让能够进入脑部的干细胞,神经干细胞“再生”不是梦

人类的大脑像一个高级指挥官,支配着人类的一切生命活动的存在。无论是人类的语言、运动、听觉、视觉、情感表达;还是调节消化、呼吸、循环、泌尿、生殖、运动等中枢,人类的大脑都是不可或缺的。还有就是人类的大脑是一切思维活动的物质基础,人类的观察力、注意力、记忆力、思维力、想象力能力:思维记忆、学习获得、认识理解、判断推理、综合分析、语言表达、社会活动能力及意识情感等都由大脑所控制…

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试想如果有一天,位于脑部的指挥官不工作了,那人体的各部位都会跟着罢工。

多年来,人们一直认为成年人大脑里的中枢神经系统缺少再生能力,即神经系统损伤后不能通过神经细胞增殖来替代丢失、缺损的神经元。

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01、不断科研发现

神经干细胞(NSCs)定义

1992年REYNOLDS等[1]从成年小鼠脑纹状体分离出能不断分裂且具有多种分化潜能的细胞群,并提出了NSCs的概念。

神经干细胞(neural stem cells,NSCs)是指来源于神经组织或能分化为神经组织,具有自我更新能力和多向分化潜能的一类细胞。移植入宿主体内的神经干细胞能够向神经系统病变部位趋行、聚集,并能够存活、增殖、分化为神经元和/或胶质细胞,从而促进宿主缺失功能的部分恢复。NSCs的发现为神经细胞移植治疗打开了一个全新的视野。NSCs在中枢神经系统损伤后修复、退行性疾病、先天性疾病等治疗中的机制及意义日益成为人们研究的焦点。

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有研究显示,胚胎、新生、成年哺乳动物的室管膜下区、纹状体、海马、嗅球、中脑和脊髓等部位都存在NSCs。

神经干细胞(NSCs )的特征及鉴定

近几年研究【2-3】表明,NSCs可在特定的条件下分化为相应的功能细胞,以替代缺失细胞, 恢复原有的功能,阻止损伤细胞凋亡,促进神经系统修复。

神经干细胞(NSCs )具有以下特征

(1)具有自我维持和增殖能力,甚至可以维持终生;

(2)具有多种分化潜能;

(3)具有通过不对 称细胞分裂生成新细胞的能力;

(4)对神经系统损伤及病变 具有一定反应能力。

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神经干细胞(NSCs)的来源

NSCs可以直接分离于神经组织。研究表明,胚胎期哺乳动物的大脑皮层、海马、纹状体、室管膜下层等区域,成年动物的脑室下区、海马、脊髓等部位均已成功分离培养出NSCs。NSCs 还可以来源于胚胎干细胞、骨髓间充质干细胞、脐血间充质干细胞、脂肪间充质干细胞、胚胎嗅鞘细胞以及诱导多能干细胞的分化。

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02、神经干细胞的应用前景与所面临的挑战

神经干细胞的临床应用前景

2.1 细胞移植

细胞移植对于修复脑组织是有效的治疗方法,但目前使用的细胞多取自胎儿,细胞来源有限,还存在异体免疫排斥作用。使用神经干细胞可以克服这些问题,首先神经干细胞可以在体外大量增殖,其次由于干细胞可以来源于患者本人,经过体外扩增,然后再移植到病损脑组织,因而可以避免免疫排斥反应的发生。

2.2干细胞作为基因治疗的载体

目前神经多能干细胞被用于体外基因转导实验:转导报告基因(LacZ基因),转导神经递质合成酶(酪氨酸羟化酶)的基因用于治疗帕金森疾病,转导一种代谢性酶(β-葡萄苷酸酶)的基因用于治疗粘多糖病等。

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神经干细胞临床问题与挑战

1、免疫排斥反应 NSCs 移植是异体移植,存在一定的免 疫排斥反应,降低其免疫原性是进一步研究的方向,目前为止,很少有研究报道 NSCs移植与宿主微环境之间的相互影 响。 在NSCs移植安全有效地应用于临床之前,搞清这个极其复杂的相互作用具有极大地重要性。

2、致瘤性NSCs是一种极具潜力的多分化增殖细胞,这种强大增殖的能力或许具有一定的致瘤性。在治疗疾病 的同时,致瘤性值得我们警惕,把握NSCs传代程度是关键。

03、神经干细胞治疗机理

1、患病部位组织损伤后释放各种趋化因子,可以吸引神经干细胞聚集到损伤部位,并在局部微环境的作用下分化为不同种类的细胞,修复及补充损伤的神经细胞。由于缺血、缺氧导致的血管内皮细胞、胶质细胞的损伤,使局部通透性增加,另外在多种黏附分子的作用下,神经干细胞可以透过血脑屏障,高浓度的聚集在损伤部位;

2、神经干细胞可以分泌多种神经营养因子,促进损伤细胞的修复。

3、神经干细胞可以增强神经突触之间的联系,建立新的神经环路。

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04、神经干细胞价值

在2020的第71届美国神经病学学会年会上,干细胞疗法已作为6大专题之一被提上日程。因此近几年来,神经干细胞在治疗脑梗塞、脑外伤、帕金森、脑出血、脑萎缩、阿尔兹海默病、运动性神经元病、脑瘫、肌萎缩性侧索硬化症(ALS)、运动失调、舞动病、急性感染性多发性神经根炎、小儿麻痹、面瘫、末梢神经障碍等多种疾病上都取得了重大进展。目前我国患帕金森超过300万人,渐冻症已超20万人,更有报道老年痴呆人数已超千万,并且随着老年社会的加剧膨大,存在高发病率和高普遍性,状况令人堪忧。

神经干细胞的应用研究关系到全人类对于重大疾病的疗愈希望,为了使干细胞更好的应用于实际,需要世界各地的科研团队的共同努力。

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05、未来展望

目前,虽然在NSC移植治疗神经退行性疾病方面的研究取得了较大突破有许多问题还亟待解决。如当前的临床研究主要针对其临床疗效,相信随着分子生物学技术水平的不断提高,人们对神经退行性疾病及指导NSC定向分化等认识将达到一个新的更高的水平。那时,治愈神经退行性疾病的患者将不是梦想。

参考【1】:REYNOLDS BA,WEISS S. Generation of neurons and astrocytes from isolated cells of the adult mammalian central nervous system [J]. Science,1992,255(5052):1707.【2】:ABOODY K,CAPELA A,NIAZI N,et al. Translating stem cell studies to the clinic for CNS repair:current state of the art and the need for a Rosetta stone[J]. Neuron,2011,70(4):597.【3】:PIMENTEL-COELHO PM,MENDEZ-OTERO R. Cell therapy for neonatal hypoxic-ischemic encephalopathy [ J]. Stem Cells Dev, 2010,19(3):299.

发布者:木木夕,转转请注明出处:https://www.cells88.com/gxb/2758.html

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