神经干细胞研究进展

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1、神经干细胞研究进展【关键词】神经干细胞；培养鉴定；移植　　【关键词】神经干细胞；培养鉴定；移植　　0引言　　神经干细胞（neuralstemcells,NSCs）在临床应用中有广阔的前景，对它的研究一直是近年来的热点,现对NSCs的生物学特性,培养鉴定以及在中枢神经系统退行性疾病，缺血损伤和肿瘤治疗等方面的研究进展做一概述.　　1NSCs的存在部位和生物学特性　　1.1存在部位在哺乳类动物胚胎期的纹状体、海马、脑皮层、视网膜、脊髓、嗅球、侧脑室的脑室区、室下区均发现有NSCs存在，成年后，NSCs主要存在于嗅球、皮层、侧脑室及脊髓的室

2、管膜、部分室管膜下区和海马齿状回等部位.目前已明确，成年哺乳动物脑内的侧脑室脑室下区(svz)和海马结构的颗粒下区(SGz)可产生大量的神经元〔1〕.　　1.2生物学特性NSCs具有无限的增殖分裂能力，它的主要生物学特征包括：具有多向分化潜能，能分化成本系大部分类型的细胞即神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞；具有自我更新和自我维持的能力.NSCs通过两种细胞分裂方式，即不对称分裂和对称分裂.不对称分裂时由于启动了某种细胞机制，使细胞质中调节分化的蛋白质不均匀地分配而分裂产生一个新的干细胞和一个祖细胞，通过这种分裂方式产生一系列分化程度

3、不同的子代细胞，以满足神经细胞多样性的需求.一次对称分裂产生两个干细胞或两个祖细胞.祖细胞仅具有单向或双向分化能力或其干细胞特性只能维持较短的时间〔2〕.在多数情况下，成体干细胞分化为与其组织来源一致的细胞，但是在某些情况下，成体干细胞的分化并不遵循该规律，表现出很强的跨系或跨胚层分化潜能.Galli等〔3〕将从人胚胎和成年小鼠分离的NSCs与骨骼肌的成肌细胞共培养，发现NSCs可分化为骨骼肌细胞,用胚胎和成年的NSCs以及体外克隆的NSCs移植给亚致死剂量照射的小鼠，结果证明NSCs可转化为造血细胞.　　2NSCs的培养和鉴定　　2

4、.1NSCs的培养目前的NSCs多采用无血清细胞培养和细胞克隆技术分离.培养液在使用合成培养基的基础上添加谷酰胺、胰岛素、转铁蛋白、黄体酮、腐胺和具有丝裂原作用的生长因子(如EGF,bFGF等).待原代克隆形成后挑选单个克隆机械分离继续进行亚克隆培养，也可采用单细胞克隆分离.干细胞在无血清培养液中生长时呈悬浮球形，不贴壁也不生长突起，改变培养液(有血清培养液)后贴壁分化为成熟神经细胞.有研究表明，在琼脂糖抗贴壁培养瓶中培养神经干细胞有利于神经干细胞持续增殖并保持未分化状态，培养3mo，神经干细胞的分化率仅为0.64%，而塑料培养瓶的分

5、化率为32.05%，提示琼脂糖抗贴壁培养法适合神经干细胞在体外长期、大量扩增〔4〕.此外，星形胶质细胞与NSCs共培养时，神经干细胞贴壁分化加快，神经元特异性烯醇化酶(NSE)阳性细胞及酪氨酸羟化酶(TH)阳性细胞明显多于NSCs单独培养组，提示星形胶质细胞可快速诱导神经干细胞向神经元细胞分化〔5〕.　　2.2NSCs鉴定标志物〔6〕现在NSCs还没有特异性的细胞表面标志物，人们鉴定了在NSCs中表达的几种蛋白，它们包括：Nestin,GFAPvimentin,Musashi,CD133等.体外培养的干细胞球表达神经上皮细胞的特异性抗

6、原Nestin，当神经细胞的迁移基本完成后Nestin的表达量开始下降，并随神经细胞分化的完成而停止表达，已被广泛应用于NSCs的鉴定.GFAPvimentin的表达也比较早，起始于神经迁移完成时，分化完成后其表达下降.Musashi可选择性地在各种哺乳类动物的NSCs、祖细胞表达，并在维持干细胞状态和分化中发挥重要的作用，因此Musashi被作为哺乳类NSCs的标志蛋白.CD133是一种细胞表面抗原，分选的CD133阳性的胚胎来源的脑细胞能增殖形成细胞球，而CD133阴性的细胞不能形成细胞球.联合应用CD133表面标志及免疫磁珠分选

7、系统可有效地从人胎儿脑组织中直接分离得到高度的CD133阳性干细胞，细胞活力不受影响〔7〕.　　3NSCs移植治疗神经退行性疾病　　有研究表明局灶性脑缺血可增强大鼠皮质和尾壳核的增殖能力，部分增殖细胞分化为神经元，参与神经网络的重建但在损伤后完全依靠脑内少量的NSCs增殖分化尚不足以修复损伤的神经系统.大量动物实验证明神经替代和部分重建神经回路是可能的.目前，在啮吃类和灵长类动物模型已积累了移植NSCs治疗帕金森病、缺血性中风、胶质瘤等中枢神经系统疾病的大量依据.　　3.1帕金森病用于治疗帕金森病(Parkinsondisease,P

8、D)的多巴胺神经元来源有三条途径：胚胎组织，NSCs体外培养产生多巴胺神经元和永生化祖细胞导入调节分化的基因而分化成多巴胺神经元，这三种途径在动物实验都获得了成功.向帕金森病模型大鼠纹状体分别植入20万，100万和200