激活内源性神经干细胞治疗阿尔茨海默病的研究进展

激活内源性神经干细胞治疗阿尔茨海默病的研究进展
激活内源性神经干细胞治疗阿尔茨海默病的研究进展

激活内源性神经干细胞治疗阿尔茨海默

病的研究进展

(作者:___________ 单位: __________ 邮编:___________ )

作者:张华晏勇孟涛代政伟

【关键词】内源性神经干细胞;阿尔海茨默病

阿尔茨海默病(Alzheimer ' s disease , AD)的病因较多、发病机制复

杂,目前尚无特效治疗方法。AD的传统治疗药物包括胆碱酯酶抑制剂、N甲基D天冬氨酸(NMDA受体拮抗剂、抗B 淀粉样蛋白(A

B )药物、神经生长因子、非甾体类抗炎药物等。这些药物能相对减轻AD 的症状,但都不能阻止病情的进展,因而疗效有限。近年来兴起的干细胞移植治疗AD研究已显示出可喜的前景,但目前还存在关键技术突破、伦理及免疫等诸多问题〔1〕。随着神经发育学尤其是神经发生(neurogenesis)研究的深入,已揭示在成年个体中枢神经系统中存在神经干细胞(neural stem cells , NSCs)等前体细胞,在个体出现疾病时这些内源性NSCs可以少量增殖、迁移、分化成相应组织细胞(如神经细胞、胶质细胞等)以修复病变组织及改善机体功能。此重要发现改变了上世纪初确立并持续了近一个世纪的“神经细胞不能再生”的理论,为中枢神经系统疾病的治疗提供了新的途径〔2〕。然而这

种具修复功能的NSCs活化随着年龄老化而减少,因此,寻求激活内源性NSCs进而促进神经发生的方法或药物,以治疗神经变性疾病特别是AD 已成为研究的热点〔3〕。

1内源性NSCS勺存在部位及来源

凡生物个体自身存在而非从外界导入的NSCs即称为内源性NSCs成人的NSCS主要存在于侧脑室下区(SVZ)、海马齿状回颗粒下层(SGZ)、大脑皮质、第四脑室和脊髓中央管等部位〔4〕。这些部位的NSCs在多种病变或某些因素刺激下被激活,在损伤原位或异位增生后,由某些趋化因子引导向损伤部位迁移和分化。此外在神经系统

的某些病理状态下,成熟神经细胞逆向分化、发生细胞骨架的胚胎回复,出现胚胎神经上皮细胞特性的再表达。这类细胞可能为星型胶质

细胞或少突胶质细胞的前体细胞。成体神经发生包括内源性NSCs神申经祖细胞(NPCs)增生、迁移、分化为成熟神经元并将其功能整合入成活的神经网络中〔5〕,神经发生仅见于SVZ/嗅球系统和海马齿状回两个区域〔6〕。

2 AD病理情况下的内源性NSCs

在AD病理情况下,脑部可有内源性NSCs增殖。Jin等〔7〕研究了AD病变与NSCs曽殖活化之间的关系,发现在AD患者的海马组织中,与NSCs增殖分化相关的蛋白标志物双皮质素、多唾液酸一神经元黏附分子和微管相关蛋白等均呈现高表达,新的神经元在CA1区

增加。随后他们又发现在转基因小鼠AD模型中NSCs集中的两个区域(即SVZ和SGZ均有NSCs舌化与增殖〔8〕。同时,Ziabreva等〔9〕

的病例对照研究发现在AD患者SVZ区nestin(为NSCSt异性标记物)免疫反应性细胞明显增多。另外,Gan等〔10〕发现在AD转基因小鼠中A B斑块形成早期阶段海马区NPCS数轻微增加,而在A B斑块出现及进展阶段NPCs数明显增加。金国华等〔11〕以切断穹隆海马伞制作AD 模型,结果表明在术后第7天时微管相关蛋白阳性神经元较多,第14天时细胞进一步迁移及成熟;正常组第7天时仅见少量微管相关蛋白阳性神经元,第14天时细胞稍增多;对照组第7天时未见微管相关蛋白阳性神经元,第14天时仅有少量微管相关蛋白阳性神经元。而且,穹隆海马伞切割侧的海马提取液可以明显促进NSCs 分化为神经元和胆碱能神经元。但Rodr i guez等〔12〕在AD转基因小鼠模型中发现雄性小鼠在9月龄时新的神经元生成减少73% 12月龄时没有新神经元生成。而雌性小鼠较早出现神经发生减少,在4月龄时即减少63%在12月龄时几乎没有神经发生出现。这些研究结果提示AD本身能够一定程度诱导内源性NSCs的活化,以实现机体功能的代偿恢复,同时也说明随着病程的延长及年龄的逐渐增长,内源

性NSCs活化逐渐减少。因此,通过外源性手段刺激内源性NSCs活化

成为治疗AD所必须。

3利用内源性NSCs治疗AD的优势及意义

由于内源性NSCs可针对环境的变化调整增殖与分化的速度,而且这种潜力不局限于正在进行神经组织生成的区域.因此可以用各种干预因素对其加以调整和改善,以期通过综合利用神经营养因子、针刺或电刺激、药物、康复治疗等促进NSCs的激活与增殖,并迁移至

靶区进一步分化与整合。利用内源性NSCQ台疗AD比其他细胞替代疗

法具有多种独特的优势:可以避免免疫反应、减少肿瘤发生、绕过了许多伦理问题等。因此其应用前景乐观,有理由相信它将成为AD治疗领域一座新的里程碑。

4激活内源性NSC治疗AD的方式

成体内源性NSCS在一定条件下增殖、迁移、分化,新生的神经元可替代丢失的神经细胞发挥一定的功能。但是,仅靠这些自身激活

的内源性NSCs还不足以完全修复神经功能。在缺乏任何外源性干预的情况下,新生NSCs的数量和存活时间均很有限。同时,由于血脑屏障的存在,使得大分子物质很难通过并到达其作用部位。近来研究显示,环境和药物等因素可调控内源性NSCs〔13〕。因此,目前学者们正探索运用外源性干预手段活化内源性NSCs增殖、迁移、分化等,以期达到有效治疗AD的目标。

4.1环境因素激活内源性NSCs生活在丰富环境中的AD小鼠,Wolf等〔14〕发现其水迷宫成绩提高、海马神经营养因子(NT 3)和脑源性神经营养因子(BDNF)上调、海马神经发生增加;相反,生活在装有运动轮的笼子中的AD小鼠,尽管其体格得到了增强,但其空间学习能力及海马神经发生没有变化,且海马及皮质生长因子下调。说明丰富的环境能够促进各种营养因子的分泌,从而激活内源性NSCs 低氧能激活静止的NPCs导致NPCs的扩增,随后分化为神经元和胶质细胞〔15〕。Zhu等〔16〕认为:在体外,低氧可以促进NSCs的生长及

维持其成活,在体内低氧增加SVZ和齿状回内源性NSCs的数量,其机制涉及到缺氧诱导因子「1信号通路。因此推测,调整及丰富AD 患者周围环境,对其症状的改善不失为一种有效的手段。

4.2针刺疗法激活内源性NSCs在祖国传统医学研究中,唐勇等〔17〕认为针刺疗法能增强海马内源性神经生长因子的表达,从而促

进了海马内源性NSCS的增殖活化,并定向分化形成新生的胆碱能神经元,因此可用于AD的治疗。这无疑为AD患者提供了一有益治疗途径。

4.3细胞因子激活NSCSBauer等〔18〕发现白血病抑制因子(LIF)促进SVZ/嗅球NSCs的自我更新,最终导致NSCs池的扩张。因此联合其他因子,LIF可能促进成体脑神经细胞的再生。粒细胞集落刺激因子(G CSF)可以动员造血干细胞(HSCs)从骨髓进入外周血,AD小鼠皮下注射粒细胞集落刺激因子可以显著改善其认知功能、增加A B

