内源性神经干细胞示踪的研究现状(1)
神经干细胞和脑发育的分子机制研究
神经干细胞和脑发育的分子机制研究神经干细胞是一类具有自我更新和多向分化特性的细胞，在脑发育和维持成人神经系统功能中起着至关重要的作用。
神经干细胞分化成各种不同的神经元和胶质细胞，形成复杂的神经回路和网络。
神经干细胞的分子机制研究，为深入了解脑发育和神经系统疾病的发病机制提供了新的途径。
神经干细胞的来源神经干细胞可以来源于胚胎和成人组织。
胚胎干细胞可以分化成神经干细胞，但使用胚胎干细胞存在伦理和道德方面的争议。
成人组织中存在可以分化成神经干细胞的细胞，如大脑皮层和骨髓中的造血干细胞。
近年来，研究人员发现了一类具有神经干细胞特性的细胞，即诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells，iPSCs），通过改造成人成体细胞，如皮肤细胞或血细胞，使其进入多能性状态，再经过定向分化，可以获得各种细胞类型，包括神经干细胞。
这种方法无需使用胚胎干细胞，具有重要的应用前景。
神经干细胞的分子机制神经干细胞的自我更新和定向分化特性受多种分子机制调控。
在自我更新过程中，细胞周期调控和DNA修复机制起着关键作用。
在定向分化过程中，细胞外环境和内部信号通路的调节也非常重要。
神经干细胞的维持和自我更新所需的信号通路包括：Wnt/β-catenin信号通路、Notch信号通路、PI3K/Akt信号通路等。
在胚胎发育早期，Wnt信号通路的激活可以促进神经干细胞自我更新并防止其分化成神经元；Notch信号通路的激活也可以维持神经干细胞状态，抑制其分化。
PI3K/Akt信号通路在神经干细胞的自我更新和分化过程中也起着非常重要的作用。
神经干细胞定向分化所需的信号通路包括：神经生长因子（neurotrophins）信号通路、蛋白激酶C（protein kinase C，PKC）信号通路、蛋白激酶A（proteinkinase A，PKA）信号通路等。
神经生长因子与它们的受体可以促进神经前体细胞分化成神经元或胶质细胞；PKC信号通路促进神经内质网快速释放内钙，从而促进细胞体内重要蛋白质变化；PKA信号通路是由cAMP激活，并参与了很多分化信号通路中。
创伤性脑损伤后内源性神经干细胞的变化及作用
·492·
响神经再生的不同阶段［2］，并且可能与学习、记忆、认 知等功能密切相关［3］。研究证实源自 SVZ 新生的前 体细胞沿头向迁移流（ rostral migratory stream，RMS） 迁向 嗅 球，并 分 化 成 为 颗 粒 细 胞 （ GC） 和 球 旁 细 胞 （ PG） ［4］。而成年海马神经发生则始于海马齿状回颗 粒下区，向海马齿状回颗粒细胞层内部迁移，分化成齿 状回颗粒细胞，并可向周围延伸整合入神经环路中，少 部分变成神经胶
（ 1． 郑州大学第一附属医院 神经外科 河南 郑州 450052； 2． 河南医学科学院 河南 郑州 450003）
