神经干细胞研究进展
神经干细胞的研究进展
神经干细胞的研究进展摘要：本文主要论述神经干细胞的两个应用方面，诱导神经干细胞分化与神经再生。
诱导神经干细胞的分化有两种办法，分别为直接诱导法和间接诱导法。
与iPSCs 相比较，iNSCs拥有更大的优势。
神经再生主要从细胞微环境方面论述，包括周围细胞，细胞因子，细胞外基质及微血管因素。
关键词：神经干细胞；诱导分化；细胞再生；微环境1•引言神经干细胞(neural stem cell)是指存在于神经系统中，能够分化形成多种脑细胞，并能够自动更新，提供大脑组织细胞的细胞群⑴。
其具体能分化为神经神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞。
大量研究表明，许多疾病如帕金森病，亨廷顿舞蹈症，脊髓损伤及认知功能⑵等均与神经干细胞相关，能被其治愈或者是由于神经元病变所引起的。
2006年Yamanaka利用小鼠成纤维细胞成功获得iPSCs?］，这一研究使干细胞的研究发展进入了全新的局面，随之而来的多项研究成功建立了利用iPSCs治疗相关疾病的细胞模型及动物模型，但仍存在一定的问题需要解决。
治疗这些疾病利用了神经再生，这在成年哺乳动物的两个脑区终生存在，分别是海马齿状回的颗粒细胞层(subgra nu lar zon e,SGZ)和侧脑室的视管膜下区(subve ntricular zon e,SVZ)主要包括神经干细胞的增殖、迁移、分化及新生神经元整合至神经环路四个阶段。
这阐明影响神经干细胞增殖分化的因素对于深入认识神经再生的相关机制至关重要。
神经干细胞的增殖分化等行为高度依赖于其生长环境，即神经干细胞微环境(niche)。
神经干细胞niche的组成在两个神经再生的脑区有一些差异,SVZ区niche的细胞主要包括室管膜细胞、星形胶质细胞、短暂增殖细胞和神经母细胞。
SGZ区niche细胞主要包括星形胶质细胞、增殖细胞和神经元。
神经干细胞niche 对神经干细胞增殖分化的调控主要包括：与神经干细胞相邻的周围细胞的调控、细胞因子调控、细胞外基质调控及微血管调控。
神经干细胞的调控机制和治疗应用研究
神经干细胞的调控机制和治疗应用研究神经干细胞（neural stem cells，NSCs）是一类具有自我更新和多向分化能力的细胞，在神经系统发育和修复中起到重要作用。
神经干细胞的调控机制和治疗应用是当前神经生物学领域的热点研究方向。
本文将探讨神经干细胞的调控机制和治疗应用的最新研究进展。
神经干细胞的调控机制主要包括内源性和外源性因素的调控。
内源性因素指的是神经干细胞自身的调控机制，包括遗传和表观遗传调控。
研究发现，一些关键的转录因子在神经干细胞的自我更新和分化中起到关键作用，如Sox2、Nestin和Bmi1等。
此外，表观遗传调控也对神经干细胞的命运决定起至关重要的作用，包括DNA甲基化和组蛋白修饰等。
外源性因素主要包括细胞外基质、细胞因子和神经环境等。
细胞外基质可以提供细胞黏附和定位的支持，影响神经干细胞的命运决定。
细胞因子，如FGF、EGF和Wnt等，可以促进神经干细胞的自我更新和增殖。
神经环境在神经干细胞的分化和连接中起到至关重要的作用，包括电信号、分子信号和细胞间相互作用等。
神经干细胞的治疗应用主要包括神经系统发育缺陷、神经退行性疾病和神经系统损伤的修复。
大量研究表明，神经干细胞具有广泛的临床应用前景。
例如，神经干细胞可以用来治疗帕金森病、阿尔茨海默病和脊髓损伤等神经退行性疾病。
此外，神经干细胞还可以用于神经系统发育缺陷的修复，如脑积水和脑脊髓畸形等。
在神经损伤的修复方面，神经干细胞可以促进受损组织的再生和重建，提高患者的神经功能恢复。
然而，目前神经干细胞治疗还面临许多挑战和难题。
首先，如何保证神经干细胞的安全性和有效性仍然是一个关键问题。
患者的免疫系统对移植的神经干细胞可能产生排异反应。
其次，神经干细胞在移植后可能会出现异常增殖和分化的风险，导致肿瘤的形成。
此外，如何有效地引导神经干细胞分化成特定的神经类型也是一个难题。
最后，神经干细胞的临床应用仍然需要更多的临床试验和研究来证明其疗效和安全性。
神经再生疗法的研究进展
神经再生疗法的研究进展随着人类寿命的延长，老年人口数量逐年增加，各种疾病的发病率也随之上升。
特别是神经系统疾病，如帕金森病、阿尔茨海默病等，其疾病治疗一直是医疗领域的难点之一。
随着神经科学的不断发展，神经再生疗法成为研究的热点之一。
神经再生是指受损神经细胞再生，回复其生理功能的过程。
神经再生疗法目前主要有以下几种方式：1. 干细胞移植干细胞是一种具有分化成各种不同的细胞类型的能力的细胞。
