年小鼠大腦中DCX的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)DCX是在新生成的神經(jīng)細(xì)胞中特異性表達(dá)，而且主要分布在齒狀回和腦室下區(qū)中，DCX和GFAP表達(dá)的新生成的細(xì)胞內(nèi)沒有共定位，說明DCX不表達(dá)神經(jīng)前體細(xì)胞分化的星形膠質(zhì)細(xì)胞。研究發(fā)現(xiàn)DCX在生后早期大腦和成人腦室下區(qū)和海馬表達(dá)呈低水平，這些細(xì)胞可以形成神經(jīng)球，并且可以標(biāo)記神經(jīng)元細(xì)胞標(biāo)志物β-微管蛋白或微管相關(guān)蛋白2(MAP2)。Yoo等〔6〕發(fā)現(xiàn)在小鼠軀體感覺皮層和海馬CAl區(qū)，出生后第1天DCX表達(dá)最為強(qiáng)烈，隨時(shí)間延長(zhǎng)，DCX表達(dá)逐漸降低，在成熟神經(jīng)元中無表達(dá)。綜合上述研究可以得出結(jié)論：DCX可特異性標(biāo)記神經(jīng)元前體細(xì)胞，陽(yáng)性細(xì)胞可分化為神經(jīng)元細(xì)胞，而不分化為星形膠質(zhì)細(xì)胞。DCX有利于神經(jīng)前體細(xì)胞在細(xì)胞培養(yǎng)中的遷移和跨越神經(jīng)組織，在其有絲分裂之間保持正確的平衡中發(fā)揮重要作用〔7〕,在神經(jīng)元前體細(xì)胞的核易位、軸突和樹突成熟等微管相關(guān)細(xì)胞活動(dòng)中也起著非常重要的作用，但DCX可抑制神經(jīng)前體細(xì)胞的增殖，減少會(huì)導(dǎo)致前體細(xì)胞在皮質(zhì)發(fā)育的衰竭。

1.4硫酸軟骨素蛋白聚糖2(NG2)NG2是一種由2327個(gè)氨基酸構(gòu)成的一種300 kD高分子量的I型跨膜蛋白，被廣泛認(rèn)為是少突膠質(zhì)前體細(xì)胞特異性標(biāo)志物。最開始時(shí)在培養(yǎng)的早期腦內(nèi)膠質(zhì)細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)有一種叫少突膠質(zhì)-Ⅱ型星形膠質(zhì)細(xì)胞(O2A細(xì)胞)的細(xì)胞能被NG2抗體標(biāo)記，這類細(xì)胞在形態(tài)上類似于星形膠質(zhì)細(xì)胞，但不表達(dá)星形膠質(zhì)細(xì)胞標(biāo)志物GFAP，而表達(dá)NG2，將該細(xì)胞命名為NG2膠質(zhì)細(xì)胞，也被稱少突膠質(zhì)細(xì)胞前體細(xì)胞(OPC)，OPC可增殖及分化成為少突膠質(zhì)細(xì)胞及Ⅱ型星狀膠質(zhì)細(xì)胞，甚至可能分化為神經(jīng)元細(xì)胞。NG2陽(yáng)性細(xì)胞不僅在發(fā)育小鼠胚胎中樞神經(jīng)系統(tǒng)廣泛分布，還分布于成年大鼠中樞神經(jīng)系統(tǒng)的大腦皮質(zhì)、嗅球、杏仁核、紋狀體、丘腦、海馬齒狀回、腦干的中腦、延髓、小腦和脊髓中。成年的NG2陽(yáng)性細(xì)胞在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中占所有膠質(zhì)細(xì)胞的5%~8%，且在灰質(zhì)和白質(zhì)比例略有區(qū)別，白質(zhì)區(qū)占8%~9%，灰質(zhì)區(qū)占2%~3%，其在皮質(zhì)和海馬區(qū)域與少突膠質(zhì)細(xì)胞的比例為1∶1。NG2陽(yáng)性細(xì)胞在不同的部位形態(tài)也不同，例如在灰質(zhì)區(qū)，胞體呈圓形或橢圓形，細(xì)胞有較多的突起且呈放射狀從胞體發(fā)出；而在白質(zhì)區(qū)，胞體呈長(zhǎng)條狀或梭形，其突起也呈兩級(jí)發(fā)散狀態(tài)，并與軸突平行。不同的時(shí)期NG2細(xì)胞形態(tài)也有差異，在胚胎期的NG2細(xì)胞呈典型的單極或雙極狀前體細(xì)胞的形態(tài)，隨著發(fā)育NG2細(xì)胞逐漸轉(zhuǎn)變成星狀。NG2陽(yáng)性細(xì)胞具有很強(qiáng)的分裂增生能力及較強(qiáng)的自我更新能力，能分化為少突膠質(zhì)細(xì)胞、星形膠質(zhì)細(xì)胞、神經(jīng)元細(xì)胞，這個(gè)祖細(xì)胞群目前被認(rèn)為是早期多能祖細(xì)胞或干細(xì)胞〔8〕，即神經(jīng)前體細(xì)胞。