周围神经发生以及明显提高小鼠大脑乙酰胆碱水平等,因而认为粒细

胞集落刺激因子是一种新的、非侵入性的治疗AD药物〔19〕。在AD 小鼠模型中,Baron等〔20〕发现干扰素丫能提高成体小鼠海马齿

状回神经发生,从而改善其空间学习记忆能力。另外,有研究认为〔21〕血管内皮生长因子(VEGF在活体内能刺激神经发生,在体外它是NSCs的营养因子并维持成体神经系统的神经发生,因此有助于神经变性疾病的治疗。最近证据表明,VEGF可以改善AD大鼠学习和记忆能力,其机制是通过刺激大鼠海马齿状回血管发生和神经发生

〔22〕。在成体脑中,BDNF和5羟色胺(5 HT)具有调节突触可塑

性、神经发生和神经元存活功能,两者相互调节,如 5 HT刺激BDNF表达,BDNF增强5「HT神经元存活和生长。二者信号受损在AD等年龄相关性疾病的发病机制中起重要作用,增强二者的信号可能有助于治疗AD〔23〕。上述研究结果均提示各种细胞因子及神经营养因子能促进内源性NSCS活化,有治疗AD的潜能。

4.4叶酸及多价不饱和脂肪酸激活内源性NSCs叶酸缺乏抑制成体脑NPCS勺增殖,进而影响神经发生〔24〕。低叶酸和高同型半胱氨酸(Hey)与认知功能障碍密切相关,增加叶酸供应可以改善认知功能。联合应用叶酸、二十碳五烯酸、二十二碳六烯酸及花生四烯酸能改善AD的认知功能,因为它们能上调与神经发生、神经传递及连接有关的基因表达〔25〕。这些研究结果表明维持AD患者体内叶酸及多价不饱和脂肪酸正常水平,对利用其内源性NSCs是有益的。

4.5非传统AD治疗药物激活内源性NSCs银杏叶提取物761(EGb 761)能改善转基因AD小鼠认知功能,其机制除了EGb 761能抑制A B 聚集、抗A B毒性外,EGb 761还能增加海马神经前体细胞数量及提高海马神经发生,因此具有预防和治疗AD的潜能〔26〕。脑活素(cerebrolysin) 有激活中枢神经系统内源性NSCS曽生的作用,对急

性脑卒中、血管性痴呆患者的认知功能和记忆、运动功能等有显著性改善。在AD转基因模型中,Rockenstein等〔27〕发现脑活素通过保护NPCs和减少细胞调亡,从而促进海马SGZ神经发生,并增强突轴的形成和记忆功能的获得。别孕烯醇酮为一种低分子量、容易透过血脑屏障、

无毒的神经甾体类物质,Brinton等〔28〕体外实验给予别孕烯醇酮发现NPCs显著增加,而体内实验它可使转基因AD小鼠

SGZ区神经发生增加。右依法克生(dexefaroxan)为a 2肾上腺素能受体拮抗剂,Rizk等〔29〕认为它可提高海马神经发生,促进海马新生的颗粒细胞存活。在双转基因鼠中,Butovsky等〔30〕发现格拉

太米尔(一种治疗MS药物)可诱导神经发生和树突状小胶质细胞表达胰岛素样生长因子,从而减少A B斑块的形成和降低小鼠认知功能的损害。另外,5 HT再摄取抑制剂促进海马神经发生并提高认知功能,Mowla等〔31〕分别用氟西汀(fluoxetine)+ 卡巴拉汀(rivastigmine); 卡巴拉汀;安慰剂治疗三组AD患者,前两组可以改善认知功能(两组之间对改善认知功能无显著差异,但前者在日常生活和整体功能活动方面做得更好),而安慰剂组在各方面测量均显著恶化。这些发现为非传统AD治疗药物治疗AD提供了有力证据,也为开辟新的AD治疗药物奠定了基础,其作用机理亦涉及到内源性NSCs的激活、促进神

经发生等。

4.6传统AD治疗药物激活内源性NSCs目前用于改善认知功能和治疗痴呆的药物中也有一些具有激活内源性NSCs作用。美国学者Marutle等〔32〕报告用新一代胆碱酯酶抑制剂苯羟基丙氨酸(phenserine)治疗转基因鼠(APP23),既减少B 淀粉样蛋白前体(APP)含量,又能促进内源性NSCs增殖。Jin等〔33〕发现他克林、加兰他敏和美金刚三种治疗AD的药物在体内能使小鼠SGZ及SVZ新生神

神经干细胞的研究及其应用新进展

神经干细胞的研究及其应用新进展 [关键词] 神经干细胞研究 健康讯: 崔桂萍天津市脑系科中心医院 300060 1992 年, Reynolds 首次成功地从成年小鼠纹状体中分离出神经干细胞( neural stem cell, NSC ),于是“神经干细胞”这一概念被正式引入神经科学研究领域。可以总结为具有分化为神经元、星形细胞和少突胶质细胞的能力,能自我更新并足以提供大量脑组织细胞的细胞。不少文献中还提到神经祖细胞和神经前体细胞,目前认为,神经祖细胞是指比 NSC 更有明确发展方向的细胞,而神经前体细胞是指处于发育早期的增殖细胞,可指代 NSC 和神经祖细胞:与 NSC 相比,二者的分裂增殖能力较弱而分化能力较强,是有限增殖细胞,但三者均属 NSC 范畴。 1. NSC 的起源、存在部位及生物学特征中枢神经系统的发育起源于神经沟、神经嵴、神经管;研究发现, NSC 在神经管壁增殖,新生细胞呈放射状纤维迁移至脑的特定位置;主要存在于室管膜区,在成脑生发区以外的区域也广泛分布,即具有高度可塑性的神经前体细胞。现发现 NSC 的生物学特征为:( 1 )具有自我更新能力;( 2 )具有多向分化潜能,可分化为神经元、星形细胞和少突胶质细胞;( 3 )处于高度未分化状态;( 4 )终生具有增殖分化能力,在有损伤的局部环境信号变化的刺激下可以增殖分化。其中( 1 )和( 2 )是 NSC 的两个基本特征。 2. NSC 的基础研究进展 NSC 的增殖和分化调控是目前 NSC 研究的核心问题,最近的研究资料显示, NSC 的增殖、分化、迁移调控受多种相关因素的影响。神经递质神经递质作为细胞外环境的一员,不仅介导神经元之间和神经元与效应器之间的信号传递,还参与 NSC 的增殖和分化。这些神经递质包括谷氨酸( G1u )、 5- 羟色胺( 5-HT )、 GABA 、甘氨酸( G1y )、乙酰胆碱( Ach )一氧化氮( NO )、肾上腺素与性激素等。 G1u :在脑的发育过程中有高含量的 G1u 表达, Haydar 等发现, G1u 可以通过大鼠胚胎皮质 AMPA/KAR 的激活调节室周区前体细胞的增殖,但 GLU 对室管膜区( SZ )和室管膜下区( SVZ )体内细胞的影响是不同的,它可增加 SZ 细胞的增殖,减少 SVZ 细胞的增殖; GLU 还可促进神经元生长和分化。 5-HT :许多研究表明, 5-HT 在皮质发育、突触形成中起重要作用,抑制 5-HT 合成或选择性损伤 5-HT 神经元则引起齿状回及脑室下区神经元增殖活性下降, 5-HT 可促进胶质细胞分化和髓鞘形成。 GABA : GABA 是成体脑发育过程中主要

