《神经干细胞》PPT课件
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最新神经干细胞及其应用前景ppt课件
因此，诱导NSC向修复所需的神经功能(目的)细胞分化成为研究的 核心问题。
基因治疗
基因治疗是通过特定载体相关外源基因导入体内,使其获得表达,达 到治疗由于某种基因缺陷或突变引起的疾病。
目前神经系统基因治疗常用的靶细胞有：(1)成纤维细胞,来自间充 质,能在体外分裂增殖,具有较高的病毒感染率但植入脑后不能与宿主整 合；(2)永生化神经祖细胞,体外容易进行基因转导和能与宿主整合等优 点,但存在致癌的危险；(3)NSC来源于神经组织,比永生化NSC更能保持 原有的生物学特性,具有分化能力和更好的组织相容性,可以整合到宿主 脑组织并向周围迁移,不形成肿瘤等。
２、神经干细胞可以分泌多种神经营养因子，促进损伤细胞的修复。 ３、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
神经干细胞治疗疾病的意义
传统的药物治疗效果不令人满意，吃药只可暂时性的控制疾病， 一旦停药，病症复现甚至更严重。常年服药不仅让患者痛苦不已，而 且对身体造成极大的危害，导致 其他严重疾病的并发。药物不具备激 活脑神经细胞的功能是根本原因，所以要想从根本上治疗脑病等神经 系统疾病，借助外界移植神经干细胞是唯一有效的方法。
小结
成年海马的神经再生与海马功能有着密切关系。学习或奔跑可以改变动 物海马细胞存活或细胞增殖水平，从而增加海马的新生神经元的数目。紧张、 滥用鸦片和癫痫发作等都可以影响到成年海马齿状回新生神经元的增殖和分 化水平。人为减少海马颗粒样神经元的数目，经过处理后的动物其海马依赖 的记忆功能受到损害。
成年神经干细胞对脑损伤的修复作用
control
kindled
Examples of BrdU positive nuclei in hippocampal sections from control
基因治疗
基因治疗是通过特定载体相关外源基因导入体内,使其获得表达,达 到治疗由于某种基因缺陷或突变引起的疾病。
目前神经系统基因治疗常用的靶细胞有：(1)成纤维细胞,来自间充 质,能在体外分裂增殖,具有较高的病毒感染率但植入脑后不能与宿主整 合；(2)永生化神经祖细胞,体外容易进行基因转导和能与宿主整合等优 点,但存在致癌的危险；(3)NSC来源于神经组织,比永生化NSC更能保持 原有的生物学特性,具有分化能力和更好的组织相容性,可以整合到宿主 脑组织并向周围迁移,不形成肿瘤等。
２、神经干细胞可以分泌多种神经营养因子，促进损伤细胞的修复。 ３、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
神经干细胞治疗疾病的意义
传统的药物治疗效果不令人满意，吃药只可暂时性的控制疾病， 一旦停药，病症复现甚至更严重。常年服药不仅让患者痛苦不已，而 且对身体造成极大的危害，导致 其他严重疾病的并发。药物不具备激 活脑神经细胞的功能是根本原因，所以要想从根本上治疗脑病等神经 系统疾病，借助外界移植神经干细胞是唯一有效的方法。
小结
成年海马的神经再生与海马功能有着密切关系。学习或奔跑可以改变动 物海马细胞存活或细胞增殖水平，从而增加海马的新生神经元的数目。紧张、 滥用鸦片和癫痫发作等都可以影响到成年海马齿状回新生神经元的增殖和分 化水平。人为减少海马颗粒样神经元的数目，经过处理后的动物其海马依赖 的记忆功能受到损害。
成年神经干细胞对脑损伤的修复作用
control
kindled
Examples of BrdU positive nuclei in hippocampal sections from control
