新近研究发现，外伤、神经退行性变等病理性刺激会诱导神经干细胞增殖，并向受损或退行性变的区域迁移。本课题组曾在去胆碱能神经支配的海马中发现自体神经干细胞增生，但是损伤的穹窿海马伞内神经再生情况尚不清楚。本研究切割穹窿海马伞，观察穹窿海马伞内的神经再生情况，结果发现在损伤的海马伞内发现了明显的神经干细胞再生。本研究的结果为利用自体神经干细胞治疗自身神经系统疾病提供重要的实验依据。

神经干细胞(neural stem cells, NSCs)具有自我更新特性和多分化潜能，主要存在于成年哺乳动物的前脑室下带(subventricular zone, SVZ) 和海马齿状回颗粒下区（subgranular zone, SGZ）。正常情况下，SVZ中的神经干细胞迁移至嗅球并分化为颗粒和球旁神经元，而海马齿状回中的神经干细胞迁移至颗粒层并分化为颗粒神经元，这些神经元的轴突投射到海马的CA3区域，并与该区域的神经元发生突触联系。大鼠起自海马CA2、CA3、CA4锥体细胞的纤维，自海马传出, 参与形成海马伞，进入隔区成为穹窿, 止于丘脑前核、乳头体核、隔外侧核及斜角带核等；而大鼠基底前脑隔区内侧隔核和斜角带垂直支中胆碱能神经元发出的突起，又通过海马伞投射至海马，成为海马内乙酰胆碱递质的主要来源。切割穹窿海马伞，可阻断基底前脑胆碱能神经纤维向海马的投射，引起海马内乙酰胆碱递质的下降，从而导致动物学习记忆等认知功能的损伤。本课题组利用切割穹窿海马伞(fimbria fornix, FiFx)，阻断海马与其他脑区的纤维联系，制备去神经支配海马模型，模拟Alzheimer’s disease（早老性痴呆）。结果发现在失去胆碱能神经支配的海马中自体神经干细胞增殖加快, 并可向神经元分化。本课题在切割穹窿海马伞后，应用5-溴-2-脱氧尿苷(5-Bromo-2-deoxy-uridine, BrdU)和神经上皮干细胞蛋白(nestin)免疫荧光双标检测、神经干细胞体外分化等技术观察在胆碱能投射通路穹窿海马伞中自体NSC再生增殖的情况。结果表明，大量BrdU阳性细胞或nestin阳性细胞可在切割侧穹窿海马伞中检测到，这些细胞绝大部分为BrdU/nestin双标阳性，进一步推测这些双标阳性细胞可能为NSCs。取切割侧穹窿海马伞组织在体外进行培养，可获得相当数量的神经球，而用相同方法并不能从未切割侧海马伞中获得。之后将神经球进行体外诱导分化，免疫荧光化学检测，神经球可以分化为神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞。从而证明，在切割侧的BrdU和nestin双标阳性细胞为NSCs。与切割侧相比，在正常侧几乎没有观察到BrdU和nestin双标阳性细胞，表明穹窿海马伞切割损伤诱导了海马伞内NSC的增殖，而且这种增殖可能是为了损伤修复作准备。研究认为，当脑受到病理损伤等刺激后，脑内特定区域会出现神经前体细胞增生现象，推测这种增生与损伤区域的修复有关，如替代缺失的神经元、补充神经递质等。本实验中，切割穹窿海马伞后，海马对其他脑区的传出信号不能传出，同时也失去了其他脑区的神经传入支配，这就需要某些自身机制来修复这种损伤。在本课题组研究的损伤修复可能存在两种形式，一是投射纤维目的脑区的修复，这也是我们在前期实验中观察到的海马内的神经干细胞再生现象；二是投射纤维通路损伤周围结构的修复，在本实验中，损伤周围的海马伞中也发现了神经干细胞增生，预示着损伤区周围出现神经修复活动。

第十二届“挑战杯”作品 三等奖
1.2010年某某大学医学院第一届大学生课外学术作品竞赛中获得一等奖。
2.2010年某某大学第三届大学生课外学术作品竞赛中获得特等奖。