探讨Ngn2基因对小鼠体外培养三维视杯结构视网膜神经元分化的调控作用。
采用小鼠诱导多能干细胞(iPSC)在特定条件下体外培养获取视泡结构(OV)，OV培养过程中通过慢病毒介导Ngn2基因多次转染OV，并在OV发育成熟后进行诱导，促进OV内细胞向视网膜神经细胞的特异性分化。以绿色荧光蛋白(EGFP)基因作为对照，免疫荧光法检测OV内视网膜神经细胞的分化情况，采用逆转录PCR和Western blot法定量检测OV内视网膜神经细胞特异性蛋白Pax6、Islet1和Brn3b基因和蛋白的表达情况。
成功培养出小鼠iPSC来源的OV。慢病毒介导下经Ngn2基因诱导的OV组织内部神经细胞的分化数量增加。逆转录PCR和Western blot法定量检测结果显示，Ngn2转染组OV内视网膜神经细胞特异性蛋白Pax6、Islet1和Brn3b在基因及蛋白水平的相对表达量均明显高于EGFP转染组，差异均有统计学意义(均P<0.05)。
Ngn2基因转染可有效提高OV内视网膜神经细胞的分化数量，使体外培养的OV发育更为成熟，形成更为完善的视网膜细胞神经环路。
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胚胎干细胞(embryonic stem cells，ESCs)及诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cell，iPSC)可在体外成功培育出具有三维形态的视泡结构(optic vesicle，OV)，这种OV结构以一种自组装的方式形成，具有类似新生儿神经视网膜的全部分层结构，是进行视网膜各类神经细胞诱导再生研究的理想模型[1,2]。此三维结构中自内向外包括6种类型的视网膜神经细胞和突触区域，与体内视网膜的外丛状层和内丛状层相对应[3,4,5]。然而，此结构仍存在各类视网膜神经细胞产出率不稳定且功能细胞数量较少以及内部仍有大量的未分化的神经干细胞等问题[6,7]。转基因研究证实，激活碱性螺子一环一螺族(basic helix-loop-helix，bHLH)转录因子Ngn2主要负责启动神经干细胞向多种功能性神经元方向分化[8,9,10,11]。本研究利用小鼠iPSC建立体外三维OV，通过慢病毒介导将Ngn2基因转染入OV，诱导结构内的神经干细胞进一步分化，形成更为完善的视网膜神经细胞环路，为视网膜神经的再生提供新的思路。