神经干细胞研究进展ppt课件
c
29
ab cd
恒河猴骨髓源性神经干细胞分化为典型的神经元样细胞
30
a
b
恒河猴骨髓源性NSCs。 a Nestin染色 （10天，DAB显色，200×）
b 分化后表达NSE抗原阳性的细胞 （ 20天，
DAB显色，200×）
c
c 分化后表达GFAP抗原阳性的细胞 （ 18天，DAB 显色，200×）
神经干细胞研究进展
1
报告内容提要
国内外研究现状2 骨髓源神经干细胞的横向分化 骨髓源神经干细胞致瘤性研究 骨髓源神经干细胞的活体示踪
3
一、国内外研究现状
4
神经干细胞的概念
神经干细胞是指来源于神经组织及神经组织的 发源地、终生保持自我更新能力，并能分化为各种 神经组织细胞的一类细胞称为神经干细胞。
大鼠骨髓基质细胞。 23 a 细胞增殖情况 (48h, 100×) b 细胞分化情况（17d, 200×） c 分化细胞形态（24d, 400×）
a
b
c
24
ab cd
猫骨髓基质细胞。9天（a，×400）；18天（b， ×400 ）; 1周（c ， ×400 ）；4周(d ， ×100 ) 源于骨髓的神经干细胞发育成大圆细胞，并可见到处于分裂中及分化后的细胞。
神经干细胞种子细胞来源
1.胚胎
妊娠3个月
7
终止妊娠，取胎脑
分离获取神经干细胞 孵化培养 移植
存在的问题 ①伦理 ②免疫排斥 ③细胞数量少
2.克隆
卵细胞
卵细胞8 吸除核+精细胞 DNA
电或化学刺激
形成胚胎妊娠3个月
终止妊娠 取胎脑获取干细胞
移植
存在存在的问问题题 ①伦理问题
29
ab cd
恒河猴骨髓源性神经干细胞分化为典型的神经元样细胞
30
a
b
恒河猴骨髓源性NSCs。 a Nestin染色 （10天，DAB显色，200×）
b 分化后表达NSE抗原阳性的细胞 （ 20天，
DAB显色，200×）
c
c 分化后表达GFAP抗原阳性的细胞 （ 18天，DAB 显色，200×）
神经干细胞研究进展
1
报告内容提要
国内外研究现状2 骨髓源神经干细胞的横向分化 骨髓源神经干细胞致瘤性研究 骨髓源神经干细胞的活体示踪
3
一、国内外研究现状
4
神经干细胞的概念
神经干细胞是指来源于神经组织及神经组织的 发源地、终生保持自我更新能力，并能分化为各种 神经组织细胞的一类细胞称为神经干细胞。
大鼠骨髓基质细胞。 23 a 细胞增殖情况 (48h, 100×) b 细胞分化情况（17d, 200×） c 分化细胞形态（24d, 400×）
a
b
c
24
ab cd
猫骨髓基质细胞。9天（a，×400）；18天（b， ×400 ）; 1周（c ， ×400 ）；4周(d ， ×100 ) 源于骨髓的神经干细胞发育成大圆细胞，并可见到处于分裂中及分化后的细胞。
神经干细胞种子细胞来源
1.胚胎
妊娠3个月
7
终止妊娠，取胎脑
分离获取神经干细胞 孵化培养 移植
存在的问题 ①伦理 ②免疫排斥 ③细胞数量少
2.克隆
卵细胞
卵细胞8 吸除核+精细胞 DNA
电或化学刺激
形成胚胎妊娠3个月
终止妊娠 取胎脑获取干细胞
移植
存在存在的问问题题 ①伦理问题
最新神经干细胞课件PPT
二 . 神经干细胞治疗治疗中枢神经系统疾病的原理
成年哺乳动物内源性神经再生能力有限，无法弥 补因神经疾病而导致神经细胞缺失，因而人们开 始寻求外源性神经干细胞移植,以治疗中枢神经系 统疾病。
近年来，复旦大学脑科 学研究院的杨政纲研究 组发现成年猕猴和人类 的大脑中存在有神经干 细胞和新生神经元，并 首次阐明了由神经干细 胞生成新的神经元的特 征和迁移路线。
可见阳性的凋亡早期细胞(↑)；阳性凋亡晚期细胞 和阳性坏死细胞(△)(TUNEL染色，×200)
缺氧缺血后左脑组织图片
（3）神经干细胞移植治疗脑创伤
