神經干細胞的研究進展

羅德憲

（四川省食品藥品學校，四川 峨眉山 614201）

神經干細胞的研究進展

羅德憲

（四川省食品藥品學校，四川 峨眉山 614201）

神經干細胞（NSCs）在臨床的相關研究始于上世紀90年代，神經干細胞目前證實可分化成其他多種神經組織細胞，其中最多見的為少突膠質細胞、神經元、星形膠質細胞等。本次的研究從NSCs的培養鑒定方面，生物學特性及其在缺血性損傷、腫瘤、中樞神經系統的退行性疾病治療等各方面行探討研究，分析及臨床進展，患者在自身的治療中取體內NSCs應用最為理想。目前自體移植NSCs對于中樞的神經系統損傷的治療動物實驗已得到較多證明，隨著醫療科技的進步，NSCs在臨床疾病的治療中將發揮更大的作用。

神經干細胞；研究

神經干細胞（NSCs）在臨床的相關研究始于上世紀90年代，一經研究即迅速應用，取得了較大的進展[1]。現在成體的神經干細胞在靈長類動物、鳥類、嚙齒類以及人類的中樞神經系統內均有存在，而且證實各種神經組織細胞，包括星形膠質細胞、神經元、少突膠質細胞等可由此分化。本次的研究對NSCs的培養鑒定進行分析，探討其生物學特性和臨床用于中樞神經系統退行性疾病、腫瘤、缺血性損傷等疾病治療中的作用展開探討，以提供診斷依據。

1 NSCs的生物學特性

1.1 NSCs存在位置

在哺乳類動物胚胎期的嗅球、海馬、脊髓、側腦室室下等部位都有發現，也存在紋狀體、視網膜、腦皮層之中，在成年后主要在集中在嗅球、以及側腦室的室管膜內，皮層、脊髓也有表現，成年哺乳動物腦內的海馬結構顆粒下區目前的相關研究表明有大量神經存在，側腦室下區也有部分存在，有許多NSCs有多向分化的潛能，同時具有自我復制能力。

1.2 生物學特性分析

NSCs增殖分裂能力較強，其主要生物學特征為：具有多向分化的潛能，可以分化形成星形膠質細胞、神經元和少突膠質細胞[2]；自我維持和自我更新的能力較強，可以通過不對稱以及對稱分裂來完成，在進行不對稱分裂時將其某種細胞機制啟動，使調節分化的蛋白質在細胞質中不均勻地分配，完成新的祖細胞和干細胞，產生子代細胞，以滿足對神經細胞多樣性的需求。對稱分裂可以產生的兩個祖細胞和干細胞，祖細胞有很短的維持時間，只是具有單向或雙向分化的能力。成體的干細胞在大部分的情況下，組織來源于一致的細胞分化，有較強的跨胚層可跨系分化表現，在某些情況下會出現異常。

2 NSCs標志物鑒定及培養

2.1 NSCs培養分析

細胞克隆技術分離以及無血清細胞的培養已有研究應用，NSCs培養中較多應用，意義重大，培養液在給予合成培養基后，一般條件下給予黃體酮、轉鐵蛋白等在內的具有絲裂作用的生長因子的添加。在原代克隆形成之后，仔細的挑選單個的克隆進行，后進行機械的分離，亞克隆繼續進培養，并行單細胞克隆分離的方法。在無血清培養液中干細胞是懸浮的球形生長，沒有固定的生長突起，不產生貼壁，可以將其呈培養液改變后發生貼壁并向成熟神經細胞分化。相關的研究顯示，讓神經干細胞很大的程度上同時進行持續的增殖，神經干細胞在進行培養的時候，一般為0.64%的分化率，而在塑料培養瓶中分化率可以達到32.05%。提示神經干細胞的培養適合其在體外大量、長期擴增[3]。另外，神經干細胞貼壁分化在NSCs以及星形的膠質細胞共培養時加快，與NSCs單獨培養組進行比較，神經元特異性細胞可以看到有明顯的增多，這表明了星形膠質細胞在神經干細胞向著神經元的細胞分化的過程中，可起到快速誘導的作用。

2.2 NSCs鑒定標志物分析

NSCs目前還沒有發現特異性的細胞表面標志物，人們對于NSCs中表達的蛋白進行鑒定，CD133陽性經過分選的胚胎來源的腦細胞可對細胞球形成，而陰性無以上功能，對于CD133表面標志進行聯合應用可從胎兒的腦組織中直接分離高度的CD133陽性干細胞，對細胞的整體活力無影響。Nestin的表達量下降發生在神經細胞基本完成遷移后，表達也隨著神經細胞的分化完成停止，已在NSCs的鑒定應用。Musashi在各種哺乳動物的祖細胞中有很重要的作用，所以其為NSCs哺乳類的標志蛋白。