干细胞移植是指将干细胞移植到受损的神经组织中，使其分化成神经细胞，用于促进神经组织的再生。
干细胞移植最早应用于血液学领域，治疗白血病等血液病。
近年来，干细胞移植也被用于治疗神经系统疾病。
例如，在寻常性斑秃（脱发）的治疗中，使用皮肤干细胞移植可以促进头发再生。
2. 基因治疗基因治疗是指通过基因转染技术把治疗基因导入到患者体内，修复受损细胞的基因缺陷，以达到治疗疾病的目的。
在神经系统领域，基因治疗被用于治疗帕金森病、脑卒中等神经系统疾病。
例如，针对帕金森病的基因治疗策略主要是利用腺病毒载体将正常或修饰过的基因导入锁骨下区（Subthalamic nucleus, STN）。
3. 细胞工程细胞工程是指利用生物技术手段改造细胞的生物学特性。
例如，将细胞表面的蛋白质改造成能够与受损细胞的表面结合，从而起到再生作用。
在神经再生疗法中，细胞工程被用于治疗多发性硬化等神经系统疾病。
例如，2019年5月，一项使用人工免疫细胞治疗多发性硬化的临床试验开始招募患者。
这项治疗使用的是自体抗体细胞治疗技术，将患者的脐带细胞改造成能够产生能杀死人类免疫力抑制剂药物的抗体细胞。
4. 脑机接口脑机接口（Brain-Machine-Interface，BMI）是指通过外部设备将人脑电信号转化成机器可以读取和处理的信息，以实现外设的控制。
脑机接口可用于治疗神经系统疾病的恢复和功能重建。
例如，在治疗脊髓损伤方面，脑机接口可让患者通过思想控制实现肢体动作，从而恢复患者日常生活自理能力。
干细胞技术的研究热点领域与最新进展
干细胞技术的研究热点领域与最新进展1.神经退行性疾病治疗：神经退行性疾病如帕金森病、阿尔茨海默病和脊髓损伤等一直是医学界的难题。
然而，干细胞技术为这些疾病的治疗提供了新的思路。
最新研究表明，通过将干细胞转化为特定的神经细胞类型，可以在动物模型中实现神经退行性疾病的修复，并且在临床试验中也取得了一些进展。
2.心脏病治疗：心脏病是目前全球范围内的主要死因之一、传统的治疗方法，如药物和手术治疗，只能缓解症状，而不能修复心脏的受损部分。
然而，近年来的研究表明，通过将干细胞注入患者的心脏组织中，可以促进心肌细胞的再生和修复，从而提高患者的心脏功能。
3.癌症治疗：干细胞技术在癌症治疗方面也有着重要的应用。
研究人员发现，癌症干细胞是肿瘤生长和转移的关键因素。
因此，通过干细胞的研究，可以理解肿瘤的发生机制，并发展新的靶向治疗方法。
最新的研究进展包括使用干细胞修复癌症治疗中引起的组织损伤，以及利用干细胞进行肿瘤的药物筛选。
4.组织工程：干细胞技术在组织工程领域也有巨大的应用前景。
研究人员开发出了一种新的方法，利用干细胞来生产各种组织和器官，如皮肤、肌肉和器官血管等。
这种方法不仅可以为整形外科和器官移植提供新的选择，还可以用于替代受损组织的修复和再生。
5.基因治疗：基因治疗是一种利用基因工程技术来修复或代替异常基因的治疗方法。
干细胞技术可以用来生产大量的健康细胞，并用于基因治疗中。
最新的研究进展包括使用干细胞来修复遗传性疾病，如囊性纤维化和血友病等。
总结起来，干细胞技术在神经退行性疾病治疗、心脏病治疗、癌症治疗、组织工程和基因治疗等领域都有着重要的应用。
随着研究的不断深入，我们相信干细胞技术将会为人类的健康和医学领域带来更多的突破和进展。
Hedgehog信号通路与神经干细胞的研究进展
神 经 系 统 损 伤 是 临 床 常 见 的严 重致 残性 疾 病 ， 特 别 是 中 枢
神经的损伤 ， 致 残率 高 、 恢复 困难 、 疗 效差 ， 至 今 困扰 医学 界。
作用。
２ Ｈｅ ｄ ｇ ｅ ｈ ｏ ｇ信 号通 路 与 ＮＳ Ｃｓ
目前 的 治 疗 方 式 有 很 多 ， 但是 效果 一直令 人不 满意 。１ ９ ９ ２年
３ ８２ ４
重 庆 医学 ２ Ｏ ｌ ３年 １ １月 第 ４ ２ 卷第３ １期
・
综
述 ・
Ｈｅ ｄ ｇ ｅ ｈ ｏ ｇ信 号通 路 与神 经 干细 胞 的研 究进 展
祁 文 ， 夏 天 ， 王 志威 综述， 姚 共 和 审 校
（ １ ． 广 西 中 医药 大学研 究生 学院 ， 南宁 ５ ３ ０ ０ ０ １ ； ２ ． 湖 南 中医药大 学第一 附属 医院骨科 ， 长沙 ４ １ ０ ０ ０ ７）
长 因子 一 ８ （ ｆ ｉ ｂ ｒ ｏ ｂ ｌ ａ ｓ ｔ ｇ ｒ ｏ ｗ ｔ ｈ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ 一 ８ ， Ｆ ＧＦ － ８ ） 有 协 同 作 用 。