1.5唾液酸神經(jīng)細(xì)胞黏附因子(PSA-NCAM)PSA-NCAM主要在胚胎發(fā)育過程中的神經(jīng)前體細(xì)胞和未成熟神經(jīng)細(xì)胞表達(dá)。NCAM(神經(jīng)細(xì)胞黏附因子)是細(xì)胞表面的糖蛋白，屬于細(xì)胞免疫超蛋白家族，細(xì)胞黏附因子的一種。成熟動(dòng)物的NCAM主要在神經(jīng)系統(tǒng)中表達(dá)，神經(jīng)管閉合后直至成熟過程中均有表達(dá)。NCAM的Ig結(jié)構(gòu)域上有多個(gè)PSA結(jié)合位點(diǎn)，PSA-NCAM是PSA通過唾液酸轉(zhuǎn)移酶在高爾基體內(nèi)與NCAM結(jié)合而成，主要在胚胎發(fā)育過程中表達(dá)，但在成年后一些具有神經(jīng)可塑性的腦區(qū)如腦室下區(qū)、海馬齒狀回區(qū)、顳葉皮質(zhì)、丘腦-垂體神經(jīng)部、嗅球、梨狀葉及內(nèi)側(cè)皮質(zhì)、杏仁核也可表達(dá)。Kim等〔9〕研究使用細(xì)胞分揀技術(shù)發(fā)現(xiàn)大量的神經(jīng)前體細(xì)胞表達(dá)PSA-NCAM以及Nestin和Musashi1，其中PSA-NCAM陽(yáng)性的神經(jīng)前體細(xì)胞可分化成TUJ1和/或NeuN陽(yáng)性的神經(jīng)元細(xì)胞、O4陽(yáng)性的少突膠質(zhì)前體細(xì)胞和GFAP陽(yáng)性的星形膠質(zhì)細(xì)胞，表明PSA-NCAM陽(yáng)性的神經(jīng)前體細(xì)胞(NPCS)是多能神經(jīng)干細(xì)胞，是能夠生成各種神經(jīng)細(xì)胞亞型的原始神經(jīng)前體細(xì)胞。PSA-NCAM不僅可以作為一個(gè)標(biāo)記，還可以用于純化中樞神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)前體細(xì)胞，并且能從多能干細(xì)胞的早期神經(jīng)衍生物鑒別神經(jīng)嵴細(xì)胞。Bonfanti等〔10〕研究發(fā)現(xiàn)PSA-NCAM與神經(jīng)膠質(zhì)前體細(xì)胞高度相關(guān)，在體內(nèi)，圍產(chǎn)期腦室下區(qū)(SVZ)中包含的PSA-NCAM陽(yáng)性的祖細(xì)胞群可遷移到胼胝體和皮質(zhì)處產(chǎn)生星形膠質(zhì)細(xì)胞和少突膠質(zhì)細(xì)胞。在大鼠皮層神經(jīng)元的培養(yǎng)中研究中發(fā)現(xiàn)PSA-NCAM的丟失或失活會(huì)導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞分化和存活減少，而在發(fā)育中神經(jīng)細(xì)胞的遷移、軸突生長(zhǎng)和突觸發(fā)生期間PSA-NCAM表達(dá)高，說明PSA-NCAM的合成及其在細(xì)胞表面的表達(dá)被體內(nèi)和體外的神經(jīng)活動(dòng)和跨膜的信號(hào)所控制，在執(zhí)行神經(jīng)細(xì)胞的可塑性和跨膜信號(hào)中起重要作用。

1.6Musashi1Musashi家族是一類進(jìn)化保守的RNA結(jié)合蛋白家族，是一種強(qiáng)烈表達(dá)于胎兒和成體神經(jīng)前體細(xì)胞神經(jīng)RNA結(jié)合蛋白，包括Musashi-1和Musashi-2成員。第1個(gè)Musashi家族成員即Musashi-1，由362個(gè)氨基酸組成，基因定位于染色體12q24.1-31，蛋白分子量為39 kD，首先在果蠅中得到鑒定，被認(rèn)為是果蠅不對(duì)稱分裂感覺前體細(xì)胞的蛋白質(zhì)。小鼠中，Musashi1主要表達(dá)在產(chǎn)后的腦室周的神經(jīng)干細(xì)胞和未分化的神經(jīng)前體細(xì)胞中，密切參與不對(duì)稱分裂產(chǎn)生的分化細(xì)胞以及中樞神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)前體細(xì)胞的胚胎發(fā)育過程。有研究發(fā)現(xiàn)在成年大鼠側(cè)腦室周圍的腦室區(qū)內(nèi)可見Musashi1免疫反應(yīng)陽(yáng)性，胞體小圓形，無突起或1~2個(gè)短突起，分布疏密不均勻；隨年齡增長(zhǎng)，側(cè)腦室周圍的腦室區(qū)內(nèi)Musashi1陽(yáng)性細(xì)胞逐漸減少，老年組大鼠仍然有一定數(shù)量的Musashi陽(yáng)性細(xì)胞，得出結(jié)論為大鼠側(cè)腦室區(qū)內(nèi)存在有Musashi1陽(yáng)性細(xì)胞，并隨年齡增長(zhǎng)而明顯減少，這些細(xì)胞可能是Musashi陽(yáng)性的神經(jīng)前體細(xì)胞，其遷移能力和范圍有增齡性的降低。Musashi1蛋白表達(dá)定位于前體細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核中，陽(yáng)性細(xì)胞具有分化成神經(jīng)元、膠質(zhì)細(xì)胞和腸上皮細(xì)胞的能力，并且隨著細(xì)胞分化的進(jìn)行表達(dá)下調(diào)，到成年時(shí)含量非常低，只在幾個(gè)器官中持續(xù)表達(dá)，如腦、睪丸和腸〔11〕。

1.7SSEA-1階段性特異性胚胎抗原(LEX抗原)，也稱為三糖3-巖藻糖基-N-乙?；樘前坊騀AL或CD15，是一種被分子量為80 kD的溶酶體相關(guān)膜蛋白1(LAMP-1)載體分子運(yùn)載的蛋白的細(xì)胞表面的糖復(fù)合物，不僅在小鼠和人的胚胎干細(xì)胞、畸胎瘤細(xì)胞和原始生殖細(xì)胞中表達(dá)，而且在中樞神經(jīng)系統(tǒng)細(xì)胞的發(fā)育和成年階段表達(dá)。在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中，主要在SVZ特異識(shí)別神經(jīng)前體細(xì)胞，在小鼠胚胎端腦和小腦外顆粒層、成年小鼠的中樞神經(jīng)系統(tǒng)的生發(fā)區(qū)的神經(jīng)前體細(xì)胞中均有陽(yáng)性表達(dá)，某些星形膠質(zhì)細(xì)胞也可表達(dá)。Yagi等〔12〕通過熒光免疫方法發(fā)現(xiàn)SSEA-1可作為小鼠的神經(jīng)前體細(xì)胞的標(biāo)記分子，不僅在細(xì)胞表面上而且在細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，其表達(dá)與鞘糖脂硫酸軟骨素蛋白聚糖、糖蛋白、β1整合素、Wnt-1有關(guān)。D'Costa等〔13〕有以火雞為研究對(duì)象的研究中發(fā)現(xiàn)SSEA-1可在多能和增殖的神經(jīng)上皮細(xì)胞和遷徙神經(jīng)嵴細(xì)胞表達(dá)，并被限制在脊神經(jīng)管，說明該抗原還可能與神經(jīng)系統(tǒng)的感官形成有關(guān)，并且參與脊椎神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育，調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的干細(xì)胞群，是維持干細(xì)胞環(huán)境的重要參與者。另有研究認(rèn)為SSEA-1和GFAP表達(dá)陽(yáng)性的細(xì)胞是反應(yīng)性星形膠質(zhì)細(xì)胞，但其真實(shí)性有待進(jìn)一步研究。