神经外科疾病中创伤性脑损伤发病率居高不下， 其高死亡率、高致残率一直是临床上的难题。随着近 20 年来国内外对神经系统更深层次的研究，尤其是神 经干细胞的发现，让人们对解决这一难题有了新的希 望。目前对于创伤后脑损伤应用神经干细胞作为治疗 措施的基础研究及临床试验主要有两方面： ①体外干 细胞分离培养增殖后和（ 或） 定向诱导分化后移植； ② 采取措施促进内源性神经干细胞的增殖、迁移及诱导 其定向分化。与外源性神经干细胞相比，内源性神经 干细胞具有无免疫源性、无伦理学障碍、可自我更新、 多潜能分化、成瘤性低等优点。本文就近年来关于创 伤性脑损伤后内源性神经干细胞增殖、迁移和分化的 研究现状进行综述。由此加深对原有疾病内在机制的 认识，同时也为干细胞的综合治疗提供新的依据。
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。
内源性神经干细胞示踪的研究现状
神 经 干细 胞 ｎห้องสมุดไป่ตู้ａ ｅ ｅｌ， Ｓ ｓ具 有 无 限 ｅｒｌｔｍ ｃｌ Ｎ Ｃ ） ｓ ｓ 的增殖 分 化 能力 。能 维持 自我更 新 及 多 向分 化 ， 可
病、 亨延顿病 、 脊髓损伤 ） 本身［ １ １２ １］ － 也可观察到 内源 性 Ｎ Ｃ 的激活而增殖、 Ｓｓ 迁移及分化 ， 分布在病损组 织 区域。深人 了解 内源性 Ｎ Ｃ 的分布、 Ｓｓ 激活 、 迁移 及分化机制等 ，充分利用 内源性 Ｎ Ｃ 及其神经再 Ｓｓ 生 的特性修复病变神经组织 ， 既可克服异体 细胞移 植而引起 的免疫排斥反应 ，又可避免外源性 Ｎ Ｃ Ｓｓ 的来源及 其 他社会 伦 理 问题 。本文 对 目前常 用 的 内 源性 Ｎ Ｃ 的组织学及影像学示踪方法进行综述 。 Ｓｓ １ 免 疫组 织化 学示 踪方 法 １１ 以细胞 增 殖 标 记 物 为基 础 胸 腺 嘧啶 核 苷 类 ． 似物是细胞增殖标记物 的代表 ，能选择性地掺入 （ ｃｒ ｒ ｅ ｉ ｏ ｏａ ）到处 于细胞周期 Ｓ （ Ｄ Ａ合成 ｎ ｐ ｔ 期 即 Ｎ
内源性神经 干细胞示踪 的研究 现状
Ｃｕ ｒ ｎ ａ ｕ ｆｔ ａ ｋ ｎ ｎ ｏ ｅ ｏ ｓ ｅ ｒ ｌ ｔ ｍ ｅ ｌ ｒ ｅ ｔ ｔ ｔ ｓｏ ｃ ｉ ｇ ｅ ｄ ｇ ｎ ｕ ｕ ａ ｅ ｃ ｌ ｓ ｒ ｎ ｓ ｓ
钟 小梅
沈
君 梁碧 玲
【 摘要 】 内源性神经干细胞在 中枢神经 系统疾 病的治疗 中具有广阔 的前景 。 目 前免疫 组织化学技术对 内源
验表 明 ，经腹 腔 注射 Ｂｄ ｒｕ或 饮 用含 有 Ｂｄ 的水 ， ｒＵ
维普资讯
国际医学放射学杂 志 Ｉｔ ｎ ｔ ｎｌＪｕ ａ ｏ ｄｃｌＲ ｄｏ ｇ ０ ８ Ｓｐ３ （ ：３— ３ ｎ ｒａ ｏａ ｏ ｒ ｌ ｆＭｅｉａ ａｉｌ ｙ ２０ ｅ ； １ ）３ ４ ３ ７ ｅ ｉ ｎ ｏ ５
生命科学前沿问题神经干细胞研究的伦理问题
生命科学前沿问题神经干细胞研究的伦理问题神经干细胞（Neural Stem Cells，NSCs）是一类在中枢神经系统中具有自我更新和多向分化潜能的细胞，它们对于人类疾病治疗和组织修复具有重要意义。
然而，神经干细胞研究涉及一系列伦理问题，引发了广泛关注和激烈讨论。
本文将从胚胎干细胞源、细胞治疗应用和人类克隆等方面探讨神经干细胞研究所面临的伦理问题。
一、胚胎干细胞源的伦理问题胚胎干细胞（Embryonic Stem Cells，ESCs）是目前研究神经干细胞的主要来源之一，但其获取涉及胚胎的利用和破坏。