Ｈｅ ｄ ｇ ｅ ｈ ｏ ｇ基 因 于 １ ９ ８ ０年 首先 在 果 蝇 中被 发 现 。 Ｈｅ ｄ ｇ ｅ —
Ｂ ａ ｍｂ ａ ｋ ｉ ｄ ｉ ｓ 等 采 用 室 管 内缝 合 中脑 动 脉 方 法 造 成 脊 髓 缺 血 性损伤 ， 通过鞘内注射 Ｓ ｈ ｈ蛋 白 ， 能 够 显 著 增 加 成 年 大 鼠 侧 脑
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1.新研究阐明大脑干细胞的身份[5]人神经系统具有复杂的结构，它将来自大脑的电信号发送到身体的其他部位，使我们能够移动和思考。
神经再生的研究进展
神经再生的研究进展神经再生是指当神经系统受到损伤或疾病威胁时，神经细胞和神经系统组织的修复和重新生长过程。
人们对于神经再生的研究已经历经数十年，虽然仍然面临许多挑战，但研究成果让我们对未来的发展充满期待。
1. 神经干细胞神经干细胞是指能够自我更新并发育成神经系统中各种类型的细胞的细胞。
研究发现，这些神经干细胞可以分化为多种类型细胞，如神经元、星形胶质细胞和寡突胶质细胞等等。
科学家对于神经干细胞的研究带来了巨大的期望，因为它们被认为是未来医学治疗神经系统疾病的基础。
2. 光学神经调控技术光学神经调控技术可以基于光敏色素的产生和光信号的转导来实现神经元的精确激活或抑制。
这项技术是通过光学和遗传学手段结合起来，从而实现对神经元的控制和修复。
同时，该技术的又一项应用是通过光刺激方式，加速神经内聚性的增强和调控系数，从而实现神经系统治疗和调节。
3. 藏青素治疗神经伤害藏青素是一种有机化合物，其抗氧化性能非常出色，可以用于治疗神经伤害。
研究表明，藏青素能保护神经细胞的生长和塑形，并促进受损神经的再生。
此外，藏青素还可以在神经系统中抵消有毒物质、减少有毒物质的代谢率，并且抑制细胞凋亡。
4. 神经再生疗法神经再生疗法是通过培养和植入人工神经干细胞进行神经再生。
在这项疗法中，神经干细胞被培养和植入到受损的神经系统中，到达患者的脑、脊髓或周围神经系统中。
科学家们相信，这些植入神经干细胞能够增强神经系统中的再生和修复能力，从而减轻或治愈神经系统疾病。
总的来说，神经再生的研究虽然有了重大进展，但仍然需要更多的研究，以便实用化应用。
我们希望未来的研究可以取得更多的进展和成果。
神经干细胞研究进展
神经干细胞研究进展【摘要】神经干细胞（neural stem cells，NSCs）是一类存在于中枢神经系统中且能够保持长期自我更新、复制的能力，并能够向多方向进行分化的原始细胞。
近年来神经干细胞已成为科学研究的热点问题。
目前NSCs已经广泛地应用于中枢神经系统退行性疾病、肿瘤以及缺血损伤等疾病的治疗。
本文对近年国内外学者在神经干细胞上的研究进行列举分析与总结，并对未来神经干细胞的发展前景提出展望。
【关键词】神经干细胞；分化；基因治疗；细胞替代治疗Advances on Neural Stem CellsLIN He-yu（Dalian Ocean University，Dalian Liaoning 116023，China）【Abstract】Neural stem cells （NSCs）exist in central nervous system，which is a kind of archaeocyte that have ability to self-update，proliferate，and have a potential of multi-direction differentiation. In recent years，neural stem cells have been become a hot spot in scientific research. Neural stem cells are able to replace and repair nervous system by differentiation，which is widely used in the treatment of degenerative disease of the central nervous system，ischemic injury and tumor. On the base of the analysis of the correlative research，this paper tries to make a summary of the recent research on neural stem cells，and make the forecast to the development of NSCs in the future.【Key words】Neural stem cell；Differentiation；Gene therapy；Cell replacement therapy1992年，Reynolds等[1]从成年小鼠纹状体和海马体中分离到了能在体外不断分裂增殖，具有多种分化潜能的细胞群，打破了以往人们对神经细胞不能再生的观念，也由此引发了始于上世纪90年代，直至今天都是研究热点的神经干细胞（NSCs）方面的探究。