1.8CD133單克隆抗體，也稱為prominin-1，是一種分子量為115 kD或100 kD的膽固醇結(jié)合跨膜糖蛋白，存在于各種哺乳動(dòng)物和非哺乳脊椎動(dòng)物的中樞神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)前體細(xì)胞中，被認(rèn)為是胚胎神經(jīng)干細(xì)胞的標(biāo)志。CD133在小鼠出生后早期階段分布在中間放射狀膠質(zhì)細(xì)胞或者室管膜細(xì)胞，成年腦中分布在室管膜細(xì)胞，但側(cè)腦室神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞區(qū)不表達(dá)。除了神經(jīng)上皮細(xì)胞，視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞也可表達(dá)CD133〔14〕。研究發(fā)現(xiàn)CD133與Nestin在神經(jīng)前體細(xì)胞分化時(shí)表現(xiàn)出較高的共表達(dá)，而在誘導(dǎo)神經(jīng)元分化過程中，CD133與星形膠質(zhì)細(xì)胞(GFAP)、神經(jīng)元細(xì)胞(β-微管蛋白)、少突膠質(zhì)細(xì)胞(Olig)不存在共表達(dá)。CD133不表達(dá)分化后的細(xì)胞，只表達(dá)Nestin陽(yáng)性的細(xì)胞，故推斷CD133和Nestin一樣，在神經(jīng)前體細(xì)胞中特異性表達(dá)。CD133的表達(dá)維持在胚胎干細(xì)胞分化成神經(jīng)、上皮及中胚層細(xì)胞階段及分化的終末階段；其表達(dá)并不局限于神經(jīng)祖細(xì)胞，還表達(dá)于成人上皮細(xì)胞，如腎近端小管、非上皮細(xì)胞，特別是視桿細(xì)胞。

1.9多唾液酸神經(jīng)節(jié)苷脂(A2B5)最開始研究發(fā)現(xiàn)A2B5主要在鼠、雞、兔的小腦，雞視網(wǎng)膜、小鼠脊髓和背根神經(jīng)節(jié)的一小部分星形膠質(zhì)細(xì)胞中表達(dá)，且不成熟的星形膠質(zhì)細(xì)胞A2B5的表達(dá)比成熟的星形膠質(zhì)細(xì)胞的表達(dá)多。Dietrich等〔15〕研究通過從冷凍保存18~20 w舊胎腦的神經(jīng)祖細(xì)胞分離出的神經(jīng)膠質(zhì)前體細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)它們可以在有堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子的純化無血清培養(yǎng)基中生長(zhǎng)，并表達(dá)A2B5，分化后的細(xì)胞表達(dá)O4、O1和GC標(biāo)記的少突膠質(zhì)細(xì)胞系，而不表達(dá)NeuN、Tau標(biāo)記的神經(jīng)元細(xì)胞譜系。我國(guó)學(xué)者唐軍等〔16〕發(fā)現(xiàn)A2B5抗體標(biāo)記神經(jīng)膠質(zhì)前體細(xì)胞，并可分化為成熟的O1、O4標(biāo)記的少突膠質(zhì)細(xì)胞，而不分化為GFAP標(biāo)記的星形膠質(zhì)細(xì)胞。綜合所述，認(rèn)為A2B5可特異性標(biāo)記神經(jīng)膠質(zhì)前體細(xì)胞，陽(yáng)性細(xì)胞可分化為神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞，不分化為神經(jīng)元細(xì)胞。另外，還有研究發(fā)現(xiàn)A2B5還可在少數(shù)不成熟神經(jīng)元細(xì)胞膜上表達(dá)，其可靠性有待我們進(jìn)一步考證。

1.10半乳糖腦苷脂(GC)是由50 kD和30 kD蛋白質(zhì)組成的80 kD的混合物，是少突膠質(zhì)前體特有的的脂類。Ghandour等〔17〕用免疫熒光技術(shù)發(fā)現(xiàn)半乳糖腦苷脂特定表達(dá)于少突膠質(zhì)祖細(xì)胞，其免疫反應(yīng)在整個(gè)少突膠質(zhì)前體細(xì)胞的細(xì)胞膜，可用于觀察少突膠質(zhì)前體細(xì)胞的形態(tài)學(xué)變化過程，是最早少突膠質(zhì)祖細(xì)胞標(biāo)志物表達(dá)之一。胡大勇等〔18〕在“大鼠脊髓損傷后”的研究中用免疫組化方法時(shí)發(fā)現(xiàn)少突膠質(zhì)細(xì)胞培養(yǎng)的第一天呈現(xiàn)GC陽(yáng)性，且細(xì)胞形態(tài)典型，而無GFAP陽(yáng)性顯色，進(jìn)一步說明GC識(shí)別的是少突膠質(zhì)細(xì)胞譜系，非星形膠質(zhì)細(xì)胞。

2神經(jīng)元細(xì)胞

2.1神經(jīng)元核抗原(NeuN)也被稱為單克隆抗體A60，是廣泛標(biāo)記識(shí)別有絲分裂后的神經(jīng)元的一種可溶性核蛋白，其免疫反應(yīng)在神經(jīng)元分化成熟后開始出現(xiàn)，在免疫印跡檢測(cè)中顯示兩條帶，其分子量為46~48 kD，在體外具有與DNA結(jié)合的活性，體內(nèi)有與RNA結(jié)合的活性。最開始研究發(fā)現(xiàn)NeuN可在包括嚙齒類、鳥類等脊柱動(dòng)物和蠑螈等神經(jīng)系統(tǒng)幾乎所有的成熟神經(jīng)細(xì)胞核發(fā)生免疫反應(yīng)，包括位于脊髓、大腦皮質(zhì)、海馬、背側(cè)丘腦、尾殼核、小腦等處的神經(jīng)元。王新紅等〔19〕在研究“大鼠的NeuN的特異性表達(dá)”發(fā)現(xiàn)NeuN表達(dá)于大腦皮質(zhì)、基底核、脊髓背角等大部分神經(jīng)元，在三叉神經(jīng)脊束核、下丘腦室旁核等部分神經(jīng)元為中等表達(dá)，并弱表達(dá)于孤束核、藍(lán)斑等部分神經(jīng)元；視上核、弓狀核、迷走神經(jīng)背核等有些核團(tuán)神經(jīng)元?jiǎng)t缺乏NeuN表達(dá)。另外，有一些神經(jīng)元細(xì)胞不能被NeuN特異性標(biāo)記，如小腦皮質(zhì)的浦肯野細(xì)胞、嗅球的帽狀細(xì)胞、交感神經(jīng)節(jié)的神經(jīng)元以及視網(wǎng)膜感光細(xì)胞和絕大多數(shù)內(nèi)核層細(xì)胞，這些細(xì)胞在形態(tài)、信息合成、新陳代謝等方面有一些獨(dú)立的表現(xiàn)。NeuN在神經(jīng)元細(xì)胞分化初期出現(xiàn)，成年中維持，在體外原代培養(yǎng)的神經(jīng)元細(xì)胞也可以被NeuN抗體識(shí)別。因此現(xiàn)在普遍認(rèn)為NeuN抗體可以作為胚胎和成年動(dòng)物的中樞和周圍神經(jīng)系統(tǒng)中神經(jīng)元的識(shí)別標(biāo)志。然而Portiansky等〔20〕研究發(fā)現(xiàn)NeuN在老年動(dòng)物的頸椎、胸椎和腰椎的免疫反應(yīng)完全喪失，提示NeuN可能不是一個(gè)可靠的標(biāo)志來識(shí)別衰老大鼠的脊髓神經(jīng)元。