内源性神经干细胞治疗脊髓损伤的研究进展

综 述 内源性神经干细胞治疗脊髓损伤的研究进展 胡 博 综述 尹宗生 审校 2010-11-10接收 作者单位:安徽医科大学第一附属医院骨科,合肥 230022作者简介:胡 博,男,硕士研究生; 尹宗生,男,教授,博士生导师,责任作者,E ma i :l yi nzong sheng @si na .co https://www.360docs.net/doc/919119002.html, 摘要 成体脊髓本身存在一定数量的神经干细胞,称为内源性神经干细胞(EN SCs)。ENSC s 对脊髓损伤(SC I)的作用越来越受到关注并可能成为SC I 最有潜力的治疗方式。现对神经干细胞(NSC s)生物学特性、SC I 后N SCs 的反应及抑制其分化因素的分析,阐述了EN SCs 治疗SCI 的优势及意义,对近几年来促进EN SCs 修复SC I 的研究现状进行了综述。主题词 脊髓损伤/治疗自由词 内源性神经干细胞中图分类号 R 681 54;R 322 8 文献标识码A 文章编号1000-1492(2011)01-0083-04 脊髓损伤(sp i n al cor d i n j u ry ,SC I)是一类临床常见的严重致残性疾病,SC I 的治疗至今仍是医学界的难题之一。目前的治疗方式有很多,但是效果一直不令人满意。自从1992年R eynolds 和W e iss 首先从小鼠纹状体中分离而获得的神经干细胞(neura l ste m cells ,NSC s)以来,对于它的特性研究已经成为当今细胞基础实验研究的焦点 [1] 。人们注 意到成体脊髓本身存在一定数量的NSC s ,称为内源性神经干细胞(endogenous neural ste m cells ,EN SCs),这些ENSCs 在SC I 后可以大量增殖 [2] 。目 前,E NSCs 的作用逐渐突显,特别在ENSCs 治疗脑疾病方面的研究已取得了一定进展[3] 。同时,EN SCs 对SC I 的作用也受到关注并可能成为SC I 最有潜力的治疗方式。现对E NSCs 的特征、在SC I 治疗中的意义及相关研究与进展进行综述。1 N SCs 的分布及生物学特性 成年哺乳动物中枢神经系统(central nervous syste m,C NS)存在有未分化的NSC s ,当其受到损伤刺激时静息态的NSCs 被激活,在诱导因子的作用下向损伤部位迁移并重新进入细胞增殖周期进一步分化为特定功能的神经细胞。神经系统受到损伤时,这些细胞可以复苏并分裂增殖来取代坏死的神 经元,促进神经系统功能恢复。目前已有实验证明,成年哺乳动物脑内有两个区域可产生大量的神经元,它们是海马结构的颗粒下区(subg ranu l a rzone , SGZ)和侧脑室下区(subventricu lar one ,SVZ),然而对于脊髓中ENSCs 存在的位置尚不十分明确,但在室管膜区和脊髓实质均能培养出ENSCs [4] 。成年NSC s 增殖和迁移成为神经祖细胞(neura l progenitor ce lls,NPC s)有两种方式。第一种方式认为:位于中央管的室管膜层的干细胞缓慢增殖,这些细胞的自我更新和分化在一定的条件下不对称性分裂,并迁移到脊髓的外层,分化为可增殖的胶质祖细胞或者成熟的脊髓胶质细胞 [5] 。第二种方式认为:无论是 干细胞或是神经胶质祖细胞都可能存在于脊髓实质或独立增殖的室管膜,在成人的脊髓白质细胞中的 大部分祖细胞产生一定的变异,可表达1个或多个标志物如硫酸软骨素蛋白多糖(CSPGs)NG2或转录因子O li g 2和Nkx212[4] 。这些细胞部分为多能干细胞,另一部分为胶质祖细胞并能转向少突胶质细胞。ENSCs 能自我更新,并分化成神经元细胞、星形胶质细胞(ast rocy tes ,AS)、少突胶质细胞。如果能将ENSCs 更多的向神经元分化,则能促进成体脊髓神 经元生发,修复SC I [6] 。 2 SCI 后EN SC s 的反应及抑制其分化的因素 外伤性SCI 可引起周围神经元和神经胶质细胞的病变,导致神经元和神经系统功能障碍和通路的损坏。该损伤的病理演变主要分为两个阶段: 脊髓主要受损部位的细胞和组织损伤; 脊髓非主要 受损部位的继发性损伤。已经有实验证明[7] ,成人脊髓祖细胞能对损伤进行反应,NPCS 的分裂,迁移和炎症等能诱导祖细胞产生反应。虽然脊髓中的祖细胞能通过支持和参加髓鞘再生以及替代损伤的神经元的方式参与脊髓修复,但是其在成年脊髓中的损伤修复却有很多抑制因素。现对ENSCs 抑制因素的研究发现主要有以下几方面。2.1 瘢痕组织的形成对神经再生的影响 CNS 损伤会启动一系列与形成瘢痕组织相关的细胞及分子间的反应,以阻止损伤的进一步扩大,并可持续数天

神经干细胞的应用前景及研究进展

神经干细胞的应用前景及研究进展 生科1301班李桐 1330170031 神经干细胞( neuralstem cells, NSCs)是重要的干细胞类型之一,是神经系统发育过程中保留下来的具有自我更新和多向分化潜能的原始细胞,可分化为神经元、星形胶质细胞、少突胶质细胞等多种类型的神经细胞。具有很多的特性,如自我更新、多潜能分化、迁移和播散、低免疫原性、良好的组织相容性、可长期存活等。目前神经干细胞的分离与体外培养已取得可喜的进展,有关神经干细胞的研究已经成为国内外神经科学领域的热点。 一、神经干细胞的生物学特性 19世纪80年代提出了神经干细胞的概念,它是指一类多潜能的干细胞,能够长期自我更新与复制,并具有分化形成神经元、星形胶质细胞的能力。神经干细胞的主要特征:未分化、缺乏分化标记、能自我更新并具有多种分化潜能。它并不是指特定的单一类型的细胞,而是具有相类似性质的细胞群。Gage将神经干细胞的特性进一步描绘为以下三点,可生成神经组织或来源于神经系统,具有自我更新能力,可通过不对称法、分裂产生新细胞。神经干细胞经过不对称分裂产生一个祖细胞和另一个干细胞,祖细胞只有有限的自我更新能力,并自主分化产生神经元细胞和成胶质细胞。神经干细胞是具有自我更新和具有多种潜能的母系神经细胞,它能分化成各种神经组织细胞表型,如神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞.并能自我更新产生新的神经干细胞,在神经发育和神经损伤中发挥作用。神经干细胞移植、迁移及分化与局部环境密切相关,这种特性为移植及移植后的结构重建和功能恢复提供了依据,为移植治疗不同疾病提供了局可能。 二、神经干细胞的应用前景 1.细胞移植以往脑内移植或神经组织移植研究进展缓慢,主要受到胚胎脑组织的来源、数量以及社会法律和伦理等方面的限制。神经干细胞的存在、分离和培养成功,尤其是神经干细胞系的建立可以无限地提供神经元和胶质细胞,解决了胎脑移植数量不足的问题,同时避免了伦理学方面的争论,为损伤后进行替代治疗提供了充足的材料。研究表明,干细胞不仅有很强的增殖能力,而且尚有潜在的迁移能力,这一点为治疗脑内因代谢障碍而引起的广泛细胞受损提供了理论依据,借助于它们的迁移能力,可以避免多点移植带来的附加损伤。另外,神经干细胞移植也为研究神经系统发育及可塑性的实验研究提供了观察手段,前文提及细胞因子参与调控神经元增殖和分化,通过移植的手段对这些因素的具体作用形式和机制进行探索,为进一步临床应用提供了理论基础。 2.基因治疗目前诱导干细胞向具有合成某些特异性递质能力的神经元分化尚未找到成熟的方法,利用基因工程修饰体外培养的干细胞是这一领域的又一重大进展;另外已经发现许多细胞因子可以调节发育期甚至成熟神经系统的可塑性和结构的完整性,将编码这些递质或因子的基因导入干细胞,移植后可以在局部表达,同时达到细胞替代和基因治疗的作用。 3.自体干细胞分化诱导移植免疫至今为止仍是器官或组织移植的首要问题。前文提到已经证明成年动物或人脑内、脊髓内存在着具有多向分化潜能的干细胞,那么使人们很容易想到通过自体干细胞诱导来完成损伤的修复。中枢神经系统损伤后,首先反应的是胶质细胞,在某些因子的作用下快速分裂增殖,形成胶质瘢。其实在这个过程中也有干细胞的参与,可不幸的是大多数干细胞增殖后分化为胶