伦理学上，胚胎被视为具有生命的起点，因此，利用胚胎进行研究引发了一系列尊重生命和尊重人类尊严的伦理问题。
在伦理角度上，胚胎干细胞研究可能涉及胚胎的牺牲，引起了反对者的争议。
一些人认为胚胎具有与成年人相同的人格和权利，因此，使用胚胎进行研究等同于侵犯人类的尊严。
因此，提倡人类尊严的保护者主张寻找替代胚胎干细胞的来源，以避免对胚胎的伦理侵犯。
二、细胞治疗应用的伦理问题神经干细胞具有很高的潜在应用价值，尤其是在神经系统疾病的治疗和组织修复方面。
然而，其在临床应用中也引发了一系列伦理问题。
首先，神经干细胞的源头和治疗的依据是否真实可靠是一个重要问题。
一些医疗机构或个人可能利用神经干细胞的潜在疗效吸引患者进行治疗，但这种行为可能缺乏充分的科学依据，存在欺诈行为的风险。
其次，细胞治疗的安全性和效果也是一个关键问题。
在神经干细胞治疗中，存在一些潜在风险，如免疫排斥反应、肿瘤形成等。
因此，细胞治疗应用需要严格的监管和规范，以确保患者的安全和治疗的有效性。
三、人类克隆的伦理问题神经干细胞研究还涉及到人类克隆等伦理问题。
人类克隆是指通过核移植等技术复制一个具有相同基因组的个体。
它可能为神经干细胞研究提供更多的样本和研究材料，但伦理问题也随之而来。
人类克隆的伦理问题主要表现在两个方面。
首先，人类克隆会导致婴儿和胚胎的使用，引起了尊重生命和人类自然状态的争议。
《国际医学放射学杂志》2008年 第31卷 总目次
《 国际医学放射学杂志＞ ０ ８年 第 ３ 卷 总 目次 ＞０ ２ １
论 著
基于稳态 的三维高分辨扩散加权序列在颅神经 成像 中的应用初探 ……… 张 中伟 陈应 明 孟悛非 １ 翼状韧带 的影像解剖学 研 究 … … … … …… … … 郝彩仙 刘 筠 靳 颖等 ３ 骨肿瘤 的 Ｍ Ｒ灌 注和扩散加权成像 研 究 … … … … … …… … 王绍武 孙 美玉 张丽娜等 ６ ｌ— Ｓ 颅脑感染诊断及鉴别诊断 中的 Ｈ ＭＲ 在 应用 … ……… ……… 卢又燃 耿道颖 邢 伟等 ７ ３ 最佳 收缩 和舒张期 的双源 Ｃ Ｔ冠状 动脉 影像 ：自动化选择与全期相固定间隔 重建的比较 … … … … 张龙 江 卢光 明 周长圣等 ７ ５ 磁共振灌注成像在前列腺癌诊断 中的 应用 ……… ………… 王锡 臻 王 滨 刘金 刚等 ８ ０ 多发 陛硬化脑 内病灶的扩散 张量成像 ……… …… 李郁欣 初曙光 李振新等 １５ ４ 椎动脉变异的多层螺旋 Ｃ Ｔ血管成像 诊断 … … …… …… … 华 锐 刘 筠 张 羽 １９ ４ Ｃ Ｔ灌注成像对原发性肝癌 、 肝转移瘤和肝血管瘤 的鉴别诊 断价值 …… 薛敏 娜 白人 驹 李丰坦等 １ ２ ５ 应用 — Ｓ和 Ｌ Ｍｏｅ 研究鼻喷酒石酸 Ｈ ＭＲ Ｃ ｄｌ 布托啡诺对猪脑代谢物 的影响及谷氨酸复合物的 绝对定量 … …… …… 伍建林 刘 婷 林 艳等 ２ ７ １ ＭＲ扩散加权成像评估前列腺癌细胞密度的 应用价值 … …… … … 刘金刚 王锡臻 王 滨等 ２ １ ２ 同种异体骨髓基质细胞直接穿刺肝内移植治疗急性 肝损伤的病理改变 ……吴海军 肖恩华 尚全 良等 ３ １ ２ Ｃ Ｔ与 ＭＲ 在直肠癌诊断及术前分期中的 Ｉ 价值 … … … … … … … 翟鸣春 靳二虎 马大庆 ３ ６ ２ ６ ４层螺旋 Ｃ Ｔ血管成像对颈动脉分叉处病变的 临床应用 ……… …… 戴伟英 靳 松 田 超等 ４ ５ ２ 计算机体层激光乳腺摄影在乳腺病变 中的 应用 … ……………… 苏天昊 屈 翔 靳二虎等 ４ ８ ２