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或突变 8
3.自身成体干化 传代增殖
神经干细胞
移植
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优点 ①骨髓来源丰富、获
取容易 ②不存在伦理问题 ③不存在免疫排斥问题
困难 定向诱导分化难度大
9
4.髓鞘移植
获取胚胎嗅鞘细胞
培养传代增殖
髓鞘细胞
移植
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存在问题 ①仅适用脱髓鞘疾病 ②伦理问题 ③免疫排斥 ④细胞数量少
动物/人神经干细胞
离心，细 胞悬浮于 0.85% 生 理盐水中
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经立体定向或 静脉或脑室注 射，移植到模 型动物或病员 体内
观察 动物切片 人PET等
13
a
b
a 原代培养24h。 Nestin 阳性的细胞克隆形成（箭头） b 传代培养48h。 细胞再次形成克隆（箭头）
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14
a
b
a 形成的神经干细胞克隆球 b 有神经元/神经胶精选质ppt细胞样长突起细胞分化15
（ 18天，DAB 显色，200×）
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30
ab
a 手术切口
b MPTP缓慢注入颈内动脉
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31
模型制作后５w, PET（放射显影剂为1- [18F] 氟代- 2-脱氧葡萄糖, 2-[18F]FDG）检查结果. 上图为轴位，下图为冠状位，每图左侧为模型侧，右侧精为选对p照pt 侧，可见模型侧基底节区放射性浓聚明显少于3对2 照侧
24
家犬骨髓源性神经干细胞分化而来典型的神经元样细胞。
（ × 400 ）
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25
家犬骨髓源性神经干细胞。扩增72h，克隆形成 （ × 200）
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26
恒河猴的捕捉、麻醉、骨髓 获取。
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27
a
恒河猴骨髓源性NSCs。
b
a 纯化后MSCs光镜下 形态（1d, 200 ×）
b 增殖后形成的岛屿状细胞团（7d, 200×）
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6
神经干细胞种子细胞来源
1.胚胎 妊娠3个月
终止妊娠，取胎脑
分离获取神经干细胞
孵化培养
移植
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存在的问题 ①伦理 ②免疫排斥 ③细胞数量少 7
2.克隆
卵细胞
卵细胞吸除核+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 精选ppt
存在存在的问问题题 ①伦理问题
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19
7 6 5M
4
880 bp
600 bp
460 bp
350 bp
100 bp
321
TH GABA BF-1
大鼠NSCs提纯后检测神经干细胞BF-1(脑因子) 、部分分化早期细胞
GABA（ 氨基丁酸）和TH（酪精氨选酸ppt羟化酶）总RNA表达
20
7 6 5M
4 321
100 bp 350 bp 460 bp 520bp 600 bp 880 bp