肠神经干细胞研究进展

肠神经干细胞研究进展 神经干细胞主要有两类:中枢神经干细胞和外周神经嵴干细胞。中枢起源的神经干细胞研究颇多,而外周起源的神经干细胞研究还刚刚起步。两者具有很多相似性。目前研究表明,在肠道内有神经嵴来源的神经干细胞池[1]。本文就肠起源的神经干细胞—肠神经干细胞((Enteric neural stem cells,ENSCs)),对其生物学特性,迁移分化调控因素,应用前景等做一概述。 一.肠神经干细胞与肠神经系统 具有多向分化潜能的干细胞可以从出生以后的人类及啮齿类动物的大脑、胰腺、肝脏、骨髓等获取,进行体外培养并研究其相关性状。有报道,从肠管也可以获取干细胞[2] 。这种细胞在个体中一生都存在,且可以分化为神经元、神经胶质细胞以及其他细胞,具备自我更新和多向分化潜能等干细胞特性,这种细胞即为“肠神经干细胞”(Enteric neural stem cells,ENSCs)。 肠神经干细胞起源于神经嵴。在个体发育过程中,其通过迷走神经嵴在胚胎早期迁移进入肠道,从头端至尾端向成熟分化,发育形成肠神经系统[3]。国内外研究者对其不同的命名,但通过分离培养以及生物学性状的研究证实为同一种细胞。Morrison[4]等将其称为肠神经嵴细胞(Enteric neural crest cells ,ENCC)或肠神经嵴干细胞(Enteric neural crest stem cells,ENCSC),在胚胎发育时期或成年组织中,从消化道中分离出神经嵴干细胞,进行体外培养,并进行了一系列鉴定,证明其具备干细胞特性,且主要分化为神经元和神经胶质细胞。Natarajan[5]等在研究中则将其称为“肠神经系统源性的多能祖细胞”(Enteric nervous system derived multipotential progenitor cells,ENSPCs),从小鼠胚胎或出生后的肠管中制取单细胞,行体外培养后可以获取。国外学者Y oung[6]和Suarez-Rodriguez [2]等在研究中则称其为“肠神经干细胞”(Enteric neural stem cells,ENSCs)。 肠神经干细胞和肠神经系统的发育密切相关。脊椎动物的肠神经系统是外周神经系统中最复杂的部分。它是由大量的、不同种类的神经元和神经胶质细胞构成的。相互连接的神经节,围绕肠壁、外肌层、以及内部的粘膜下层的辐射轴,排列成两个同心圆状。如同外周神经系统的绝大多数细胞一样,肠神经系统完全起源于神经嵴。大多数肠神经系统的祖细胞产生于1-7 体节听泡后方的后脑迷走神经嵴。从神经管脱离不久,迷走神经嵴亚群向腹外侧移动,聚集在中间后肢区,移向主动脉背侧颈丛腹外侧,在局部信号的影响下,迷走神经嵴细胞会诱导表达RET酪氨酸激酶受体。在孕9.5 天至10 天这些RET+迷走神经嵴侵入前肠肌层,称为“肠神经嵴细胞”,即肠神经干细胞,接下来的 4 天,则会向尾侧迁移以定位于整个肠段。发育过程中,如果肠神经干细胞迁移、定位失败,就会导致肠神经节的缺失,形成神经节细胞缺失症。这种情况发生在结肠部位,会形成先天性巨结肠症,即神经节细胞缺失,导致分泌调节障碍和严重的肠道阻塞[6]。 肠神经干细胞与肠神经系统的发育密切相关。肠神经干细胞的出现为研究肠神经系统的发育提供了一个较为理想的模型,可以来研究肠神经形成过程中的分化、调节的影响因素,为阐明神经发育提供有力的证据由此可解释肠神经系统发育和修复的一些机制,此外,肠管作为器官,易于进行活检,且肠神经分布丰富,其与中枢神经系统具有许多共性。据此,可以就有可能采用肠神经干细胞对一些中枢或外周神经缺失性疾病行细胞移植替代治疗了。二.肠神经干细胞的生物学特性 作为干细胞,其特性简要概况即:①可自我复制更新,产生与自己相同的子代细胞,维持稳定的细胞储备②处于较原始的未分状态,无相应的成熟细胞的特异性标志③具有多向分化的潜能,即演变成不同类型成熟细胞的能力。要识别肠神经干细胞,可以从三个方面

精神障碍诊疗规范(2020 年版)—阿尔茨海默病

精神障碍诊疗规范(2020 年版)—阿尔茨海默病 一、概述 阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是一种起病隐袭、呈进行性发展的神经退行性疾病,临床特征主要为认知障碍、精神行为异常和社会生活功能减退。一般在 65 岁以前发病为早发型,65 岁以后发病为晚发型,有家族发病倾向被称为家族性阿尔茨海默病,无家族发病倾向被称为散发性阿尔茨海默病。据世界卫生组织报告,目前全球约有5000 万人患有痴呆症,其中阿尔茨海默病是最常见的类型。阿尔茨海默病可能的危险因素包括:增龄、女性、低教育水平、吸烟、中年高血压与肥胖、听力损害、脑外伤、缺乏锻炼、社交孤独、糖尿病及抑郁障碍等。 二、病理、病因及发病机制 阿尔茨海默病患者大脑的病理改变呈弥漫性脑萎缩,镜下病理改变以老年斑(senile plaques,SP)、神经原纤维缠结(neurofibrillary tangle,NFT)和神经元减少为主要特征。SP 中心是β淀粉样蛋白 (β-amyloid p rotein,Aβ),NFT 的主要组分是高度磷酸化的微管相关蛋白,即tau 蛋白。在阿尔茨海默病的发病中,遗传是主要的因素之一。目前确定与阿尔茨海默病相关的基因有4 种,分别为淀粉样前体蛋白(amyloid precursor p rotein,APP)基因、早老素1(presenilin 1, PSEN1)基因、早老素 2(presenilin 2,PSEN2)基因和载脂蛋白 E (apolipoprotein E,ApoE)基因。其中,前3 种基因的突变或多态性