脑创伤是由于外界的机械因素作用于脑部而导致的一种严重脑损伤，神经 干细胞因其能补充受伤的脑组织，而成为今后临床治疗的研究热点。
（4）神经干细胞移植治疗遗传代谢性疾病
遗传代谢性疾病是由于维持机体正常生长代谢的酶、载体蛋白、受 体等编码基因发生突变导致其编码的产物功能发生改变而出现相应 症状的一类疾病。因此，用正常的干细胞移植的方法增加正常编码 的产物可能成为治疗该类疾病的方法。
六、主要问题
（1）移植后神经干细胞的增殖，分化，迁移 的机制还没有得到明确的阐述； （2）干细胞移植载体内转化为癌细胞的问题 尚未解决； （3）神经干细胞移植治疗中枢神经系统疾病 安全性仍需探讨； （4）目前大多数的移植只处于动物试验阶段， 神经干细胞用于临床具有较大风险。
4.诱导多能干细胞；
多能干细胞 （pluripotent stem cell），具有 分化出多种细胞组 织的潜能，但失去 了发育成完整个体 的能力，发育潜能 受到一定的限制。 多能干细胞经刺激 后可发展为特化的 细胞，使替代细胞 和组织来源的更新 成为可能。
5 . 来源于血液系统的骨髓间质干细胞 (bone
神经干细胞及其在神经系统疾病中的应用 PPT课件
前体细胞(Precursor)：
神经干细胞的研究历史
传统观点：
神经细胞是永久性细胞，是不可 能分裂的。神经细胞损伤后由神经胶 质增生进行修复。这种观点使人们对 帕金森病、多发性硬化及脑脊髓损伤 等疾病的治疗受到了很大的限制。
早在20世纪60年代，Altman用同 位素标记的胸腺嘧啶掺入脑中，发现 在新皮质、海马、嗅球的细胞有同位 素掺入，证明这些区域有能分裂的细 胞存在。但是，由于当时的条件无法 进行活体追踪，体外培养也未能建立， 因此传统的观点一直占优势。这应该 是对神经干细胞最早的研究。
3，具有很强的分裂增殖能力。
4，对损伤和疾病具有反应能力。
5，免疫特性：表达成神经上皮细胞标记 Nestin,Notch1,EGFR,FGFR(不表达NSE,GFAP,NF)
6，神经干细胞通过两种方式生长 ,一种是对 称分裂 ,形成两个相同的神经干细胞 ;另一种是非 对称分裂 ,由于细胞质中的调节分化蛋白不均匀的 分配 ,使得一个子细胞不可逆的走向分化的终端而 成为功能专一的分化细胞 ,另一个子细胞则保持亲 代的特征 ,仍作为神经干细胞保留下来。分化细胞 的数目受分化前干细胞的数目和分裂次数控制。
总之，在动物和人类的神经系统 中，从胚胎时期到成年时期均存在着 神经干细胞。
神经干细胞的特点
神经干细胞具有以下特点：
1，具有多种分化潜能，即分化为神经组织 的各种细胞，包括神经元、星形胶质细胞和少突胶 质细胞（专能干细胞、多能干细胞）。
2，具有自我更新的能力，所谓自我更新，指 将干细胞的属性从亲代传递到子代细胞，即在分裂 增殖过程中子代细胞仍然维持干细胞的属性（亲代 干细胞和子代干细胞）。
神经干细胞及其在神经 系统疾病中的应用
神经干细胞的概念
神经干细胞的研究历史
传统观点：
神经细胞是永久性细胞，是不可 能分裂的。神经细胞损伤后由神经胶 质增生进行修复。这种观点使人们对 帕金森病、多发性硬化及脑脊髓损伤 等疾病的治疗受到了很大的限制。
早在20世纪60年代，Altman用同 位素标记的胸腺嘧啶掺入脑中，发现 在新皮质、海马、嗅球的细胞有同位 素掺入，证明这些区域有能分裂的细 胞存在。但是，由于当时的条件无法 进行活体追踪，体外培养也未能建立， 因此传统的观点一直占优势。这应该 是对神经干细胞最早的研究。
3，具有很强的分裂增殖能力。
4，对损伤和疾病具有反应能力。
5，免疫特性：表达成神经上皮细胞标记 Nestin,Notch1,EGFR,FGFR(不表达NSE,GFAP,NF)