2.2神經(jīng)元特異性烯醇化酶(NSE)一個(gè)二聚體糖酵解酶，含有兩個(gè)γ亞基，分子總量為78 kD，起源主要來自神經(jīng)元和神經(jīng)內(nèi)分泌細(xì)胞，是一種在血小板合成的α-γ混合細(xì)胞質(zhì)烯醇化酶形式，是神經(jīng)元細(xì)胞的特異性標(biāo)志物。Marangos等〔21〕發(fā)現(xiàn)神經(jīng)元和大腦成熟的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞可以通過糖酵解酶烯醇化酶的同工酶內(nèi)容區(qū)分開來，神經(jīng)元含有NSE，神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞具有非神經(jīng)元烯醇化酶(NNE)，其中NSE由高到低依次位于腦、脊髓、周圍神經(jīng)節(jié)中。在大鼠腦發(fā)育過程中用特定的放射免疫測(cè)定法測(cè)定發(fā)現(xiàn)NSE在胚胎大腦水平非常低，隨著神經(jīng)元細(xì)胞的形態(tài)和功能的成熟含量逐漸增加，并逐漸上升至成人水平，說明NSE標(biāo)記的為成熟神經(jīng)元細(xì)胞。NSE正常條件下特異性地存在于神經(jīng)元細(xì)胞質(zhì)內(nèi)，但當(dāng)缺氧、缺血或中毒的情況下，神經(jīng)元細(xì)胞膜完整性受到破壞，NSE被釋放入腦脊液或通過血腦屏障進(jìn)入血管內(nèi)，從而進(jìn)入外周循環(huán)，故血清NSE水平可反映腦梗死后神經(jīng)細(xì)胞的損害程度，是神經(jīng)元損傷的特異性指標(biāo)，也是腦組織破壞后較合適的外周生化標(biāo)記。

2.3β-微管蛋白(β-Ⅲtubulin)編碼的基因位于人類16號(hào)染色體的長(zhǎng)臂，其蛋白C-末端有可變結(jié)構(gòu)域的15個(gè)氨基酸，形成7個(gè)同型β-微管蛋白，分布于不同的組織，而其中β-Ⅲ tubulin(也稱為TUJ-1)主要存在于神經(jīng)元細(xì)胞中。有研究用免疫組化技術(shù)發(fā)現(xiàn)β-Ⅲ tubulin抗體主要在對(duì)甲醛固定石蠟包埋的外周和中樞神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)元細(xì)胞特異性染色，主要在神經(jīng)元胞體、樹突、軸突和軸突終端染色，而在星形膠質(zhì)細(xì)胞、少突膠質(zhì)細(xì)胞、脈絡(luò)叢細(xì)胞不染色，故得出結(jié)論β-Ⅲ tubulin在可作為神經(jīng)元細(xì)胞的特異性標(biāo)志物。β-Ⅲ tubulin在脊椎動(dòng)物人類、老鼠、雞和魚中除了小腦浦肯野神經(jīng)元外的所有神經(jīng)元細(xì)胞的有絲分裂的始末均表達(dá)，這說明β-Ⅲ tubulin可能是神經(jīng)細(xì)胞的調(diào)控譜系和早期形態(tài)分化必要的轉(zhuǎn)錄因子。杜喆等〔22〕研究發(fā)現(xiàn)在神經(jīng)元細(xì)胞的培養(yǎng)過程中分化的第1天，β-Ⅲ tubulin表達(dá)弱，主要分布于核周，第4天時(shí)細(xì)胞表達(dá)增多并伸出突起，分化第7天時(shí)β-Ⅲ tubulin減低，并在突起末端可見陽(yáng)性表達(dá)。在分化初期，β-Ⅲ tubulin陽(yáng)性反應(yīng)明顯分布于核周，較密集排列；隨神經(jīng)元分化逐漸成熟，β-Ⅲ tubulin的表達(dá)呈現(xiàn)先逐漸增加后降低，陽(yáng)性標(biāo)記散在分布于胞質(zhì)中，組成網(wǎng)狀，可以伸入到突起內(nèi)，認(rèn)為β-Ⅲ tubulin是神經(jīng)元細(xì)胞的特異性微管蛋白，是神經(jīng)元細(xì)胞早期發(fā)育的標(biāo)志。β-Ⅲ tubulin還可促進(jìn)微管的形成，進(jìn)而影響神經(jīng)元的分化及突起生長(zhǎng)。

2.4微管結(jié)合蛋白2(MAP2)為結(jié)構(gòu)性微管相關(guān)蛋白家族的一員，一種熱穩(wěn)定的磷蛋白。MAP2由單個(gè)基因編碼，通過選擇性剪切形成多種轉(zhuǎn)錄子和亞型，包括高分子質(zhì)量的MAP2a(280 kU)和MAP2b(270 kU)及低分子質(zhì)量的MAP2c(70 kU)和MAP2(75 kU)。MAP2是大腦中樞神經(jīng)系統(tǒng)含量豐富的主要表達(dá)蛋白之一，主要存在于神經(jīng)元細(xì)胞胞體、樹突、樹突棘和突觸后密度中〔23〕。有研究用免疫組化法也證實(shí)了MAP2特異性表達(dá)于神經(jīng)元細(xì)胞，在神經(jīng)元胞質(zhì)和突起呈免疫反應(yīng)陽(yáng)性，培養(yǎng)神經(jīng)元細(xì)胞的第3天MAP2免疫反應(yīng)陽(yáng)性細(xì)胞率為(87.5±3.5)%，培養(yǎng)第6天MAP2免疫反應(yīng)陽(yáng)性細(xì)胞率為(90.2±5.1)%。MAP2標(biāo)記的神經(jīng)元可顯示各種形態(tài)表型，胎兒期位于不成熟雙極神經(jīng)元和倒金字塔狀細(xì)胞中；在早期早產(chǎn)期間位于更成熟的多極神經(jīng)元或梭形的神經(jīng)元；在圍產(chǎn)期MAP2陽(yáng)性的神經(jīng)元達(dá)到最高形態(tài)的復(fù)雜性，顯示出龐大、多極、曲長(zhǎng)的樹突和許多分支。MAP2特異性的表達(dá)也可反映出體內(nèi)損傷的變化。萬虹等〔24〕研究發(fā)現(xiàn)正常大鼠腦組織MAP2免疫反應(yīng)發(fā)生在神經(jīng)元的樹突和胞體，電針損傷后可見MAP2在不同的神經(jīng)元如固縮神經(jīng)元、輕度受損神經(jīng)元、正常神經(jīng)元產(chǎn)生免疫反應(yīng)，認(rèn)為MAP2在中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷中的免疫反應(yīng)是觀察神經(jīng)元功能狀態(tài)的敏感指標(biāo)之一。MAP2通過細(xì)胞骨架連接一些信號(hào)蛋白或膜受體的突觸后膜，促進(jìn)微管形成、保持微管穩(wěn)定、誘導(dǎo)微管成束，還可能參與神經(jīng)元發(fā)育、突起形成和生長(zhǎng)、軸突和樹突的細(xì)胞器運(yùn)輸、穩(wěn)定結(jié)構(gòu)、傳導(dǎo)信號(hào)。