与早发型家族性阿尔茨海默病的关系密切,ApoE 与散发性阿尔茨海默病的关系密切。目前比较公认的阿尔茨海默病发病机制认为Aβ的生成和清除失衡是神经元变性和痴呆发生的始动因素,其可诱导tau 蛋白过度磷酸化、炎症反应、神经元死亡等一系列病理过程。同时,阿尔茨海默病患者大脑中存在广泛的神经递质异常,包括乙酰胆碱系统、单胺系统、氨基酸类及神经肽等。 三、临床特征与评估 (一)临床特征 一般将阿尔茨海默病患者的症状分为“ABC”三大类。A (activity)是指生活功能改变:发病早期主要表现为近记忆 力下降,对患者的一般生活功能影响不大,但是从事高智力活动的患者会出现工作能力和效率下降。随着疾病的进展,工作能力的损害更加突出,同时个人生活能力受损的表现也越发明显。在疾病晚期,患者在包括个人卫生、吃饭、穿衣和洗漱等各个方面都需要完全由他人照顾。 B(behavior)是指精神和行为症状:即使在疾病早期,患者也会出现精神和行为的改变,如患者变得主动性缺乏、活动减少、孤独、自私、对周围环境兴趣减少、对周围人较为冷淡,甚至对亲人也漠不关心,情绪不稳、易激惹。认知功能的进一步损害会使精神行为症状恶化,可出现片断的幻觉、妄想(多以被偷窃和嫉妒为主);无目的漫游或外走;睡眠节律紊乱,部分患者会出现昼夜颠倒情况;捡拾收藏废品;可表现为本能活动亢进,如性脱抑制、过度进食;有时可出现激越甚至攻击行为。 C(cognition)是指认知损害:阿尔茨海默病的神经认知损害以遗忘为先导,随后会累及几乎所有的认知领域,包括计算、定向、视

神经干细胞研究介绍

神经干细胞研究介绍 陈晓萍 程君奇 (浙江大学生命科学学院浙江省细胞与基因工程重点实验室浙江杭州310029) 摘要 神经干细胞研究是近年脑科学研究的热点,本文综述了神经干细胞的分离培养方法、脑内迁移路线、发育分化的影响因素以及可能的应用前景。 关键词 神经干细胞 分离 迁移 发育 分化 脑的结构与机能一直是生命科学的研究难题,它以极其错综复杂而又高度易变为特征,至今仍保持着极大的神秘性。近年来科学家对神经干细胞的研究是脑科学领域的重要成果之一,它突破了以往一直认为的成年动物神经细胞不能分裂再生的观念,为神经细胞的发育分化过程,也为神经系统疾病的治疗开辟了一条全新的途径。 1 神经干细胞的分离培养 神经干细胞(N eural stem cells,N SCS)是指具有如下特征的细胞:1)能形成神经组织;2)具有自我繁殖和自我更新能力;3)细胞分裂后能发生分化[1]。 胚胎时期是神经系统快速增长发育的阶段,在这时期脑内的许多部位都存在神经干细胞,这包括大脑皮质、纹状体、小脑等区域。成年后,脑细胞一般不再分裂增殖。以往曾一度认为成年动物神经细胞完全失去了这种能力,但近年科学家在高等哺乳动物(包括人)的脑室管膜下层等区域发现了仍具有增殖分化能力的神经干细胞。另外,在啮齿类动物主管学习记忆的海马区,也发现了神经干细胞的存在[2]。 成年动物脑内的神经干细胞仅仅是保存了能进行分裂增殖的潜能,通常情况下得不到足够的正面刺激信号,因而并不分裂增殖,而是处于静止状态。 从脑组织分离培养神经干细胞需要特殊的条件,目前多采用生长因子刺激和细胞克隆技术。具体有3种方法[3]:1)用无血清培养液将脑细胞分离,再加入具有丝裂原作用的生长因子如表皮生长因子或碱性成纤维生长因子,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;2)用反转录病毒向脑细胞内导入原癌基因,如V2m yc和SV40大T抗原等,部分细胞可因此获得持续分裂的能力;3)从脑组织以外的部位,如胚胎干细胞,经过适当化学因子的诱导,使其定向分化为神经干细胞。 外加化学因子对于维持神经干细胞的分裂增殖能力是必须的。培养液中如撤去外加的化学因子,改用普通培养,神经细胞会很快发生分化,失去分裂增殖能力。 2 神经细胞的发育及脑内迁移路径 神经系统的发育源于胚胎早期的神经管和神经嵴[4],其中的中央管经发育形成脑室系统和脊髓中央管,管腔内表面覆盖的上皮细胞具有活跃的增殖和分化能力,是神经细胞发生的来源。成年后这个区域称为室管膜 室管膜下区。 内径1~2mm的完全闭合的呼吸管。据B landfo rd报道,这种呼吸管中衬有外套膜组织。上述蜗牛的夏眠能从1月持续至6月。同时具有裂口、裂沟和缝合线管的结构有利于气体的循环。在足部和外套膜肌肉运动下,可促使气体交流和循环,贝类学家F ischer曾对冬眠期间的盖罩大蜗牛进行了研究,业已证明其足部和外套膜从未停止过运动。 8)喇叭状口和壳壁上的穿孔 A lycaeinae的种类,其成体的壳口呈喇叭状,其后逐渐缩小成一口颈。在口颈近缝合线的壳壁上有穿孔。A ly caeus属的种类,如A2 ly caeus m ajor壳壁上的孔由内向外通入一覆盖在缝合线上的管。管的截面略呈三角形。此管在缝合线上,略弯曲,呈带状,长约6~7mm,管的末端是盲端,但常破碎,即使不破碎,该管仍可进行气体交换。据分析这个带状结构比通常的贝壳更具通透性。因种类不同,喇叭口的长度有差异,缝合线管内开口到口缘距离也有所不同。喇叭状的壳口可能是为了蜗牛在夏眠期间有一个较大的气室,这与无厣贝类具有的盖膜腔情况相似。由此可以推断A ly caeus和Pup ininae的一些种类缝合线管在内部的开口可能与肺呼吸孔靠得很近。 其他的一些陆生螺类,如R um ina d ecollata和C lausilia的一些种类,在夏眠期间往往胚螺层失去,然而可能也有利于呼吸。破损的一端由内脏分泌的膜封住,这比休眠时螺壳倒下,靠外套膜边缘呼吸更利于气体交换。 (BF) — 8 1 —生 物 学 通 报 2003年第38卷第2期