6，神经干细胞通过两种方式生长 ,一种是对 称分裂 ,形成两个相同的神经干细胞 ;另一种是非 对称分裂 ,由于细胞质中的调节分化蛋白不均匀的 分配 ,使得一个子细胞不可逆的走向分化的终端而 成为功能专一的分化细胞 ,另一个子细胞则保持亲 代的特征 ,仍作为神经干细胞保留下来。分化细胞 的数目受分化前干细胞的数目和分裂次数控制。
总之，在动物和人类的神经系统 中，从胚胎时期到成年时期均存在着 神经干细胞。
神经干细胞的特点
神经干细胞具有以下特点：
1，具有多种分化潜能，即分化为神经组织 的各种细胞，包括神经元、星形胶质细胞和少突胶 质细胞（专能干细胞、多能干细胞）。
2，具有自我更新的能力，所谓自我更新，指 将干细胞的属性从亲代传递到子代细胞，即在分裂 增殖过程中子代细胞仍然维持干细胞的属性（亲代 干细胞和子代干细胞）。
神经干细胞及其在神经 系统疾病中的应用
神经干细胞的概念
6-神经干细胞 (Neural stem
与神经干细胞诱导分化的细胞因子有
1.白细胞介素类 1等。 ,如IL-1、IL-7、IL-9及IL-1
2.神经营养因子对神经干细胞分化到终末细胞 的整个过程均有影响 ,如果将培养的神经干细胞 置于脑源性神经营养因子作用下 ,大量的神经干 细长因子及碱性成纤维细胞生长 因子等也影响神经干细胞的分化。
原代细胞24h内自动聚集成团
2～3代无血清培养后
存活的细胞中NSC＞90％
Neurosphere
Singal NSC
NSC增殖与分化的因子
表皮生长因子（epidermal growth factor,EGF）
EGF在发育脑和成体脑内均有表达，且神经元和星形 胶质细胞均可表达。 EGF受体（epidermal growth factor receptor, EGFR ）是酪氨酸激酶受体，由Erb-B基因编码。出生后EGFR 在小脑颗粒层、室下区、齿状回等生发区表达；成年后仅 限于室下区和齿状回。敲除Erb-B基因的小鼠，因缺乏 EGFR，皮质神经发生区消失，这说明EGF在神经生发过 程中发挥重要作用。
标志蛋白
Nestin（巢蛋白，神经上皮干细胞蛋白 ） 分布在细胞质中
Neurospheres are stained with a human specific nestin marker (Red). Blue, DAPI nuclear stain.
Human retinal(视网膜) neurosphere showing positive staining for the neural progenitor cell marker NESTIN (red) and with GFAP (green) positive staining indicating glial cell lineage. nuclei (blue) are stained with dapi.
《指南神经干细胞》课件
胚胎期
01
在胚胎发育早期，神经干细胞开始出现并分化。
新生儿期
02
出生后，神经干细胞继续发育和分化，形成各种类型的神经元
和胶质细胞。
成年期
03
在成年期，神经干细胞仍具有一定的增殖和分化能力，参与脑
的修复和功能调节。
影响神经干细胞分化的因素
基因表达
特定基因的表达对神经干细胞的分化具 有重要影响，如转录因子和生长因子等
02
神经干细胞主要存在于中枢神经 系统的某些区域，如脑室下区和 海马齿状回等。
神经干细胞的特点
自我更新能力
迁移和分化
神经干细胞具有强大的自我更新能力 ，能够持续分裂并产生新的神经干细 胞。
神经干细胞可以迁移到损伤部位并分 化为相应的神经细胞，对损伤进行修 复。
多分化潜能
神经干细胞具有多分化潜能，能够分 化为不同类型的神经细胞，如神经元 、星形胶质细胞和少突胶质细胞等。
《指南神经干细胞》 ppt课件
目录
• 神经干细胞简介 • 神经干细胞的分化与发育 • 神经干细胞的应用 • 神经干细胞的挑战与前景 • 参考文献