细胞示踪技术与应用(GFP)
降低成本与普及推广
降低成本
通过规模化生产和优化生产过程，降低绿色荧光蛋白的 生产成本，使其更容易被广大科研人员所接受和使用。
普及推广
加强绿色荧光蛋白技术的宣传和培训，提高科研人员对 其的认识和应用能力，促进其在生物学、医学和生物工 程领域更广泛的应用和推广。
07 结论
GFP技术在细胞示踪中的优势与局限性
细胞示踪技术与应用（GFP）
目录
• 引言 • 细胞示踪技术概述 • GFP技术原理与特性 • GFP技术在生物学研究中的应用 • GFP技术在医学研究中的应用 • GFP技术的挑战与未来发展 • 结论
01 引言
目的和背景
细胞示踪技术是一种用于追踪和观察 细胞生长、分裂、迁移等行为的方法 ，对于研究细胞生物学和疾病机制具 有重要意义。
发光机制
在蓝色光激发下，GFP分子中的生色团（由6个疏水性的色氨酸残基组成）吸收 能量后，从基态跃迁至激发态，随后通过能量传递回到基态，释放出绿色荧光。
GFP的荧光特性与稳定性
荧光特性
GFP发出的荧光呈鲜艳的绿色，且不受其他荧光物质干扰， 易于与其他荧光标记物区分。
稳定性
在大多数细胞内环境中，GFP荧光相当稳定，不易淬灭，可 长时间保持亮度。
1994年
该实验室的另一位科学家发现，通过将GFP与其他蛋白质 结合，可以实现对特定蛋白质的荧光标记，从而开启了细 胞示踪技术的新篇章。
2000年以后
随着其对细胞生长、分裂等行为的影响，进一步加深 了对细胞生物学和疾病机制的理解。
02 细胞示踪技术概述
用于追踪药物在体内的分 布、代谢和排泄过程，评 估药物的疗效和安全性。
用于研究干细胞分化和再 生过程，为组织工程和再 生医学提供技术支持。
神经干细胞研究前沿
神经干细胞研究前沿神经干细胞研究是神经科学领域备受关注的研究方向之一。
随着科学技术的不断进步，神经干细胞研究取得了许多重要突破，对于神经系统疾病的治疗和再生有着巨大的潜力。
本文将从不同角度探讨神经干细胞研究的最新进展和前沿技术。
神经干细胞简介神经干细胞是一类具有自我更新和分化为多种神经细胞潜能的细胞。
它们在成体神经系统中起着重要的作用，参与着神经元的生长、发育和修复过程。
研究人员通过对神经干细胞的深入了解，希望能够找到治疗神经系统疾病的新途径。
神经干细胞在神经再生中的应用神经干细胞具有重要的神经再生潜能，可以分化为多种神经元和胶质细胞，用于修复受损的神经组织。
研究人员正在探索利用神经干细胞治疗脑卒中、帕金森病、阿尔茨海默症等神经系统疾病的可能性，取得了一定的进展。
干细胞技术在神经科学中的应用随着干细胞技术的不断发展，神经干细胞研究也得到了极大的推动。
诱导多能性干细胞（iPSCs）技术的出现为神经再生医学带来了新的希望，研究人员可以通过重新编程成体细胞获得iPSCs，再进一步诱导其分化为神经干细胞，为神经系统疾病的治疗提供更多可能性。
单细胞转录组学在神经干细胞研究中的应用近年来，单细胞转录组学技术的快速发展为神经干细胞研究带来了新的视角。
