医学课件神经干细胞与嗅鞘细胞移植

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1、神经干细胞与嗅鞘细胞移植治疗脊髓损伤的实验研究脊柱外科王达义生命科学研究所李东升一、本研究课题的意义和必要性（1）脊髓损伤所导致的截瘫是一种严重的伤残，治愈的最大困难是脊髓内已损伤神经元不能再生和恢复功能；由于脊髓损伤区域部分或全部神经细胞死亡及上、下行传导神经纤维（轴突）束的断裂、神经元之间形成的神经通路中断，导致脊髓永久性功能丧失，患者终生瘫痪。（2）目前临床治疗方案及效果以外科手术＋药物（神经营养等）＋康复治疗为主，效果有限，主要是针对脊髓继发性损伤治疗，对于原发性脊髓损伤暂时缺乏有效方法。（3）原发性病因治疗方案

2、－－选择性髓内细胞移植现代生物医学技术的发展，髓内细胞移植已成为治疗原发性脊髓损伤最有希望的未来突破方向；通过选择性细胞移植来达到恢复脊髓神经正常结构和功能的目的，属原发病因治疗。目前被用于移植研究的细胞主要有胚胎干细胞、神经干细胞、嗅鞘细胞、雪旺氏细胞和少突胶质细胞等；（4）细胞移植示意图通过生物技术，体外增殖后的神经细胞修复损伤脊髓移植脊髓功能恢复。（5）临床意义：我国每年因交通及其他各类外伤事故所导致的脊柱骨折合并脊髓损伤瘫痪患者有数十万人。如果此项生物技术能获得临床成功，将为数百万截瘫病人重新站起带来希望，具有

3、深远而重大地科学意义。二、国内外技术现状和发展趋势1998年11月，美国科学家首先成功完成了人类胚胎干细胞在体外生长和增殖，带动了干细胞研究热潮。因仍有许多尚未解决的问题如：体外增殖后的纯度与活性、植入后成活的时间和成活量等等，故离真正应用于临床还有较大距离。目前国内外的研究人员正在加紧研究步伐以寻求突破口。（1）关于胚胎干细胞：来源于早期胚胎的内细胞团中的一种二倍体细胞，具有长期未分化增殖能力，能分化出成体动物的所有组织和器官，包括神经干细胞。将胚胎干细胞在体外经诱导分化成神经干细胞并大量扩增后，移植到脊髓损伤区以恢复

4、正常神经元结构和功能。因来源于早期胚胎内细胞团，其提取不受伦理道德约束和可能的法律限制。（2）关于神经干细胞存在于胚胎大脑海马区脑组织，能分化为神经元和神经胶质细胞。其细胞提取受伦理道德约束和可能的法律限制。（3）关于嗅鞘细胞：是一种仅存在于嗅球的大神经胶质细胞，具有终生再生能力，是嗅神经轴突的包被细胞，能分泌出大量不同种类的神经营养和支持因子；嗅鞘细胞移植是目前认为促使轴突再生和髓鞘化效果最好的移植细胞；目前已有少量用于临床的研究报告；已有从成人鼻腔粘膜内成功地分离出嗅鞘细胞的报道，有可能实现自体移植。三、联合细胞移植

5、的优点：单一的一种细胞移植已有较多的研究报告，因每一种细胞的功能单一而效果有限；因此，联合细胞移植有可能解决神经元大量坏死和轴突脱髓鞘两方面的问题，是今后髓内细胞移植的方向之一。神经元的修复主要是通过神经干细胞移植完成。上下神经元之间形成的神经通路－轴突神经纤维通过嗅鞘细胞完成修复。四、研究内容、技术工艺路线提取胚胎干细胞和神经干细胞制作标准脊髓损伤动物模型观测结果经定向分化培养增殖的神经干细胞植入动物模型一期临床试验五、关键技术和创新点阐述关键技术：髓内移植细胞的分离、体外诱导分化、纯化、增殖培养、冻存。创新点：神经干

6、细胞和嗅鞘细胞联合移植，同时解决脊髓损伤区域神经元坏死和大量神经纤维轴突脱髓鞘问题。六、知识产权及预期成果说明本研究若能成功，其独特的细胞分离、诱导培养、增殖技术将使本市生物细胞技术达到国内领先水平。本试验主要适用于外伤性脊髓损伤病人病因治疗，也适用于治疗其他各种原因造成的颅脑脊髓神经疾病。七、风险分析1.首先，如何诱导胚胎干细胞定向分化为神经干细胞以及神经元而不是胶质细胞。3.其次是如何保证体外大量扩增神经干细胞和嗅鞘细胞后，不损伤增殖细胞的活性。4.移植微环境的处理、最佳适应症，移植区域比较。5.两种细胞联合移植是否

7、产生排异反应。6.移植细胞成活率与成活时间。八、投资预算：1.购买试验动物：白鼠（18只×5）＋50％可能死亡率，约需3000元左右。2.细胞分离分化实验室设备使用费：2.5～3万元左右。3.购买细胞分化增殖培养专用试剂：2.5～3万元左右。4.实验动物术前术后定期常规检查检测：1万元左右。5.其它:如动物饲养管理等1万元左右——共计需资金6万元九、项目负责人：王达义、男、40岁，1985年毕业于郧阳医学院医疗系，一直在郧阳医学院附属太和医院骨科从事临床，教学科研工作。现为太和医院脊柱外科副主任，副主任医师，副教授。有近

8、10篇关于脊柱脊髓疾病的论文发表，有多年丰富全面的临床实践经验。2002年武汉大学医学院在职硕士研究生。十、项目支持者：李东升（加拿大籍华人，博士）男，1960年7月生，湖北黄陂人，1983年8月毕业于郧阳医学院，主任医师、教授，现任十堰市太和医院生命研究所所长，神经外科副主任。1984年9月至1987年9月，湖南湘