CHAPTER 01
神经干细胞简介
神经干细胞的定义
01
神经干细胞是具有自我更新和多 分化潜能的细胞群体，能够分化 为神经元、星形胶质细胞和少突 胶质细胞等神经细胞。
神经干细胞在医学研究中的应用
神经干细胞在医学研究中具有广泛的 应用，它们可以用于研究神经系统的 发育和功能，以及探索神经系统疾病 的发病机制和治疗方法。
通过研究神经干细胞的增殖、分化、 凋亡等过程，有助于深入了解神经系 统疾病的发生和发展机制，为疾病的 预防和治疗提供新的思路和方法。
神经干细胞在疾病治疗中的应用
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神经管形成后 ：神经干细胞位于神经管的脑室壁周边。
8
成脑神经干细胞分布
v 成脑神经干细胞的分布 ,研究显示成年嗅球、 皮层、室管膜层或者室管膜下层、纹状体、海 马的齿状回颗粒细胞下层等脑组织中分布着神 经干细胞。研究发现脊髓、隔区也分离出神经 干细胞 ,这些研究表明 ,神经干细胞广泛存在 于神经系统。
神经干细胞（NSCs）
成员：
h
1
NSCs的简析
神经干细胞的应用 神经干细胞的分化机制 神经干细胞的分类与在体内分布 神经干细胞的概念与特征
2
NSCs的概念
v 90年代初，Reynolds等从成年小鼠脑纹状体 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“神经干细胞”的 概念。
v 神经干细胞就是从来源于神经组织及神经组织 发源地、具有干细胞特征、终生保持自我更新 能力并能分化为各种神经细胞（包括神经元、 神经胶质细胞、少突胶质细胞等）的一类细胞 。
3
NSCs的特征
1
有增殖能力
2 在整个生命过程中能自我维持或更新
3 能通过扩增祖细胞而产生大量后代
4 有向神经组织多细胞系分化的能力
5 损伤或疾病能刺激神经干细胞的分化
4
NSCs的分裂方式
对称分裂：即神经干细胞分裂后产生的两个子细胞 均为同亲代一致的神经干细胞
不对称分裂：即神经干细胞分裂后的两个子细胞。 一个是与亲代一致的神经干细胞，而另一个则为特 殊神经组织细胞系祖细胞，后者在外界刺激因子的 作用下可向相应的细胞系（神经元或胶质细胞）终 末期细胞分化。
14
h
15
5
向神经组织 多细胞系分 化的能力
6
NSCs的分类
NSCs
EDNSCs 胚胎源性神经干细 胞
是指来源于早期胚胎 或胚胎神经组织的神 经干细胞
ADNSCs 成体源性神经干细 胞
是指成体神经组织或 成体前：在胚胎神经早期发育期间，神经干细胞在 神经管的管壁增殖，新生细胞沿放射状纤维迁移至脑或脊 髓的特定部位；神经管腔则最终发育形成为成年脑室系统 和脊髓中央管。
神经干细胞的应用
1
神经干细胞工程与 神经损伤修复
2
神经干细胞与基础 神经医学研究
3
神经干细胞与脑肿 瘤基因治疗
11
神经干细胞的治疗机制
v 当一人罹患某疾病代表着患病部位组织的干细 胞数及功能低于其他器官。神经干细胞可随着 血流循环，因此分离部分神经干细胞培养后再 注入体内，细胞会随着血管移动到某一地方聚 集，再到发生病变的部位，促进病变周围干细 胞的分化来达到治疗的效果。虽然疾病的发生 原因有很多种，但由于病变周围细胞缺陷所引 起的疾病都是因干细胞数及活性减少有关，所 以可在没有去除病因的情况下用神经干细胞来 治疗疾病。
9
NSCs的分化
v 影响神经干细胞发育分化与迁移的因素包括：
内源性因素：主要指可对 外界信号起反应从而调节 其增殖和分化的神经干细 胞自身调控因素
神经干细胞内蛋白对神经干 细胞增殖分化的调控
转录因子调控
基因调控
外源性因素及微环境因 素
10
神经干细胞的营养因素 分泌因素 细胞间相互作用因素 细胞外基质理化因素
