神经干细胞的临床研究及进展
[摘要] 神经干细胞研究是当今生命科学研究热点之一。迄今为止，已在人和多种动物中枢神经系统中发现了神经干细胞。神经干细胞是神经系统发育过程中保留下来的具有自我更新和分化潜能的原始细胞，能产生神经元、星形胶质细胞、少突胶质细胞等多种神经组织细胞。随着对神经干细胞认识的不断深入，其临床应用前景与价值得到了越来越多研究者的肯定。本文从神经干细胞的来源、分布、生物学特征及应用等几个方面对目前的研究做一综述。
[关键词] 神经干细胞；分化；治疗潜能； 临床研究
[中图分类号] R338.2[文献标识码]A [文章编号]1674-4721(2011)04(b)-016-02
神经干细胞的研究打破神经细胞不能再生的传统观念。近10余年，国内外发表了许多关于神经干细胞的文章，对神经干细胞有了更深入的了解。神经干细胞能分化成神经元、星形胶质细胞、少突胶质细胞等多种神经组织细胞。神经干细胞被认为是最具潜能的神经替代物。
, http://www.100md.com
1神经干细胞的发现与分布
1998年Thornson JA等[1]报道了人的胚胎干细胞(ES)起源于人的囊胚，胚胎学上ES细胞可逐渐发育分化形成血液、神经等组织，最后形成完整的个体。ES细胞亦可分化为NSCs多种干细胞。经研究证明，在发育和成熟的中枢神经系统中均存在着神经干细胞[2]，最早发现成体脑内存在干细胞是Regnolds等，他们经表皮生长因子(EGF)诱导胎鼠纹状体产生神经干细胞[3]。近年，Svedson和Flax已经从人胎儿大脑皮层中分离出中枢神经干细胞[3]。Johnanson等体外培养年轻成人的侧脑室壁及海马组织，14 d左右培养液中出现具有分化迁移的潜能神经团。这些均证明，神经干细胞于胚胎期和成人哺乳动物的神经组织及人脑中均可分离出来。目前发现NSCs存在哺乳动物胚胎期的侧脑室的脑室区、部分室管膜下区、纹状体、海马齿状回、脑皮层、视网膜、脊髓、嗅球，并且发现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[4]。
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2 NSCs生物学特点
①有增殖分裂能力。②具有多向分化潜能。在不同因子作用下可分化成神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞等不同类型的神经细胞。很多NSCs多潜能性研究实验表明NSCs可转化为造血细胞，可分化为肌细胞，并且具有很强的跨系或跨胚层分化潜能，因有此特性NSCs也被称为神经多潜能干细胞。③有自我维持、更新能力。研究表明NSCs有两种分裂方式，一种为不对称分裂，这种分裂方式通过细胞质中调节分化的蛋白质不均匀地分配产生多种分化程度不同的子代细胞，以便形成多类型神经细胞，另一种为对称分裂，产生两个干细胞或两个祖细胞，祖细胞的分化能力和自我维持、更新能力相对干细胞差，祖细胞仅具有单潜能或双潜能分化能力或其干细胞样特性只能维持较短的时间[5]。
3神经细胞治疗潜能
3.1缺血性脑卒中的治疗研究
①应用外援性NSC系进行移植治疗；②根据缺血后内源性NSC被激活的特点给予外援性诱导，从而达到修复损伤、修复功能的目的。
, 百拇医药
3.2神经退行性疾病的治疗研究
帕金森病是临床常见的中枢神经系统退行性疾病,神经干细胞的发现及临床应用为帕金森病患者的治疗带来崭新阶段。研究者将8-9W人胚分离出的DA能前体细胞植入PD患者的一侧纹状体中,发现这些神经元不仅能在人脑中存活下来而且使患者脑内的DA水平明显提高,进而缓解疾病的症状[6]。Preed等把人胚多巴胺神经元移植到帕金森病患者脑中，经观察不能改善60岁以上患者的症状，但对60岁以下患者有显著改善[7]。对亨廷顿病的治疗有新的研究，将NSCs植入大鼠亨廷顿病模型脑内，能修复受损的运动习性，表明植入的细胞在体内形成了功能性连接[8-9]。阿尔茨海默病(AD)以进行性痴呆为特征的大脑退行性变性疾病。Qu T等对老年性痴呆大鼠模型移植人体外扩增NSCs，4W用Morris水迷宫评价动物认知功能，发现能明显改善老年性痴呆大鼠模型的认知功能[10-12]。