2.5神經(jīng)絲蛋白(NFP)屬于中間絲蛋白家族的第Ⅳ類型，已被廣泛地作為中樞和外周神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)元細(xì)胞標(biāo)記物，按照相對(duì)分子質(zhì)量的不同可分為NF-68(NF-L)，NF-160(NF-M)和NF-20(NF-H)。最早認(rèn)為發(fā)現(xiàn)NF-L和NF-M基因表達(dá)于胎兒期，高含量NF-H基因的表達(dá)被推遲到產(chǎn)后期，NF-L抗體在神經(jīng)元突起染色是最突出的，在有髓軸突的放射狀生長(zhǎng)中起著極為重要的作用〔25〕。NEP主要對(duì)大腦皮層、小腦皮層、海馬和紋狀體結(jié)構(gòu)以及腦干內(nèi)的一些錐體細(xì)胞、藍(lán)狀細(xì)胞、下橄欖核內(nèi)的神經(jīng)元及髓質(zhì)內(nèi)部分纖維神經(jīng)元特異性的標(biāo)記。在光鏡下觀察到NFP陽(yáng)性部位在軸突細(xì)胞質(zhì)，其中在大腦額頂葉皮層內(nèi)主要出現(xiàn)在外錐體層、內(nèi)錐體層和多形層。王省等〔26〕在研究“脊髓中NFP陽(yáng)性細(xì)胞分布”發(fā)現(xiàn)在小鼠胎齡16 w時(shí)，NFP陽(yáng)性神經(jīng)元胞體呈圓形、卵圓形，突起少，胞核大，有偏極現(xiàn)象，至32 w時(shí)胞體呈錐形、梭形、多角形；胞體逐漸增大，胞質(zhì)逐漸增多，胞核多位居中央；脊髓側(cè)角內(nèi)NFP陽(yáng)性神經(jīng)元可由中央管向外遷移，而脊髓前角神經(jīng)元由外向內(nèi)遷移；密度在胚胎早期逐漸升高，晚期呈下降趨勢(shì)。由此證明了不僅成熟的神經(jīng)元細(xì)胞可表達(dá)NFP,而且未發(fā)育成熟的神經(jīng)元內(nèi)也可陽(yáng)性表達(dá)NFP，陽(yáng)性神經(jīng)元密度隨胎齡增加而逐漸增加，形態(tài)逐漸成熟〔26〕。

2.6TauTau蛋白，單克隆抗體，特異性標(biāo)記神經(jīng)元細(xì)胞軸突。Tau蛋白是55~74 kD的低分子量的微管相關(guān)蛋白，人Tau蛋白編碼的基因位于17號(hào)染色體，因16個(gè)外顯子在C-端進(jìn)行選擇性剪接以致得到Tau不同長(zhǎng)度的亞型，故在正常成年人腦中存在6種Tau蛋白變異體。Tau蛋白的主要任務(wù)是穩(wěn)定和支撐微管〔27〕，被認(rèn)為是對(duì)神經(jīng)元細(xì)胞的形態(tài)發(fā)生，特別是軸索伸長(zhǎng)和維持所必需的。Tau蛋白陽(yáng)性表達(dá)主要分布于海馬、腦室周、嗅球、額葉及顳葉的神經(jīng)元細(xì)胞中，隨著年齡的增長(zhǎng)低分子量Tau蛋白表達(dá)逐漸減少，中分子量Tau蛋白逐漸增加，其中低分子量Tau蛋白主要分布在腦神經(jīng)元的軸突中，而高分子量Tau蛋白主要分布于外周神經(jīng)系統(tǒng)中。有研究分別用免疫組化方法分別在小鼠的小腦、延髓和黑質(zhì)中加抗Tau、抗β-Tubulin、抗MAP2單克隆抗體染色，比較各自染色效果，發(fā)現(xiàn)在髓質(zhì)中，β-Tubulin染色主要在細(xì)胞體、樹突、軸突，而MAP2主要在樹突和細(xì)胞體，很少軸索染色，相比之下，Tau蛋白的定位主要局限于軸突，沒有任何胞體或樹突染色，進(jìn)一步說明Tau蛋白特異性標(biāo)記神經(jīng)元軸突。在研究成年大鼠大腦、小腦、腦干、腦脊髓時(shí)利用免疫化學(xué)染色的方法發(fā)現(xiàn)tau蛋白抗體標(biāo)記標(biāo)本發(fā)現(xiàn)所有區(qū)域的軸突染色陽(yáng)性，其中在內(nèi)囊、胼胝體和小腦的白質(zhì)更為明顯。用β-Tubulin蛋白和Tau蛋白抗體雙標(biāo)發(fā)現(xiàn)標(biāo)本均染色，Tau蛋白抗體主要在神經(jīng)元細(xì)胞軸突染色，在少突膠質(zhì)細(xì)胞也染色，星形膠質(zhì)細(xì)胞不被染色；分析認(rèn)為tau蛋白細(xì)胞體內(nèi)合成被運(yùn)送到軸突之前必須通過微管運(yùn)送，而少突膠質(zhì)細(xì)胞中存在有豐富的微管，故少突膠質(zhì)細(xì)胞也可染色，故認(rèn)為Tau不僅在神經(jīng)元的軸突上存在，還可能在中樞神經(jīng)系統(tǒng)廣泛分布。Tau抗體除了特異性在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中表達(dá)，還廣泛表達(dá)于非神經(jīng)系統(tǒng)的許多組織，如心臟、骨骼肌、肺、腎和睪丸中存在相對(duì)高水平，在腎上腺、胃、肝為相對(duì)低水平〔28〕。