12
神经干细胞移植
v Wagner等将神经干细胞移植到帕金森病模型 的鼠脑 ,神经干细胞在其脑组织中迁移并修复 损毁的脑组织 ,且震颤症状明显减轻 ,可能是 神经干细胞分化成为多巴胺能神经元起到治疗 作用。
13
参考文献
v 神经干细胞 主编：徐如祥 军事医学科学出 版社
v 神经干细胞基础及应用 主编：朱晓峰 科学出 版社
8
成脑神经干细胞分布
v 成脑神经干细胞的分布 ,研究显示成年嗅球、 皮层、室管膜层或者室管膜下层、纹状体、海 马的齿状回颗粒细胞下层等脑组织中分布着神 经干细胞。研究发现脊髓、隔区也分离出神经 干细胞 ,这些研究表明 ,神经干细胞广泛存在 于神经系统。
神经干细胞（NSCs）
成员：
h
1
NSCs的简析
神经干细胞的应用 神经干细胞的分化机制 神经干细胞的分类与在体内分布 神经干细胞的概念与特征
2
NSCs的概念
v 90年代初，Reynolds等从成年小鼠脑纹状体 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“神经干细胞”的 概念。
v 神经干细胞就是从来源于神经组织及神经组织 发源地、具有干细胞特征、终生保持自我更新 能力并能分化为各种神经细胞（包括神经元、 神经胶质细胞、少突胶质细胞等）的一类细胞 。
3
NSCs的特征
1
有增殖能力
2 在整个生命过程中能自我维持或更新
3 能通过扩增祖细胞而产生大量后代
4 有向神经组织多细胞系分化的能力
5 损伤或疾病能刺激神经干细胞的分化
4
NSCs的分裂方式
对称分裂：即神经干细胞分裂后产生的两个子细胞 均为同亲代一致的神经干细胞
不对称分裂：即神经干细胞分裂后的两个子细胞。 一个是与亲代一致的神经干细胞，而另一个则为特 殊神经组织细胞系祖细胞，后者在外界刺激因子的 作用下可向相应的细胞系（神经元或胶质细胞）终 末期细胞分化。
14
h
15
5
向神经组织 多细胞系分 化的能力
6
NSCs的分类
NSCs
EDNSCs 胚胎源性神经干细 胞
是指来源于早期胚胎 或胚胎神经组织的神 经干细胞
ADNSCs 成体源性神经干细 胞
是指成体神经组织或 成体前：在胚胎神经早期发育期间，神经干细胞在 神经管的管壁增殖，新生细胞沿放射状纤维迁移至脑或脊 髓的特定部位；神经管腔则最终发育形成为成年脑室系统 和脊髓中央管。
神经干细胞的应用
1
神经干细胞工程与 神经损伤修复
2
神经干细胞与基础 神经医学研究
3
神经干细胞与脑肿 瘤基因治疗
11
神经干细胞的治疗机制
v 当一人罹患某疾病代表着患病部位组织的干细 胞数及功能低于其他器官。神经干细胞可随着 血流循环，因此分离部分神经干细胞培养后再 注入体内，细胞会随着血管移动到某一地方聚 集，再到发生病变的部位，促进病变周围干细 胞的分化来达到治疗的效果。虽然疾病的发生 原因有很多种，但由于病变周围细胞缺陷所引 起的疾病都是因干细胞数及活性减少有关，所 以可在没有去除病因的情况下用神经干细胞来 治疗疾病。
9
NSCs的分化
v 影响神经干细胞发育分化与迁移的因素包括：
内源性因素：主要指可对 外界信号起反应从而调节 其增殖和分化的神经干细 胞自身调控因素
神经干细胞内蛋白对神经干 细胞增殖分化的调控
转录因子调控
基因调控
外源性因素及微环境因 素
10
神经干细胞的营养因素 分泌因素 细胞间相互作用因素 细胞外基质理化因素
12
神经干细胞移植
v Wagner等将神经干细胞移植到帕金森病模型 的鼠脑 ,神经干细胞在其脑组织中迁移并修复 损毁的脑组织 ,且震颤症状明显减轻 ,可能是 神经干细胞分化成为多巴胺能神经元起到治疗 作用。
13
参考文献
v 神经干细胞 主编：徐如祥 军事医学科学出 版社
v 神经干细胞基础及应用 主编：朱晓峰 科学出 版社