3 在神經退行性疾病中NSCs移植治療的應用分析

近年來，隨著科學技術水平的不斷提高，在靈長類動物動物中積累了NSCs移植治療中樞神經系統的疾病的依據，部分重建神經回路應用神經替代治療的可能性增加。

3.1 缺血性中風

有的學者在進行研究時在將小鼠的NSCs移入腦缺血的大鼠模型腦內，NSCs除了在移植的一側的大腦半球有所分布之外，還廣泛的分布在損傷半球的紋狀體、移植細胞對于運動功能有缺陷有明顯的改善作用，減少了損傷的面積，但是目前為止沒有發現明顯的空間學習記憶改善的作用。在全腦缺血受傷的海馬CAI區移植胚胎海馬組織，中風模型的大鼠腦內移植NSCs，大鼠原一側以及完全偏癱了的肢體也恢復了行走的能力[4]。將NSCs和血管的內皮生長因子同一時間移植入到血管源性腦缺血中，給缺血以及缺氧腦的治療提供了有力的依據。

3.2 帕金森病

NSCs在進行體外培養的時候會產生進行調節分化的基因內導入分化成多巴胺神經元，在帕金森患者的腦內移植入人胚多巴胺神經元，臨床試驗表明可以使60歲以下的患者的相關癥狀得到明顯的改善，但是對于60歲以上的老年患者的臨床癥狀的改善尚不明顯。

3.3 阿爾茨海默病

這種病也被稱老年性癡呆，主要特點就是大腦的退行性變。將NSCs移植入到因為衰老而引起記憶損傷的大鼠中，發現對于沒有記憶損傷以及正常的成年鼠的認知功能沒有發現明顯的改善作用，其認知功能有明顯的改善。

3.4 亨延頓病

這種病是神經元遺傳性變性疾病，以新紋狀體和皮層最為嚴重，是其主要的特點，在有亨延頓病的大鼠模型腦內植入NSCs，可重新恢復其受損的運動習性，在體內有功能性的連接形成。

3.5 腦膠質瘤

腦膠質瘤在臨床的顱內腫瘤中比較常見，在使用放療以及藥物治療后發現都沒有理想的效果，使用手術切除很容易復發而且有一定的難度存在，NSCs可用于對于膠質瘤基因治療中，不但可以起到持續殺傷瘤細胞的作用，可以對病毒載體的不足進行有效的彌補，而且又可以與正常的腦組織整合，對腫瘤侵襲的腦組織有很強的恢復能力。

4 小 結

總之，中樞神經系統疾病的治療以及分化中，NSCs在體外的成功培養為神經系統發育提供了一個新的研究方向，在腦損傷以及神經變性疾病的治療中隨著不斷的研究表明，采用NSCs移植有可能會成為最有效的一種治療手段。NSCs可以培養、分離并用細胞因子呈分化后移植，同時也可以激活體內的NSCs，使其分化成膠質細胞和神經元。自體移植NSCs對于中樞神經系統損傷進行治療已有較多動物實驗資料。其中最理想的方法就是在患者的體內將NSCs取出并在自身治療中進行應用。NSCs的研究目前已經取得了很大的成就，但是仍然有很多需要解決的問題存在，如細胞在進行移植之后能否與體內的細胞結合，NSCs功能的修復機制以及分化機制目前尚沒有明確的定論，正常的神經系統突觸聯系也需要有進一步的探討，相信隨著研究的不斷深入，NSCs將在臨床疾病的治療中，發揮更為廣泛的作用。

[1] 陳剛.神經干細胞與基因治療[J].中國臨床神經外科雜志,2007,12(1):112-114.

[2] Bethea CL,Reddy AP,Pedersen D,et al.Expression pro fi le of differertiating serotonin neurons derived from rhesus embryonic stem cells and comparison to sdult serotonin neurons [J].Gene Expr Pattens,2009,9(2):94-108.

[3] 吳宗輝,虞樂華,賈功偉.神經干細胞移植治療脊髓損傷的實驗研究[J].第四軍醫大學學報,2009,30(4):305-307.

[4] Kageyama R,Ohtsuks T,Hakateyama J,et al.Roles of BLH genes in neural stem cell differentiation[J].Exp Cell Res,2005,305(2):343-348.

R329.2

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1671-8194（2012）17-0092-02