2.7泛素C末端水解酶L1(UCH-L1)也稱為PGP9.5，特異性表達(dá)于神經(jīng)元細(xì)胞。于1987年由Day等發(fā)現(xiàn)，是一個(gè)由9個(gè)外顯子編碼、共223個(gè)氨基酸組成的一種分子質(zhì)量為27 KDa的蛋白質(zhì)，基因位于4號(hào)染色體短臂的1區(qū)4帶，是UCH家族的四種蛋白之一。UCH-L1在各個(gè)腦區(qū)的神經(jīng)元都有表達(dá)，黑質(zhì)中尤其豐富，大約占總可溶蛋白的1%~2%，在背根神經(jīng)節(jié)和三叉神經(jīng)節(jié)等周圍神經(jīng)系統(tǒng)中也存在〔29〕。Vukojevic等〔30〕在研究海馬神經(jīng)元中證明UCH-L1被分布海馬神經(jīng)元胞體和樹突，其定位于神經(jīng)元的樹突棘，表達(dá)的細(xì)胞可能是終末分化的神經(jīng)元。因UCH-L1具有泛素水解酶、泛素連接酶活性以及不依賴于其自身酶活性的穩(wěn)定泛素單體的功能，所以被認(rèn)為是維持正常突觸結(jié)構(gòu)和功能必需的，另外還認(rèn)為是測(cè)定神經(jīng)元細(xì)胞損傷的重要標(biāo)記。

3神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞

3.1神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)星形膠質(zhì)原性蛋白(S100β)是分子量為10.5 kD的酸性蛋白，是S100家族成員之一，由兩個(gè)β鏈亞基構(gòu)成的二聚體，其氨基端和羧基端都含有疏水區(qū)，在亞基的羧基端含有一個(gè)EF手型鈣離子結(jié)合區(qū)，其基因定位于21號(hào)染色體。在神經(jīng)系統(tǒng)，S100β主要集中在神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞如星形膠質(zhì)細(xì)胞、少突膠質(zhì)細(xì)胞、雪旺氏細(xì)胞、室管膜細(xì)胞、腸神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞、視網(wǎng)膜Müller細(xì)胞，在非神經(jīng)組織也可存在如黑素細(xì)胞、朗格漢斯細(xì)胞、軟骨細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、淋巴器官、腎上腺髓質(zhì)衛(wèi)星細(xì)胞、睪丸間質(zhì)細(xì)胞、骨骼肌衛(wèi)星細(xì)胞〔31〕。有學(xué)者對(duì)人腦組織的研究顯示，在灰質(zhì)中S100β蛋白陽(yáng)性細(xì)胞主要是星形膠質(zhì)細(xì)胞起主導(dǎo)作用，然而在白質(zhì)則是由少突膠質(zhì)細(xì)胞〔32〕。另有研究表明，對(duì)人類而言少突膠質(zhì)細(xì)胞是S100β陰性細(xì)胞，但是在嚙齒類動(dòng)物的少突膠質(zhì)細(xì)胞里卻檢測(cè)到了S100β蛋白及其mRNA，鼠腦中的S100β蛋白則主要由少突膠質(zhì)細(xì)胞表達(dá)〔33〕。對(duì)星形膠質(zhì)細(xì)胞而言，S100β蛋白主要存儲(chǔ)于胞質(zhì)和胞核中，而在小膠質(zhì)細(xì)胞中，漫布于細(xì)胞質(zhì)中，并與細(xì)胞內(nèi)膜相連。S100β在表達(dá)GFAP的星形膠質(zhì)細(xì)胞后的終端發(fā)育階段表達(dá)，當(dāng)星形膠質(zhì)細(xì)胞表達(dá)S100β，則細(xì)胞失去神經(jīng)干細(xì)胞能力，說明S100β標(biāo)記的細(xì)胞為細(xì)胞成熟的表現(xiàn)，若細(xì)胞長(zhǎng)期暴露于表皮生長(zhǎng)因子中，維持星形膠質(zhì)細(xì)胞不成熟的狀態(tài)，S100β則不表達(dá)。S100β蛋白目前認(rèn)為能發(fā)揮各種生物作用，包括蛋白質(zhì)磷酸化的調(diào)節(jié)、細(xì)胞生長(zhǎng)和運(yùn)動(dòng)、細(xì)胞周期、轉(zhuǎn)錄分化和細(xì)胞存活、細(xì)胞自分泌和旁分泌等。高濃度S100β濃度還能誘導(dǎo)軸突生長(zhǎng)、刺激細(xì)胞增殖、星形膠質(zhì)細(xì)胞微管蛋白激酶磷酸化，故認(rèn)為S100β是一種神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子并有助于神經(jīng)元存活的蛋白質(zhì)。

3.2星形膠質(zhì)細(xì)胞膠質(zhì)纖維酸性蛋白(GFAP)分子量為50~52 kD，主要存在于中樞神經(jīng)系統(tǒng)星形膠質(zhì)細(xì)胞。編碼GFAP基因位于17q21，與其他中間絲序列尤其是結(jié)蛋白和波形蛋白的堿基序列具有較高的同源性，其中與結(jié)蛋白的同源性達(dá)65%，與波形蛋白的同源性達(dá)67%。星形膠質(zhì)前體細(xì)胞主要表達(dá)Vimentin，而成熟之后表達(dá)Vimentin和GFAP，故GFAP被認(rèn)為是星形膠質(zhì)細(xì)胞成熟的標(biāo)志物。有研究發(fā)現(xiàn)GFAP陽(yáng)性細(xì)胞在產(chǎn)后小鼠和成年大鼠的中樞神經(jīng)細(xì)胞中呈深染的不規(guī)則“星”狀，主要定位在星形膠質(zhì)細(xì)胞的胞體和突起上，在前額皮質(zhì)的分子層、外顆粒層和錐體細(xì)胞層、海馬和黑質(zhì)中密集分布，紋狀體只有少量陽(yáng)性細(xì)胞表達(dá)；在脊髓的灰、白質(zhì)主要分布于脊髓中央管附近大量表達(dá)。在人腦中， GFAP最早出現(xiàn)于胚胎發(fā)育的第8周，逐漸表達(dá)于膠質(zhì)細(xì)胞中，主要表達(dá)于星形膠質(zhì)細(xì)胞中，而在室管膜細(xì)胞、少突膠質(zhì)細(xì)胞等膠質(zhì)細(xì)胞也有少量分布〔34〕。另外，GFAP還可表達(dá)在非中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)細(xì)胞如許旺細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、肝星狀細(xì)胞。GFAP蛋白作為成熟的星形膠質(zhì)細(xì)胞中間絲的組成部分，具有調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝、形成和維護(hù)血腦屏障、產(chǎn)生和釋放神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子等作用，而且在維持星形細(xì)胞形態(tài)和功能上具有重要作用：如形成細(xì)胞核和細(xì)胞膜的連接、參與細(xì)胞骨架重組、黏附和穩(wěn)定神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)、維持腦內(nèi)髓鞘形成并作為細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路等。