3.3基因载体进行转基因治疗
, 百拇医药
基因载体进行转基因治疗已经在动物模型研究中取得了一定进展。因酶类的缺乏所致疾病如黏多糖综合征、高同型半胱氨酸血症、帕金森病，动物试验研究把携带不同酶类基因的神经干细胞植入不同类型动物模型的脑内可以有效改善脑部受损部位功能，将携带神经生长因子的神经干细胞植入亦能得到同样效果。利用神经干细胞具有迁移的功能可以将携带化疗药和抑癌基因神经干细胞植入肿瘤内，发挥抗瘤作用。神经干细胞具有识别、跟踪、捕获肿瘤细胞的功能，可以透过肿瘤，甚至离开原发灶，跟踪至脑内其他部位的病灶。这一特点使神经干细胞可作为抗癌药的载体，到达脑内原发及转移病灶，彻底治疗肿瘤。
3.4应用在其他临床治疗
如口腔、骨科、烧伤、美容等方面，均可将神经干细胞作为组织工程学材料完成体外特定组织的重建。神经干细胞可以转化为造血干细胞，可用来治疗神经系统以外的其他疾病。
4 展望
, 百拇医药
传统的观念认为中枢神经细胞损伤后不能再生，而神经干细胞的发现及体外培养成功，为多种疾病的治疗带来了新的希望。动物模型研究得出的有效结果，将逐步应用于临床。相信NSCs一定能够在临床应用中发挥其重要的作用。
[参考文献]
[1]Thomson JA,Liskovitz-Eldor J,Shapiro SS,et al.Embryonic stcm cell lincs dcrivcd from human blastocytcs[J].Scicncc,1982,282(5391):1145.
[2]雷志年.神经干细胞研究进展及应用前景立体定向和功能性[J].神经外科杂志,1999,12(4):52-55.
[3]刘辉.神经干细胞及其临床应用前景[J].国外医学:神经病学神经外科分册,2000,27(1):10-12.
, http://www.100md.com
[4]Doetsch F,Scharf C.Challenges for brain repair:Lnsights form adult neurogensis in birds and mammals[J].Brain Behv Evol,2001,58(5):306-322.
[5]Geag EH. Mammalian neural stem cell[J]. Scince, 2000,287(5457):1433-1438.
[6]Olle lindvall, Patrik Brundin, Hakan Widner,et al.Grafts of fetal.Dopamine Neurons survive and improve motor function in Parkinsen’s Disease[J]. Science,1990,247(4942):574-57.
, http://www.100md.com [7]来汉生,曾水林,李涛,等.神经干细胞治疗帕金森病的可行性揉究[J].中华老年医学杂志,2003,22(1):56-57.
[8]Erasted PJ, Watts C, Robbins TW, et al. Associative. plasticity in striatal transplants[J]. Proc Natl Acad sci USA,1999,96(18):10524-10529.
[9]Qu T, Brannen C, Kim H, et al. Human neural stem cells improve cognitive fanction of aged brain[J]. Neuroreport,2001,12(6):1127-1132.
[10]钦斌,蔡建平.骨髓基质干细胞临床研究进展[J].中国医药导报,2009,6(4):11-12.
[11]刘钟,曾水林,李凤飞,等.施万细胞对共培养的神经干细胞增殖与分化的影响[J].中国医药导报,2007,4(25):98-99.
