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1、神经干细胞分化调节机制及对脑损伤治疗前景【摘要】神经干细胞(NSCs)是指神经系统中终生保持增殖和分化潜能的细胞。影响神经干细胞分化的因素有生长因子,甲状腺激素和维甲酸,神经递质类和氧浓度等。此外,微环境(包括NSCs附近的神经细胞、基质细胞和胞外基质)、dsRNA也对神经干细胞分化产生影响。在脑损伤治疗中,神经干细胞应用前景广阔,但仍面临来源、分化调控、免疫排斥、安全等问题。【关键词】神经干细胞(NSCs),分化调节,治疗应用Differentiationregulationandtheapplicationprospectinbraininjuryoftheneuralstemce
2、lls【Abstract】Neuralstemcells(NSCs)referredtothecellshavingthecapabilityofself-renewal,differentiationpotentialinthenervoussystem.TheregulationofNSCsareinfluencedbymanyfactorsincludinggrowthfactors,thyroidhormoneT3,retinoicacid(RA),neurotransmitterandoxygenconcentration.Inaddition,microenvironmen
3、tanddsRNAhaveeffectonthedifferentiation.NSCscanbeusedinthetreatmentofbraininjury.Theprospect9ofthepotentialuseofNSCsisoptimistic,despiteofpracticalproblems,suchassourceofNSCs,approachesofregulation,immunerejectionandsafetyrelevantproblems.【Keywords】neuralstemcells(NSCs);Regulationofdifferentiati
4、on;Clinicalapplication神经干细胞(neuralstemcell,NSCs)是指神经系统中终生保持增殖和分化潜能的细胞,处于分化的终末状态,可通过对称或不对称分裂,生成新的干细胞和分化潜能逐渐降低的子细胞,最终生成中枢神经系统的三种主要细胞,即神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞。虽然神经干细胞研究还处于起步阶段,但已在医学领域中呈现出诱人的光辉前景,其临床应用具有巨大的潜力。1神经干细胞特性及调节其分化的因素1.1神经干细胞体内分布及生物学特性研究发现,NSCs不仅存在于胚胎早期的脑室和脑室下区中,也存在于发育成熟的脑部(包括人脑),主要在室管膜下区(subvent
5、ricularzone,SVZ)和海马齿状回的颗粒细胞下层(subgranularzone,SGZ)。在局部损伤和局部环境变化时,如处于丰富环境(enrichedenvironment)、多种生长因子存在等情况下可出现增生性反应,而在紧张、年龄增加等情况下会发生反应性增生下降[1]。91.2影响神经干细胞分化的因素1.2.1生长因子类①成纤维细胞生长因子(fibroblastgrowthfactor,FGF)。FGF家族包括22名成员和4类受体。其中FGF-1和FGF-2发挥主要作用。体外实验已证明FGF-2能够直接刺激神经干细胞的增殖与分化[2]。FGF-2对NSCs分化的影响呈浓度
6、依赖性,低浓度时促进分化为神经元,高浓度时,促进向神经胶质细胞的分化。肝素硫酸葡糖胺(HSPG)影响FGF作用的发挥,即FGF/HS(肝素硫酸)/FGFR复合物共同调节干细胞发育,但从脑发育的不同时期分离出来的HSPG对FGF具有不同的反应性[3],原因可能与不同时期肝素硫酸葡糖胺侧链长度不同有关;②表皮生长因子EGF(epidermalgrowthfactor,EGF)。EGF是促进有丝分裂的因子,能促进神经干细胞分化增殖。EGF受体是酪氨酸激酶受体,由ErbB基因编码。在E13鼠基底节、E15鼠中脑原始区域及E17鼠内侧神经节突起的脑室区EGF都有表达,但不如FGF分布广泛。EGF
7、R在E15鼠中脑原始区域和小脑皮质外颗粒层有所表达,但持续表达在小脑皮质颗粒层及齿状回颗粒层,成鼠EGFR表达则只限于室下区和齿状回。侧脑室长期在EGF刺激下虽不明显诱导齿状回或嗅球颗粒神经元产生,但却诱导室管膜下区星形胶质细胞的产生;③胰岛素样生长因子(insulin-likegrowthfactor,9IGF)。IGF-1在NSCs调节中发挥重要作用,体外培养发现,在缺乏IGF-1的情况下,EGF与FGF-2都不能发挥原有作用,FGF-2主