3.3少突膠質(zhì)細(xì)胞

3.3.1O1/O4有研究通過間接免疫熒光法觀察O1、O2、O3以及O4抗原標(biāo)記產(chǎn)后早期的小鼠小腦、大腦、脊髓、視神經(jīng)、視網(wǎng)膜細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)在星形膠質(zhì)細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞、成纖維細(xì)胞的表面都沒有檢測(cè)O抗體，而在少突膠質(zhì)細(xì)胞的表面上檢測(cè)到，并且O抗原在小鼠、大鼠、雞和人類的中樞神經(jīng)系統(tǒng)中均有表達(dá)〔35〕。O4及O1抗原均為少突膠質(zhì)細(xì)胞標(biāo)志物，均為膜表面的一種腦硫酯，O4既可以表達(dá)于晚期少突膠質(zhì)細(xì)胞前體細(xì)胞，也可表達(dá)于未成熟少突膠質(zhì)細(xì)胞，Q1主要表達(dá)于未成熟少突膠質(zhì)細(xì)胞。O4陽(yáng)性的細(xì)胞可以成為分化為成熟MBP陽(yáng)性的少突膠質(zhì)細(xì)胞，該細(xì)胞為GC陽(yáng)性細(xì)胞(少突膠質(zhì)前體細(xì)胞)，故可推測(cè)O4也特異性表達(dá)少突膠質(zhì)前體細(xì)胞。幾乎所有的O4陽(yáng)性的細(xì)胞在成熟的大腦皮質(zhì)也表達(dá)NG2(膠質(zhì)前體細(xì)胞)，而NG2陽(yáng)性細(xì)胞的不表達(dá)OX-42單克隆抗體，說明O4/NG2陽(yáng)性細(xì)胞不是小膠質(zhì)細(xì)胞。Reynolds等〔36〕為了研究O4是否只在少突膠質(zhì)細(xì)胞譜系表達(dá)，進(jìn)行了O4和GFAP、NFP抗體免疫雙標(biāo)檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)O4在皮質(zhì)灰質(zhì)中的NFP陽(yáng)性的神經(jīng)元細(xì)胞、GFAP陽(yáng)性的星形膠質(zhì)細(xì)胞均不表達(dá)。因此，認(rèn)為O4抗體和GC、NG2一樣，可作為少突膠質(zhì)前體細(xì)胞的標(biāo)志物，但還可標(biāo)記未成熟少突膠質(zhì)細(xì)胞，不標(biāo)記神經(jīng)元細(xì)胞、星形膠質(zhì)細(xì)胞、小膠質(zhì)細(xì)胞；而O1僅為未成熟少突膠質(zhì)細(xì)胞的標(biāo)志物。

3.3.2少突膠質(zhì)細(xì)胞因子(OLIG)是一個(gè)與堿性螺旋-環(huán)-螺旋結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)錄因子家族，用Northern blot技術(shù)分析表明，OLIG1(2.2 kb)和OLIG2(2.4 kb)在大腦中特異性表達(dá)。在成年嚙齒動(dòng)物腦組織，OLIG1/2在少突膠質(zhì)細(xì)胞特異性表達(dá)，而在星形膠質(zhì)細(xì)胞和神經(jīng)元細(xì)胞不表達(dá)〔37〕。OLIG1和OLIG2位于鼠16號(hào)染色體，在人類位于21號(hào)染色體。這兩個(gè)基因起始于胚胎期脊髓腹側(cè)區(qū)域，在胚胎期神經(jīng)管、脊髓、丘腦均有表達(dá)，成年后在胼胝體、腦白質(zhì)、海馬中也可廣泛表達(dá)，但灰質(zhì)表達(dá)很少〔38〕。OLIG2的分布要比OLIG1范圍廣，在腦室區(qū)(VZ)、SVZ橫向(LGE)區(qū)和內(nèi)側(cè)神經(jīng)節(jié)的E10.5到E14.5區(qū)，OLIG2均可呈陽(yáng)性表達(dá)，而在這些細(xì)胞中很少表達(dá)OLIG1，這表明OLIG2的表達(dá)不限于少突膠質(zhì)細(xì)胞系，在多種類型的神經(jīng)元祖細(xì)胞中均可表達(dá)，包括多能神經(jīng)元、神經(jīng)膠質(zhì)祖細(xì)胞。OLIG1在胚胎期位于少突膠質(zhì)細(xì)胞及其前體細(xì)胞的細(xì)胞核中，出生后則由胞核遷移到胞質(zhì)中，但在發(fā)生髓鞘損傷后OLIG1又出現(xiàn)在胞核內(nèi)；而OLIG2始終存在于胞核中，不會(huì)發(fā)生遷移現(xiàn)象。利用基因轉(zhuǎn)染技術(shù)使OLIG1和OLIG2基因過表達(dá)，發(fā)現(xiàn)過度表達(dá)能增加少突膠質(zhì)前體細(xì)胞的增殖和運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元前體細(xì)胞的產(chǎn)生，其中OLIG1作用于少突膠質(zhì)細(xì)胞的成熟過程中；OLIG2在脊髓和后腦的軀體運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元發(fā)育過程中發(fā)揮作用，也參與少突膠質(zhì)細(xì)胞的發(fā)育；OLIG1在發(fā)育的腦中能夠部分代償OLIG2的功能。

3.3.3髓鞘堿性蛋白(MBP)成熟少突膠質(zhì)細(xì)胞的標(biāo)志物，廣泛存在于少突膠質(zhì)細(xì)胞及其髓鞘中的骨架蛋白中，具有四個(gè)主要類型，根據(jù)分子量分為21 500 kb,18 500 kb,17 000 kb,14 000 kb。人和鼠的MBP基因均位于第18號(hào)染色體遠(yuǎn)端即18q22-23。MBP分中樞性和周圍性兩種，中樞性MBP由少突膠質(zhì)細(xì)胞合成和分泌，在白質(zhì)中含量最高，主要在少突膠質(zhì)細(xì)內(nèi)以共價(jià)鍵結(jié)合于髓鞘質(zhì)漿膜面，同時(shí)也與細(xì)胞骨架、微管、微絲相連；周圍性MBP由雪旺細(xì)胞合成和分泌，存在于周圍神經(jīng)髓鞘中；除了神經(jīng)組織外，心、肝、腎、腎上腺、骨骼肌等器官組織中也存在，但含量很低，難以測(cè)出。在新生小鼠腦的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞培養(yǎng)中采用免疫熒光法和原位雜交的方法研究髓鞘堿性蛋白發(fā)育階段MBP基因的表達(dá)，大量MBP特異性mRNA在產(chǎn)后5~6 d不成熟少突膠質(zhì)細(xì)胞內(nèi)突然出現(xiàn)，在成熟過程中慢慢增加，約有60%~80%的細(xì)胞可表達(dá)MBP，但在神經(jīng)元細(xì)胞中沒有表達(dá)。有研究〔39〕用雙重標(biāo)記的方法發(fā)現(xiàn)，在小鼠產(chǎn)后8~9 d，MBP陽(yáng)性表達(dá)在少量GC陽(yáng)性的細(xì)胞，在產(chǎn)后10~13 d，所有的GC陽(yáng)性細(xì)胞均MBP標(biāo)記陽(yáng)性，在產(chǎn)后13~14 d的細(xì)胞培養(yǎng)中MBP標(biāo)記的細(xì)胞比例最高，GC是特異性不成熟的少突膠質(zhì)細(xì)胞的標(biāo)志物，MBP在GC陽(yáng)性后的細(xì)胞表達(dá)，有力地說明MBP表達(dá)成熟少突膠質(zhì)細(xì)胞。因此，認(rèn)為MBP特異性標(biāo)記少突膠質(zhì)細(xì)胞，而非神經(jīng)元細(xì)胞。