[12]吴杨,关云谦,侯宏伟,等.小鼠胚胎干细胞体外诱导分化成GABA能神经元[J].中国现代医生,2010,48(13):6-7,F0003.
(收稿日期：2011-01-14), http://www.100md.com(孟红)
[关键词] 神经干细胞；分化；治疗潜能； 临床研究
[中图分类号] R338.2[文献标识码]A [文章编号]1674-4721(2011)04(b)-016-02
神经干细胞的研究打破神经细胞不能再生的传统观念。近10余年，国内外发表了许多关于神经干细胞的文章，对神经干细胞有了更深入的了解。神经干细胞能分化成神经元、星形胶质细胞、少突胶质细胞等多种神经组织细胞。神经干细胞被认为是最具潜能的神经替代物。
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1神经干细胞的发现与分布
1998年Thornson JA等[1]报道了人的胚胎干细胞(ES)起源于人的囊胚，胚胎学上ES细胞可逐渐发育分化形成血液、神经等组织，最后形成完整的个体。ES细胞亦可分化为NSCs多种干细胞。经研究证明，在发育和成熟的中枢神经系统中均存在着神经干细胞[2]，最早发现成体脑内存在干细胞是Regnolds等，他们经表皮生长因子(EGF)诱导胎鼠纹状体产生神经干细胞[3]。近年，Svedson和Flax已经从人胎儿大脑皮层中分离出中枢神经干细胞[3]。Johnanson等体外培养年轻成人的侧脑室壁及海马组织，14 d左右培养液中出现具有分化迁移的潜能神经团。这些均证明，神经干细胞于胚胎期和成人哺乳动物的神经组织及人脑中均可分离出来。目前发现NSCs存在哺乳动物胚胎期的侧脑室的脑室区、部分室管膜下区、纹状体、海马齿状回、脑皮层、视网膜、脊髓、嗅球，并且发现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[4]。
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2 NSCs生物学特点
①有增殖分裂能力。②具有多向分化潜能。在不同因子作用下可分化成神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞等不同类型的神经细胞。很多NSCs多潜能性研究实验表明NSCs可转化为造血细胞，可分化为肌细胞，并且具有很强的跨系或跨胚层分化潜能，因有此特性NSCs也被称为神经多潜能干细胞。③有自我维持、更新能力。研究表明NSCs有两种分裂方式，一种为不对称分裂，这种分裂方式通过细胞质中调节分化的蛋白质不均匀地分配产生多种分化程度不同的子代细胞，以便形成多类型神经细胞，另一种为对称分裂，产生两个干细胞或两个祖细胞，祖细胞的分化能力和自我维持、更新能力相对干细胞差，祖细胞仅具有单潜能或双潜能分化能力或其干细胞样特性只能维持较短的时间[5]。
3神经细胞治疗潜能
3.1缺血性脑卒中的治疗研究
①应用外援性NSC系进行移植治疗；②根据缺血后内源性NSC被激活的特点给予外援性诱导，从而达到修复损伤、修复功能的目的。
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3.2神经退行性疾病的治疗研究
帕金森病是临床常见的中枢神经系统退行性疾病,神经干细胞的发现及临床应用为帕金森病患者的治疗带来崭新阶段。研究者将8-9W人胚分离出的DA能前体细胞植入PD患者的一侧纹状体中,发现这些神经元不仅能在人脑中存活下来而且使患者脑内的DA水平明显提高,进而缓解疾病的症状[6]。Preed等把人胚多巴胺神经元移植到帕金森病患者脑中，经观察不能改善60岁以上患者的症状，但对60岁以下患者有显著改善[7]。对亨廷顿病的治疗有新的研究，将NSCs植入大鼠亨廷顿病模型脑内，能修复受损的运动习性，表明植入的细胞在体内形成了功能性连接[8-9]。阿尔茨海默病(AD)以进行性痴呆为特征的大脑退行性变性疾病。Qu T等对老年性痴呆大鼠模型移植人体外扩增NSCs，4W用Morris水迷宫评价动物认知功能，发现能明显改善老年性痴呆大鼠模型的认知功能[10-12]。
3.3基因载体进行转基因治疗