神经干细胞及其应用研究新进展

神经干细胞及其应用研究新进展 摘要:长期以来,人们一直认为成年哺乳动物脑内神经细胞不具备更新能力,一旦受损乃至死亡不能再生。这种观点使人们对中枢神经系统疾病的治疗受到了很大限制。虽然传统的药物、手术及康复治疗取得了一定的进展,但是仍不能达到满意的效果。现在,神经干细胞(neural stem cells,NSCs)不仅存在于所有哺乳动物胚胎发育期的脑内,而且在其成年之后也有,这已为神经科学界所普遍接受。神经干细胞由于具有自我更新和多向分化潜能,使神经系统损伤后的细胞替代治疗成为可能本文综述了神经干细胞的分布、生物学特性、神经干细胞在细胞疗法中的多功能应用,并对神经干细胞临床应用前景做出了展望。 关键词:神经干细胞细胞疗法多向分化潜能转分化性 1、神经干细胞的分布 大量研究表明成年哺乳动物的脑室下区、海马、纹状体、大脑皮质等区域均有NSCs存在,其中侧脑室壁的脑室下层(sub ventricular zone,SVZ)和海马齿状回的颗粒下层(sub granular zone,SGZ)是神经干细胞的两个主要脑区。另外,研究者们还在成年哺乳动物脑内的其他部位发现了神经干细胞的存在,例如在黑质内发现了新生的多巴胺能神经元。 2、神经干细胞在细胞疗法中的多功能应用 2.1细胞替代治疗中外源性NSCs的使用 NSCs可以用来代替因为损伤或神经系统退行性病变而缺失的组织。理想的是重建组织适宜的结构并整合人周围组织;重要的是在这种治疗方案中,几种细胞类型需替代。在移植入成年啮齿动物脑内前,首先需从人胚胎干细胞或胎儿脑内分离出NSCs,并在体外诱导分化为神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞。值得注意的是NSCs整合入室管下区的微环境,促成嗅球的神经发生。在海马,移植的神经祖细胞分化为特定区域的神经细胞亚型,并功能性整合入周围的环路。NSCs移植入疾病或损伤的啮齿动物模型中取得了预期的效果。移植入的存活的NSCs首先迁移到病变部位并分化。成年鼠的NSCs移植入多发性硬化大鼠模型后可观察到少突胶质细胞祖细胞、宿主和移植来源的成熟细胞数量增加,病情明显好转。在大鼠脑梗死模型中,移植的NSCs迁移到损伤部位并大部分分化为神经元。在脑出血模型中,由静脉移植的NSCs在损伤部位分化成神经元和星形胶质细胞,并引起了功能的恢复。将富有多巴胺神经元的胚胎腹侧中脑移植入去神经的帕金森鼠中,结果移植物中的多巴胺神经元修复了损害引起的功能缺损。神经干细胞植入大鼠亨廷顿病模型脑内能保护维持运动习惯的能力,受损的运动习性也可重新恢复,表明植入的细胞在体内形成了功能性连接。Mcdona等给胸髓损伤大鼠分别注入单纯培养基、成年小鼠皮层神经元和胚胎干细胞,2周后发现植入干细胞者后肢恢复部分负重与协调能力,明显优于前二者。田增明等报道了人胚胎神经干细胞治疗21例小脑萎缩患者,发现移植后临床症状有改善。 2.2脑损伤激发内源性NSCs 近年研究表明多种神经系统损伤均可激发内源性神经细胞再生。追踪巢蛋白阳性的神经祖细胞定殖在成年脊髓损伤区,可以观察到这种祖细胞扩增并在损伤区分化为神经元;在脊髓挤压伤、局灶性脑缺血中,在有正常神经发生的大脑皮质和海马可观察到NSCs的增生,并可以被外源性神经营养因子所加强。但在病理状态下这种内源性干细胞的修复反应很显然是不够的,大量实验已证实哺乳动

神经干细胞综述

神经干细胞综述 长期以来 ,人们一直认为 ,成年哺乳动物脑内神经细胞不具备更新能力 ,一旦受损乃至死亡 ,不能再生 ,这种观点使人们对帕金森病、多发性硬化及脑脊髓损伤的治疗受到了很大的限制。虽然传统的药物及手术取得了一定的进展 ,但是仍不能达到满意的效果。近年来 ,生物医学技术迅猛发展 ,神经生物学的重要进展之一是发现神经干细胞的存在 ,特别是成体脑内神经干细胞的分离和鉴定具有划时代意义。本文对神经干细胞的特点、分布、分化机制及应用等研究进展做一综述。 1 神经干细胞的特点 神经干细胞的特点如下:①神经干细胞可以分化。②通过分裂产生相同的神经干细胞来维持自身的存在 , 同时 ,也能产生子细胞并进一步分化成各种成熟细胞。干细胞可连续分裂几代 ,也可在较长时间内处于静止状态。③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。 2 神经干细胞与其它类型干细胞的关系 按分化潜能的大小 ,干细胞基本上可分为 3种类型 :第一类是全能干细胞 ,它具有形成完整个体的分化潜能 ,具有与早期胚胎细胞相似的形态特征和很强的分化能力 ,可以无限增殖并分化成全身 2 0 0多种细胞组织的潜能 ,进一步形成机体的所有组织、器官进而形成个体 ;第二类是多能干细胞 ,这种干细胞也具有分化多种细胞组织的潜能 ,但却失去了发育成完整个体的能力 ,发育潜能受到一定的限制 ;第三类是单能干细胞 ,如神经 干细胞等 ,这种细胞只能向一种类型或密切相关的两种类型的细胞分化。然而横向分化的发现 ,使这个观点受到了挑战 ,神经干细胞可以分化成造血细胞。总之 ,生命体通过干细胞的分裂来实现细胞的更新及保证持续生长。随着基因工程、胚胎工程、细胞工程及组织工程等各种生物技术的快速发展 ,按照一定的目的 ,在体外人工分离、培养干细胞 ,利用干细胞构建各种细胞、组织及器官作为移植来源 ,将成为干细胞应用的主要方向。 3 神经干细胞的分布 神经管形成以前 ,在整个神经板检测到神经干细胞的选择性标记物神经巢蛋白 (nestin),是细胞的骨架蛋白。构成小鼠神经板的细胞 ,具有高效形成神经球的能力。但目前尚不能肯定神经板与神经干细胞是否具有相同的诱导机制。神经管形成后 ,神经干细胞位于神经管的脑室壁周边。关于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。在中央管周围的神经干细胞培养后亦可形成神经球并产生神经元。脊髓损伤时 ,来自于神经干细胞的神经元新生受到抑制 ,而神经胶质细胞明显增多 ,其机制可能与生成神经元的微环境有关。

神经干细胞研究进展

神经干细胞研究进展 一、引言 神经干细胞(neural stem cell,NSC)是指存在于神经系统中,具有分化为神经神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞的潜能,从而能够产生大量脑细胞组织,并能进行自我更新,并足以提供大量脑组织细胞的细胞群[1]。狭义的神经干细胞是指成体神经干细胞,指的是分布于胚胎及成人中枢及周围神经系统的干细胞。简单的说,就是在成年哺乳动物的大脑中分离出来的具有分化潜能和自我更新能力的母细胞,它可以分化各类神经细胞,包括神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞。我们所讲的神经干细胞指的就是成体中存在于脑中的中枢神经干细胞,其实在外周也有一些“神经干细胞”称为“神经嵴干细胞”,可以分化成外周神经细胞、神经内分泌细胞和施旺细胞,还可横向分化成色素细胞和平滑肌细胞[2]。 神经干细胞具有以下特征:(1)有增殖能力;(2)由于自我维持和自我更新能力,对称分裂后形成的两个子细胞为干细胞,不对称分裂后形成的两个自细胞中的一个为干细胞,另一个为祖细胞,祖细胞在特定条件下可以分化为多种神经细胞;(3)具有多向分化潜能,在不同因子下,可以分化为不同类型的神经细胞,损伤或疾病可以刺激神经干细胞分化,自我更新能力和多向分化潜能是神经干细胞的两个基本特征[3]。 需要注意的是,在脑脊髓等所有神经组织中,不同的神经干细胞类型产生的子代细胞种类不同,分布也不同。神经干细胞的治疗机理是:(1)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。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;(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[4]。 二、研究现状