10
二、骨髓源神经干细胞的横向分化
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11
三种实验材料
雌性SD大鼠
雄 性 大 鼠
阴道脱落细胞涂片 排卵期
（2） 大鼠、猫、家犬骨髓 （1）
10.5-14.5日胚鼠（作对照）
（3） 恒河猴 / 成人骨髓
骨髓穿刺
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合笼
0.5天胚鼠（精子+）
12
主要移植过程
动物神经干细胞 BrdU或GPF标记）
c 分化后细胞光镜下的形态（24d，100×）
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c
28
ab cd
恒河猴骨髓源性神经干细胞精分选化ppt为典型的神经元样细胞 29
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
神经干细胞研究进展
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1
报告内容提要
国内外研究现状
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
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2
一、国内外研究现状
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3
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。
3
M 1 2 Control
大鼠NSCs提纯后RT-PCR法鉴定神经干细胞不同蛋白表达。 1:BF-1 ；2:TH ；3:GABA ； M精：选p分pt 子量标记； Control:PBS对照 21
ab cd
大鼠骨髓基质细胞。0h（a）；13h（b）；39.5h（c）. 培养70h（d），将 细胞球分离成单细胞再种植于滋养精细选胞pp层t （空箭头），有典型的神经元样22 长突起细胞形成（黑箭头）。
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4
神经干细胞的研究概述
1989，Tamir等由造血干细胞引申出神经 干细胞的概念
Reynolds BA（1992 Science）正式提出 神经干细胞的概念
90年代以后，国内外兴起了神经干细胞的 研究热潮
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5
神经干细胞的来源
胚胎源性神经干细胞 （早期胚胎 胚胎神经组织） 成体源性神经干细胞 神经组织 非神经组织（骨髓、脂肪、皮肤等）
模型动物代谢改变（PET检查）
NESTIN免疫磁珠法分离
大鼠神经干细胞（箭头）
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17
a
bc
丫啶橙荧光染色鉴定大鼠神经干细胞及分化细胞活力情况（a,b）.
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NESTIN免疫磁珠标记的大鼠神经干细胞（c）。
NSCs提纯后流式细胞仪检测结果。a 同型对照；b 阳性 Result of flow cytometry at post-purification . a Immunomagnetic beads-free; b With immunomagnetic beads
大鼠骨髓基质细胞。 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
精选ppt
23
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，并可精见选到pp处t 于分裂中及分化后的细胞。
图1. 在苏木素预染背景下由神经球传代培养后的Nestin阳性细胞（↑）。而已分化的细胞则呈Nestin阳性（▲）(400X)
图2. 在有血清条件下传代培养3周的NSE阳性细胞 (400X)
图3. 在有血清条件下传代培养3周的GFAP阳性细胞 (400X)
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图4. 在无血清传代培养中的Nestin阳性神经球(400X)