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基因载体进行转基因治疗已经在动物模型研究中取得了一定进展。因酶类的缺乏所致疾病如黏多糖综合征、高同型半胱氨酸血症、帕金森病，动物试验研究把携带不同酶类基因的神经干细胞植入不同类型动物模型的脑内可以有效改善脑部受损部位功能，将携带神经生长因子的神经干细胞植入亦能得到同样效果。利用神经干细胞具有迁移的功能可以将携带化疗药和抑癌基因神经干细胞植入肿瘤内，发挥抗瘤作用。神经干细胞具有识别、跟踪、捕获肿瘤细胞的功能，可以透过肿瘤，甚至离开原发灶，跟踪至脑内其他部位的病灶。这一特点使神经干细胞可作为抗癌药的载体，到达脑内原发及转移病灶，彻底治疗肿瘤。
3.4应用在其他临床治疗
如口腔、骨科、烧伤、美容等方面，均可将神经干细胞作为组织工程学材料完成体外特定组织的重建。神经干细胞可以转化为造血干细胞，可用来治疗神经系统以外的其他疾病。
4 展望
, 百拇医药
传统的观念认为中枢神经细胞损伤后不能再生，而神经干细胞的发现及体外培养成功，为多种疾病的治疗带来了新的希望。动物模型研究得出的有效结果，将逐步应用于临床。相信NSCs一定能够在临床应用中发挥其重要的作用。
[参考文献]
[1]Thomson JA,Liskovitz-Eldor J,Shapiro SS,et al.Embryonic stcm cell lincs dcrivcd from human blastocytcs[J].Scicncc,1982,282(5391):1145.
[2]雷志年.神经干细胞研究进展及应用前景立体定向和功能性[J].神经外科杂志,1999,12(4):52-55.
[3]刘辉.神经干细胞及其临床应用前景[J].国外医学:神经病学神经外科分册,2000,27(1):10-12.
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[4]Doetsch F,Scharf C.Challenges for brain repair:Lnsights form adult neurogensis in birds and mammals[J].Brain Behv Evol,2001,58(5):306-322.
[5]Geag EH. Mammalian neural stem cell[J]. Scince, 2000,287(5457):1433-1438.
[6]Olle lindvall, Patrik Brundin, Hakan Widner,et al.Grafts of fetal.Dopamine Neurons survive and improve motor function in Parkinsen’s Disease[J]. Science,1990,247(4942):574-57.
, http://www.100md.com [7]来汉生,曾水林,李涛,等.神经干细胞治疗帕金森病的可行性揉究[J].中华老年医学杂志,2003,22(1):56-57.
[8]Erasted PJ, Watts C, Robbins TW, et al. Associative. plasticity in striatal transplants[J]. Proc Natl Acad sci USA,1999,96(18):10524-10529.
[9]Qu T, Brannen C, Kim H, et al. Human neural stem cells improve cognitive fanction of aged brain[J]. Neuroreport,2001,12(6):1127-1132.
[10]钦斌,蔡建平.骨髓基质干细胞临床研究进展[J].中国医药导报,2009,6(4):11-12.
[11]刘钟,曾水林,李凤飞,等.施万细胞对共培养的神经干细胞增殖与分化的影响[J].中国医药导报,2007,4(25):98-99.
[12]吴杨,关云谦,侯宏伟,等.小鼠胚胎干细胞体外诱导分化成GABA能神经元[J].中国现代医生,2010,48(13):6-7,F0003.
(收稿日期：2011-01-14), http://www.100md.com(孟红)