阿尔茨海默病的发病机制及治疗

济宁医学院学报2011年6月第34卷第3期 doi:10.3969/j.issn.1000 9760.2010.06.023 阿尔茨海默病的发病机制及治疗 黄延红 王俊杰 综述 (济宁医学院基础医学与法医学院,山东济宁272067) 关键词 阿尔茨海默病;发病机制;治疗 中图分类号:R749 1 文献标志码:A 文章编号:1000 9760(2011)03 211 03 全世界大约有3500万人正在遭受着阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)的折磨[1]。阿尔茨海默病是一种进行性发展的致死性神经退行性疾病,临床表现为认知和记忆功能不断恶化,日常生活能力进行性减退,并有各种神经精神症状和行为障碍。 阿尔茨海默病的首要危险因素是年龄。研究发现,65岁以上的老年人,年龄每增加5岁,阿尔茨海默病患者的百分数将上升2倍。85岁以上的老年人中,大约有1/3可能患有阿尔茨海默病。随着人口老龄化的加快,阿尔茨海默病患病率将显著增加。 已发现阿尔茨海默病的很多分子损害,但从以往资料看其首要问题是老化大脑中错误折叠的蛋白质的积聚,这将导致大脑的氧化损害和炎症损害,而后者反过来又会引起大脑的能量衰竭及突触功能障碍。 1 阿尔茨海默病的蛋白异常 1 1 淀粉样蛋白 新皮层内 淀粉样蛋白(A )和营养不良性神经轴突构成的老年斑与内侧颞叶的神经元纤维缠结(neuro fibrillary tangle,NFT)是阿尔茨海默病重要的病理特征。 淀粉样蛋白(A )是机体的正常代谢产物,源于淀粉样蛋白前体(am ylo id protein precurso r, APP)的酶解。 淀粉样蛋白(A )能自我聚集成各种物理形式。其中一种形式是寡聚体(2~6个肽),寡聚体再合并成中间淀粉样聚合物。可溶性的寡聚体和中间淀粉样聚合物是神经毒性最强的 淀粉样蛋白(A )形式。阿尔茨海默病的认知损害程度是与脑内A 寡聚体的量而不是A 的总量相关[1]。 脑啡肽酶和胰岛素降解酶一起调节 淀粉样蛋白(A )水平的相对稳定。脑啡肽酶是一种膜锚定的肽链内切酶,可降解A 单体和寡聚体。脑啡肽酶的减少将引起大脑 淀粉样蛋白(A )的堆积。胰岛素降解酶是一种硫醇金属内肽酶,可降解胰岛素和 淀粉样蛋白(A )单体等小肽。胰岛素降解酶的缺失使小鼠 淀粉样蛋白(A )的降解量减少50%以上。相反,脑啡肽酶或胰岛素降解酶的过度表达则能预防斑块形成[2]。 有关积聚阻断剂,A 接种及针对各种A 表位的单克隆抗体的临床试验都在进行中。在一个2期临床试验中,A 接种引起了脑炎。而且免疫病人随访也显示,尽管有斑块缩小,病人并没有认知方面的改善和存活率提高。一个2期被动免疫试验中,一部分病人发生了血管源性脑水肿。两个A 单克隆抗体(NCT00574132和NCT00904683)以及静脉注射10%的免疫球蛋白剂的3期临床试验正在开展[1]。 1 2 T au蛋白 大脑锥体细胞内的纤维样内容物,即神经原纤维缠结(neurofibr illar y tangle,NFT)出现在阿尔茨海默病和其他一些称为tau蛋白病的神经退行性病中。神经原纤维缠结的数量是阿尔茨海默病严重程度的病理学标记物。缠结的主要成分是一种异常高度磷酸化的tau蛋白所形成的双螺旋纤维(paired helical filament,PH F)。T au蛋白是一种可溶性的微管相关蛋白。正常时,tau蛋白能稳定微管的装配及囊泡运输。T au蛋白过度磷酸化形成PH F及NFT。阿尔茨海默病患者脑中过度磷酸化的Tau蛋白一部分是可溶的,另一部分沉积在PH F中为不可溶,称为PH F Tau。PH F T au 沉积于脑中导致神经元变性。另有报道,T au蛋白基因突变可以导致T au蛋白聚集,引起痴呆[3]。 211

神经干细胞移植治疗中枢神经系统疾病的临床观察

神经干细胞移植治疗中枢神经系统疾病的临 床观察 作者:高凤兰冀雅杰李英芝 【关键词】神经干细胞移植;中枢神经系统疾病;临床观察 我科于200610~200812为13例不同原因造成的脑损害患者做了神经干细胞脑内移植术,取得初步成效,现将研究及观察结果报告如下。 1 资料与方法 1.1 一般资料本组共13例,年龄4~57岁。病种:脑瘫1例,脑出血后遗症8例,脑梗死1例,颅脑损伤后遗症3例。病程:小儿脑瘫患者4年,脑出血及颅脑外伤后遗症4~13个月。 1.2 临床表现见表1。 表1 13例患者临床表现(略) 1.3 治疗方法全部病例均采用手术方法将神经干细胞移植到侧脑室内或直接移植到病灶周围,让神经干细胞不须长途迁移,直

接在神经受损的部位进行神经的修复与重建,移植方法简便,移植物利用效率高。

1.4 移植后观察随访记录见表2。 表2 13例患者移植后观察随访记录(略) 1.5 疗效评定指标语言、肌力、智力。评定时间:1周、半个月、1个月、2个月…… 1.6 影响因素移植成功与否取决于病人的年龄、病程的长短、内环境与个体差异、移植的方法。 2 结果 语言功能改善8例,瘫痪肢体肌力不同程度提高10例,智力改善2例,病情无明显变化者2例。实践证明神经干细胞脑内移植治疗神经系统疾病有效,尤其以语言的改善最为明显,多数患者肌力、智力均有不同程度改善,病人年龄越小治疗效果越明显。 3 讨论 神经干细胞是一种具有自我更新能力,能够分化出神经元、髓鞘细胞等多种类型神经细胞的特殊细胞,被医学界誉为

“源泉细胞”,能够对中枢神经系统的损伤进行营养和修复。中枢神经系统主要是由以下两种细胞组成,即神经元和胶质细胞。神经干细胞是这两种细胞的祖先。理论上,在一定条件下,一个干细胞能够大量增殖并分化成整个大脑和脊髓的全部细胞。干细胞被国际上公认为治疗中枢神经系统损伤的非常理想的种子。 正常情况下,当神经损伤后病灶局部可产生大量的趋化因子,它能使这些神经干细胞做远程迁移,进入到神经损伤区对损伤的神经组织起替代和修复作用,而随着时间的推移这些趋化因子会逐渐减少,因此过晚做神经干细胞移植会降低治疗效果。但过早移植可能会因为神经损伤后早期会出现局部组织的变性坏死水肿不利于移植物的定植生存。因此建议脑出血、脑外伤、在伤后或术后2个月、病情基本稳定后再接受神经干细胞移植。 移植后神经干细胞的功能:(1)补充受损的神经细胞。(2)延缓或抑制进行中的神经系统损伤。(3)通过细胞替代作用更换已死亡或受损的神经细胞,修复受损的神经网络。(4)中枢神经系统损伤后,损伤周边大量的神经细胞,虽然健存,但受到损伤的影响,转入休眠状态,其功能受到抑制,移植的干细胞可分泌大量的神经营养因子,激活这些细胞,从而改善机体的神经功能。

