关于神经干细胞

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.关于神经干细胞

定义是一类具有多向分化潜能, 能够自我复制, 在特定诱因下, 能够向神经元或神经胶质细胞分化的未分化细胞的总称。它是神经系统形成和发育的源泉。其主要功能是参与神经系统损伤修复或细胞凋亡的更新。

特点⑴自我更新:神经干细胞具有对称分裂及不对称分裂两种方式,从而保持干细胞库稳定。对称分裂由一个神经干细胞产生两个神经干细胞;在特定诱因下进行非对称分裂,会产生神经干细胞和神经胶质细胞(astrocyte,oligodendrocyte)。⑵多向分化潜能:神经干细胞可以向神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞分化,其分化与局部微环境(niche)密切相关。⑶低免疫源性:神经干细胞是未分化的原始细胞,不表达成熟的细胞抗原,可以不被免疫系统识别。⑷良好的组织融合性:可以与宿主(即接受神经干细胞移植的患者)的神经组织良好融合,并在宿主体内长期存活。

发现时间1992年,Reynodls等从成年小鼠脑纹状体中分离出能在体外不断分裂增殖,且具有多种分化潜能的细胞群,并正式提出了神经干细胞的概念,从而打破了认为神经细胞不能再生的传统理论。

产生区域神经干细胞主要产生于脑室周围的室管膜下区(SVZ,subvetricular zone)和海马齿状回的颗粒下区(SGZ,subgranular zone)。成人大脑中每天有3万个神经干细胞产生,按照从脑室周围的室管膜下区(SVZ)通过侧迁移流RMS(rostral migratory)最后到达嗅球

OB(olfactory bulb) 的方向移动。增殖时间为12~28天/代。

2.治疗机理与应用领域

神经干细胞的治疗机理

⑴患病部位组织损伤后释放各种趋化因子,可以吸引神经干细胞聚集到损伤部位,并在局部微环境的作用下分化为不同种类的细胞,修复及补充损伤的神经细胞。

⑵由于缺血、缺氧导致的血管内皮细胞、胶质细胞的损伤,使局部通透性增加,另外在多种黏附分子的作用下,神经干细胞可以透过血脑屏障,高浓度的聚集在损伤部位。

⑶神经干细胞可以分泌多种神经营养因子,刺激原有神经元和神经胶质细胞,促进损伤细胞的修复。

⑷神经干细胞可以增强神经突触之间的联系,建立新的神经环路,降低脑部氧化性压力。

神经干细胞的应用领域

神经干细胞主要应用于治疗中枢神经系统疾病,包括脑部和脊髓损伤的治疗。面前可以治疗的疾病包括脑瘫,脑膜炎后遗症, 脑发育不良脑, 中风(脑出血,脑梗塞)及后遗症, 脑外伤及脊髓损伤, 运动神经元病, 肌萎缩性侧索硬化症(ALS), 帕金森病, 脑萎缩, 共济失调, 癫痫, 多系统萎缩症(MSA), 老年性痴呆及血管性痴呆, 各种舞蹈症, 急性感染性多发性神经根炎(格林巴利氏病), 神经性耳聋, 面瘫及各类周围神经病。

目前有许多研究结果证明神经干细胞的分化潜能不仅仅局限于所属组织,在特定环境(niche)中,在一些细胞因子和蛋白的作用下,可以跨过神经系统而分化成其他类型的组织细胞,即具有横向分化潜能。如神经干细胞可被诱导分化为肌细胞和造血前体细胞。这无疑在理论上扩大了神经干细胞在今后的应用范围,使得更多用现今医学手段无法治愈的患者看到希望。

3.本公司的神经干细胞

来源及方法人类15周人工流产胚胎脑皮层。经过一系列复杂而缜密的实验,提取出相应部位干细胞群,经神经干细胞特异性标志物——巢蛋白(nestin)鉴定为阳性。再通过基因工程操作,将与细胞分裂和凋亡有关的一个基因导入细胞,形成永生的神经干细胞株。

鉴定

移植过程⑴移植方法:静脉注射细胞。静脉注射是通过正常血液循环进入受损脑部,和脑部注射与脊椎蛛网膜下腔注射相比,不存在组织损伤问题。⑵移植用量:每次植入为含有1亿个(1×108)的神经干细胞悬液10ml。间隔3~4天再次植入一次,每4次为一个疗程。⑶移植治疗前准备工作:1.常规检查,即内科常规检查和神经科常规检查,这包括物理检查、辅助影像学检查和血液检查。血液检查包括血液常数、肝功能、凝血四项、甲型肝炎、乙型肝炎、丙型肝炎和艾滋病病毒标记物测定等。2.移植前进行相关疾病的功能评定。3.神经干细胞移植在手术室进行。移植前建立静脉通道进行静脉滴注生理盐水。

本公司神经干细胞移植特点⑴神经干细胞数量多。每次治疗细胞数量可达到1亿个,静脉注射神经干细胞24小时,在脑部发现有2.5%-3.5%的神经干细胞,2周后脑内的NSC数

增加10倍。⑵静脉注射。静脉注射是通过正常血液循环进入受损脑部(已经证明神经干细胞可以通过血液循环通过大脑血脑屏蔽),与脑部注射与脊椎蛛网膜下腔注射方式相比,不存在组织损伤问题。⑶神经干细胞通过血脑屏障(BBB)的机制。1. 脑损伤区域能够分泌趋化因子和细胞因子,干细胞表面受体与这些因子相互作用。2. 迁移到中枢神经系统的病灶区。3. NSC与血管内皮相互作用后可通过BBB 。神经干细胞的表面抗原有:c-kit, SCF, CXCR4, SDF-1, VEGF, VEGFR1。(4)分化成神经元和胶质细胞发挥作用。进入脑部的神经干细胞经过附着, 增殖, 分化, 分泌营养因子,生成血管, 最后分化成神经元和胶质细胞发挥作用。

附:神经干细胞通过血脑屏蔽(BBB)示意图

4.神经干细胞移植后效果

具体分析

⑴对目前临床无有效治疗手段的变性病、脑发育不良、癌性神经病以及植物人,通过我们的观察,神经干细胞移植治疗仍有一定的疗效,特别是改善某些功能,延缓病情的发展有一定的作用,这同国外资料相符。

⑵对脊髓的急性损伤、脱髓鞘病、急性格林巴利综合征、急性脑外伤,有明显的疗效,值得临床推广应用。对脱髓鞘病的延缓复发有很好的效果。

⑶对急性脑血管病,许多危重病人均得到很好的疗效。后遗症也得到不同程度的好转,这同防止半暗带区的半凋亡细胞持续坏死有关。同时也避免了因治疗中再灌注而造成的脑损害。

整体数据

5.典型病例

(1)非脑血管病病例

例1:患者马某,男性,60岁,主因“进行性四肢肌肉萎缩一年余,加重伴吞咽、呼吸困难2月余”入院。在上级医院已确诊为运动神经元病。入院时神志清楚,呼吸机辅助呼吸,鼻饲饮食,四肢