神经干细胞和促红细胞生成素在脊髓损伤中应用和进展

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1、神经干细胞和促红细胞生成素在脊髓损伤中应用和进展　　[摘要]脊髓损伤（spinalcordinjury，SCI）是由多种损伤因素引起的感觉和运动障碍，这些损伤因素包括：创伤、缺血、医源性损伤等，尽管各国研究者在其治疗方面做了很多努力，但脊髓损伤的治疗仍然是世界性的难题，目前还没有一种安全、有效的治疗方法。本文就神经干细胞和促红细胞生成素在脊髓损伤中的应用和研究进展做一综述，以便为临床治疗脊髓损伤提供新的思路和方法。[关键词]脊髓损伤；神经干细胞；细胞移植；促红细胞生成素[中图分类号]R394.2[文献标识码

2、]A[文章编号]1673-7210（2013）07（b）-0019-03脊髓损伤（spinalcordinjury，SCI）是由多种损伤因素引起的感觉和运动障碍，其治疗仍是世界性难题。为此，各国科学家都做了不懈的努力，不断有新技术、新方法问世。其中，干细胞移植技术就是其中一项。目前，已有大量的动物实验证实干细胞移植技术是治疗SCI的有效方法，其机制可能与其释放多种神经递质、促进神经再生等有关，但其具体作用机制还有待于进一步研究[1]。目前，应用于SCI治疗研究的细胞主要有：神经干细胞（neuralstem1

3、2cells，NSCs）、胚胎干细胞（embryonicstemcells，ESCs，简称ES或EK细胞）、骨髓间充质干细胞（Bonemarrowmesenchymalstemcells，BMscs）、诱导性多功能干细胞（inducedpluripotentstemcells，iPSCs）、脐血干细胞、非干细胞，如嗅鞘细胞（olfactoryensheathingcells，OECs）、施万细胞（Schwanncells）等[2-3]。由于NSCs自身所具有的独特的优势，如：具有较高的增殖和自我更新潜能；多

4、向分化潜能；低免疫原性等，而成为SCI较理想的移植材料[4]。促红细胞生成素（erythropoietin，EPO）产生于成人肾和胎儿肝脏，是一种由165个氨基酸残基组成的糖蛋白。过去，人们一直认为EPO只是一种作用于造血细胞的内分泌激素。但是，随着人们对EPO研究的深入，EPO已被证实是一种新型的组织保护因子，具有神经营养和神经保护作用[5]。1NSCs概述1.1NSCs生物学特性1290年代初，Reynolds等[6]从成年小鼠脑纹状体中分离出能在体外不断分裂增殖、具有多种分化潜能的细胞群，正式提出了“

5、NSCs”的概念。目前得到普遍认可的NSCs的概念为：NSCs指具有分化为神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞的能力，能自我更新并能提供大量脑组织细胞的细胞群。其生物学特性有5方面：①趋化性：NSCs的增殖、分化和迁移与细胞外基质（ECM）有着非常密切的关系；②归巢性：NSCs在移植后，有着向着其起源部位，或功能及解剖区域的特殊趋化能力；③迁移性：NSCs移植后，其细胞的密度从注射区向周围逐渐减少；研究发现[7]，鼠脑内新产生的神经干细胞在迁移的过程中需要通过星型胶质细胞的间隙，此时干细胞会分泌一种特殊的蛋白

6、质—“SLIT”，受到“SLIT”刺激后，星形胶质细胞会将自身凸起收回，为NSCs让路，从而使NSCs得以在脑内移动；④分化性：NSCs可以分化为神经系统的各种细胞，而且神经系统损伤区域内局部的微环境影响移植后NSCs的分化；⑤抗原性：NSCs是未分化的原始细胞，不表达成熟的细胞抗原，具有低免疫源性。1.2NSCs来源[8]12目前主要有：①胚胎脑组织来源的干细胞和胚胎干细胞诱导分化得到的NSCs；②由胚胎或成年哺乳动物中枢神经系统分离得到的NSCs，包括从出生到成年脑组织的广泛区域；③源于肿瘤组织或转基因

7、永生化的NSCs，永生化的NSCs可携带目的基因，这给神经系统疾病的治疗带来了新的希望；④神经嵴细胞：该种细胞可以自我更新，能够分化形成各种细胞类型，包括NSCs，有很大的分化潜能；⑤原代细胞培养：指从脑内分离出NSCs，在合适的体外环境下培养，其细胞可以直接应用于NSCs的移植，其优点是能够和损伤部位的其他神经细胞整合，替换损伤的神经细胞，并且可以作为基因移植的最佳载体细胞；⑥iPSCs来源的NSCs：最近构建的iPSCs可以诱导分化为NSCs，而且可以战胜NSCs来源不足的问题，是一个很有发展前景的干细

8、胞[9]；目前国内基础研究应用的NSCs多数来源于胚胎动物脑组织、动物胚胎干细胞和人胚胎干细胞。目前临床上应用治疗SCI的NSCs，大多应用人脐血来源的NSCs。1.3NSCs的分离、培养[10-12]研究发现，在成年哺乳动物脑中有两个NSCs聚集区：侧脑室下区（subventricularzone，SVZ）和海马齿状回（subgranularzone，SGZ）；此外，在成年鼠前脑的嗅球中也发现有较多的NSCs聚