激活内源性神经干细胞治疗阿尔茨海默病的研究进展

作者:张华晏勇孟涛代政伟 【关键词】内源性神经干细胞;阿尔海茨默病 阿尔茨海默病(alzheimer′s disease,ad)的病因较多、发病机制复杂,目前尚无特效治疗方法。ad的传统治疗药物包括胆碱酯酶抑制剂、n 甲基 d 天冬氨酸(nmda)受体拮抗剂、抗β 淀粉样蛋白(aβ)药物、神经生长因子、非甾体类抗炎药物等。这些药物能相对减轻ad的症状,但都不能阻止病情的进展,因而疗效有限。近年来兴起的干细胞移植治疗ad研究已显示出可喜的前景,但目前还存在关键技术突破、伦理及免疫等诸多问题〔1〕。随着神经发育学尤其是神经发生(neurogenesis)研究的深入,已揭示在成年个体中枢神经系统中存在神经干细胞(neural stem cells,nscs)等前体细胞,在个体出现疾病时这些内源性nscs 可以少量增殖、迁移、分化成相应组织细胞(如神经细胞、胶质细胞等)以修复病变组织及改善机体功能。此重要发现改变了上世纪初确立并持续了近一个世纪的“神经细胞不能再生”的理论,为中枢神经系统疾病的治疗提供了新的途径〔2〕。然而这种具修复功能的nscs活化随着年龄老化而减少,因此,寻求激活内源性nscs进而促进神经发生的方法或药物,以治疗神经变性疾病特别是ad已成为研究的热点〔3〕。 1 内源性nscs的存在部位及来源 凡生物个体自身存在而非从外界导入的nscs即称为内源性nscs。成人的nscs主要存在于侧脑室下区(svz)、海马齿状回颗粒下层(sgz)、大脑皮质、第四脑室和脊髓中央管等部位〔4〕。这些部位的nscs在多种病变或某些因素刺激下被激活,在损伤原位或异位增生后,由某些趋化因子引导向损伤部位迁移和分化。此外在神经系统的某些病理状态下,成熟神经细胞逆向分化、发生细胞骨架的胚胎回复,出现胚胎神经上皮细胞特性的再表达。这类细胞可能为星型胶质细胞或少突胶质细胞的前体细胞。成体神经发生包括内源性nscs/神经祖细胞(npcs)增生、迁移、分化为成熟神经元并将其功能整合入成活的神经网络中〔5〕,神经发生仅见于svz/嗅球系统和海马齿状回两个区域〔6〕。 2 ad病理情况下的内源性nscs 在ad病理情况下,脑部可有内源性nscs增殖。jin等〔7〕研究了ad病变与nscs增殖活化之间的关系,发现在ad患者的海马组织中,与nscs增殖分化相关的蛋白标志物双皮质素、多唾液酸一神经元黏附分子和微管相关蛋白等均呈现高表达,新的神经元在ca1区增加。随后他们又发现在转基因小鼠ad模型中nscs集中的两个区域(即svz和sgz)均有nscs活化与增殖〔8〕。同时,ziabreva等〔9〕的病例对照研究发现在ad患者svz区nestin(为nscs 特异性标记物)免疫反应性细胞明显增多。另外,gan等〔10〕发现在ad转基因小鼠中aβ斑块形成早期阶段海马区npcs数轻微增加,而在aβ斑块出现及进展阶段npcs数明显增加。金国华等〔11〕以切断穹隆 海马伞制作ad模型,结果表明在术后第7天时微管相关蛋白阳性神经元较多,第14天时细胞进一步迁移及成熟;正常组第7天时仅见少量微管相关蛋白阳性神经元,第14天时细胞稍增多;对照组第7天时未见微管相关蛋白阳性神经元,第14天时仅有少量微管相关蛋白阳性神经元。而且,穹隆 海马伞切割侧的海马提取液可以明显促进nscs分化为神经元和胆碱能神经元。但rodríguez等〔12〕在ad转基因小鼠模型中发现雄性小鼠在9月龄时新的神经元生成减少73%,12月龄时没有新神经元生成。而雌性小鼠较早出现神经发生减少,在4月龄时即减少63%,在12月龄时几乎没有神经发生出现。这些研究结果提示ad本身能够一定程度诱导内源性nscs的活化,以实现机体功能的代偿恢复,同时也说明随着病程的延长及年龄的逐渐增长,内源性nscs活化逐渐减少。因此,通过外源性手段刺激内源性nscs活化成为治疗ad所必须。 3 利用内源性nscs治疗ad的优势及意义 由于内源性nscs可针对环境的变化调整增殖与分化的速度,而且这种潜力不局限于正在进行神经组织生成的区域.因此可以用各种干预因素对其加以调整和改善,以期通过综合利用

阿尔兹海默病的发病机制

阿尔兹海默病的发病机制 摘要:阿尔茨海默病(AD)又称原发性老年痴呆症,是一种神经系统退行性疾病。阿尔茨海默病主要有老年人患病,表现痴呆,并具有进行性和致命,使患者生活质量大幅下降,极大添加了家庭和社会负担,是一种对人类健康具有极大威胁的疾病。阿尔茨海默病是当前医学亟待攻克的难题,科学家们正在探索AD的发病机理和治疗方法。 关键词:阿尔茨海默病、老年斑、神经元纤维缠结 阿尔茨海默病(AD)是一种不可治愈的、进行性的、致命的退行性神经系统疾病。临床上以记忆障碍、失语、失用、失认、视空间技能损害、执行功能障碍以及人格和行为改变等全面性痴呆表现为特征,病因迄今尚未明确。AD会使得神经细胞大量死亡,脑组织明显萎缩、重量变轻,破坏人的记忆能力和思维能力。阿尔茨海默病可分为早发性和晚发性两种。早发性AD比较少见,主要是遗传因素导致的。大多数患者属晚发性,直接致病因子尚不清楚,随着人体衰老和环境影响会导致患病。临床上,AD划分为三个阶段:早期、中期、晚期。早期患者出现记忆力减退;中期性格恶化,行为异常;到晚期病人生活已不能自理,无法正常活动[1]。 据统计,全世界65岁以上人口中有500多万患有AD。目前,中国阿尔茨海默病患者人数已居世界第一,同时也是全球增速最快的国家/地区之一,2010年中国阿尔茨海默病患者数就达到了569万,而只有21%的患者得到了规范诊断。随着我国人口老龄化程度的不断加深,老年人口数量占全国总人口数量的比重将不断增长[2]。65岁以前发病者,称早老性痴呆;65岁以后发病者称老年性痴呆。我国老年人口基数日益庞大,对AD的研究迫在眉睫。 一、阿尔茨海默病的脑病理 AD患者脑的宏观和微观均有明显形态改变,主要是脑萎缩,患者的脑回变窄、脑沟增宽、脑室变大。脑萎缩始于内嗅皮层,随病情进展逐渐扩展至海马、内测颞叶、额顶区,而初级感觉和运动皮层(枕叶视皮层、中央前回和中央后回)相对保留[3]。 但脑萎缩的病人不一定就是AD。阿尔茨海默病的特性是在显微镜下可见淀粉样蛋白斑(又称老年斑,是AD的主要病变之一)、神经元纤维缠结、神经元减少、脑淀粉样血管病等主要病理改变。 1、老年斑 神经炎性斑又称老年斑,是AD的主要病变之一。老年斑是一种细胞外的病变,共有四种类型[4]:弥散斑,也称前淀粉样沉积,这种不含淀粉样蛋白纤丝的沉积是老年斑的初始阶段;原始斑,这种夹在正常与异常神经细胞间的聚合物由少量淀粉样蛋白组成边界不清楚,大小差别较大,斑内可见少量神经细胞;最后淀粉样蛋白则完全由淀粉样蛋白物质组成。这些淀粉样沉积物在脑组织及脑膜的微血管上可见,又称血管淀粉样变[5]。 2、神经元纤维缠结

相关文档
最新文档