3.3.4少突膠質(zhì)細(xì)胞特異性抗體(RIP)有研究用免疫組化的方法發(fā)現(xiàn)RIP陽(yáng)性細(xì)胞的主要分布在小鼠脊髓和小腦少突膠質(zhì)細(xì)胞髓鞘的軸突。此外，分別利用RIP和MBP、GFAP免疫雙標(biāo)細(xì)胞標(biāo)記實(shí)驗(yàn)表明，RIP在MBP陽(yáng)性的細(xì)胞染色，而在GFAP陽(yáng)性的細(xì)胞不染色，表明RIP選擇性染色少突膠質(zhì)細(xì)胞，非星形膠質(zhì)細(xì)胞〔40〕。

3.4小膠質(zhì)細(xì)胞

3.4.1CD11b單克隆抗體(OX42)特異性標(biāo)記小膠質(zhì)細(xì)胞，因能識(shí)別鼠的CR3受體，CR3受體位于小膠質(zhì)細(xì)胞的分支，故OX42抗體特異性標(biāo)記小膠質(zhì)細(xì)胞。在正常成年腦組織中，小膠質(zhì)細(xì)胞處于靜息狀態(tài)，胞體很小，突起很細(xì)，OX42染色呈陰性或弱陽(yáng)性，稱之為“靜息型”小膠質(zhì)細(xì)胞。當(dāng)機(jī)體受到某種刺激(如外傷、感染、物理化學(xué)或電刺激)后小膠質(zhì)細(xì)胞被激活，早期胞體變大、突起變粗、棘明顯清晰，OX42 染色較深成為早期反應(yīng)狀態(tài)，稱之為“早期反應(yīng)型”小膠質(zhì)細(xì)胞。隨著刺激灶的存在，小膠質(zhì)細(xì)胞的胞體進(jìn)一步肥大，突起回縮變短，而成為巨噬細(xì)胞樣的“吞噬型”小膠質(zhì)細(xì)胞。在孟凡超等〔41〕的研究中發(fā)現(xiàn)，在年輕組、老年組正常腦組織切片中沒有OX42的陽(yáng)性小膠質(zhì)細(xì)胞，而在大鼠腦出血組中，老年組活化的OX42陽(yáng)性的小膠質(zhì)細(xì)胞明顯增多，而且多于年輕組。故認(rèn)為OX42單克隆抗體在正常小膠質(zhì)細(xì)胞染色淺或無，而在非正常小膠質(zhì)細(xì)胞染色多或深。

3.4.2離子鈣結(jié)合銜接分子1(IBA-1)是一個(gè)EF手型蛋白，特異性表達(dá)單核細(xì)胞譜系，如小膠質(zhì)細(xì)胞。IBA-1是一個(gè)具有肌動(dòng)蛋白屬性進(jìn)化的保守蛋白，已發(fā)現(xiàn)與F-肌動(dòng)蛋白存在共定位，在巨噬細(xì)胞集落刺激因子的膜褶皺樣運(yùn)動(dòng)和吞噬作用中發(fā)揮重要作用。IBA-1在人、猴、馬、大鼠和小鼠組織的小膠質(zhì)細(xì)胞均有發(fā)現(xiàn)。有研究用免疫細(xì)胞化學(xué)和激光共聚焦顯微鏡的方法檢測(cè)IBA-1蛋白只存在小膠質(zhì)細(xì)胞、腦脊膜、室管膜的巨噬細(xì)胞和脈絡(luò)叢淺表的基質(zhì)細(xì)胞的巨噬細(xì)胞中表達(dá)，而這些細(xì)胞均具有吞噬功能，小膠質(zhì)細(xì)胞為巨噬細(xì)胞的一種，進(jìn)一步證實(shí)IBA-1在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中特異性表達(dá)于小膠質(zhì)細(xì)胞。因IBA-1在小膠質(zhì)細(xì)胞含量豐富且穩(wěn)定，故認(rèn)為是小膠質(zhì)細(xì)胞的可靠的特異的標(biāo)志物。另外，IBA-1也是同種異體移植炎癥因子-1(AIF1)，還可在造血細(xì)胞中表達(dá)〔42〕。

4總結(jié)

除上述神經(jīng)細(xì)胞的生物標(biāo)志物外，還有文獻(xiàn)報(bào)道配對(duì)盒蛋白-6(Pax-6)、Sox-2也可特異性標(biāo)記神經(jīng)前體細(xì)胞；無調(diào)同源物1(ATOH1)、前神經(jīng)轉(zhuǎn)錄因子(ASH1)、發(fā)狀分裂相關(guān)增強(qiáng)子-5(HES-5)、HU抗原(HuC、HuD)、神經(jīng)球胚體(EB)、L1神經(jīng)黏附分子可特異性標(biāo)記神經(jīng)元細(xì)胞；抗星形膠質(zhì)細(xì)胞抗體、水通道蛋白-4(AQP4)、發(fā)狀分裂相關(guān)增強(qiáng)子-1(HES-1)可以特異性標(biāo)記星形膠質(zhì)細(xì)胞；Nogo A特異性標(biāo)記少突膠質(zhì)細(xì)胞；Coronin-1a特異性標(biāo)記小膠質(zhì)細(xì)胞，但是這些特異性的標(biāo)志物的可靠性有待進(jìn)一步證實(shí)與取證。不同種類神經(jīng)細(xì)胞譜系可有多個(gè)生物標(biāo)志物，如可標(biāo)記少突膠質(zhì)細(xì)胞譜系的生物標(biāo)志物有：A2B5、GC、NG2、O4、O1、OLIG、RIP、MBP，分別在少突膠質(zhì)前體細(xì)胞、未成熟少突膠質(zhì)細(xì)胞、成熟少突膠質(zhì)細(xì)胞階段依次標(biāo)記，這有利于觀察特定細(xì)胞在不同發(fā)育階段的表達(dá)。

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〔2014-03-17修回〕

(編輯袁左鳴/滕欣航)