研究人员可以通过对单个神经干细胞的基因表达谱进行分析，深入了解不同类型的神经干细胞及其分化过程，揭示神经系统发育和疾病发生机制的复杂性。
光遗传学在神经干细胞研究中的应用光遗传学作为一种独特的基因调控技术，为神经干细胞研究提供了全新的工具。
研究人员可以利用光遗传学手段精准操控神经干细胞的功能和命运，实现对神经系统疾病的更精准治疗，为神经再生医学带来新的可能性。
结语神经干细胞研究前沿的不断拓展和突破为神经科学领域带来了新的希望和挑战。
借助先进的技术和不懈的努力，我们有理由相信，在未来的日子里，神经干细胞研究将继续为神经系统疾病的治疗和再生提供更多有效的解决方案。
以上是对神经干细胞研究前沿的简要介绍，希望能对您有所帮助和启发。
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【摘要】
内源性神经干细胞在中枢神经系统疾病的治疗中具有广阔的前景。目前免疫组织化学技术对内源
性神经干细胞进行示踪主要是依靠检测细胞增殖标记物、外源性基因及免疫标志物，其具有有创性和取材的毁 损性，不能应用于活体。以ＭＲＩ、ＰＥＴ及ＳＰＥＴ为基础的分子影像学技术逐渐应用于外源性干细胞示踪方面． 弥补了常规组织学方法的不足，可以进行活体、无创性示踪，但对内源性神经干细胞的活体示踪尚存在困难。 现综述目前常用的内源性神经干细胞的组织学及影像学示踪方法。
２．１
细胞。 ２．２核医学分子显像示踪方法ＭＲＩ具有高空间
ＭＲＩ方法ＭＲＩ示踪方法具有无创、无电离辐
射．可实现三维整体成像以及高空间和时间分辨
和时间分辨力，但在细胞示踪上其敏感性尚显不 足。与此相反，核医学显像的空间分辨力虽然较低。 但其敏感性却是其他技术无法比拟的。此外，ＰＥＴ／
ＳＰＥＣＴ还可以对细胞的活性和生存力进行量化分
验表明，经腹腔注射ＢｒｄＵ或饮用含有ＢｒｄＵ的水。
经过一定周期后，处死动物并取观察部位的组织切 片行免疫细胞化学观察。即可检测到组织内被ＢｒｄＵ
万方数据
３３４
国际医学放射学杂志Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ
ｏｆ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ ２００８
Ｓｅｐ；３１（５）
标记的具有增殖能力的神经干细胞及其新生的神 经细胞［１４－－１５］．还可通过流式细胞仪对ＢｒｄＵ阳性细胞 进行定量分析［１６】。胸腺嘧啶核苷类似物标记常与细 胞标记物联合应用于干细胞的鉴定、示踪。 然而．胸腺嘧啶核苷类似物的标记方法存在着 一些技术上的限制及争议。首先，被观察的组织要 固定后才能进行免疫组织化学染色，此方法不适用 于活体细胞的分析。其次，单次注射的核苷类似物 在细胞内的数量会经数个细胞分裂周期而被稀释． 甚至有可能低于可被探测的水平［＂］。此外，ＢｒｄＵ的 掺入只意味着有ＤＮＡ的合成，不一定存在着细胞 分裂。受损的ＤＮＡ在进行修复时或在垂死神经元 的细胞凋亡周期，核苷类似物也可以掺入其内［１８］， 故在病理情况下，ＢｒｄＵ＋的新生细胞有可能与处于修 复或垂死的细胞相混淆。 １．２以基因标记为基础基因标记技术可用于追 踪观察任一种类细胞。但需用载体将标记基因整合 到宿主细胞ＤＮＡ上。逆转录病毒是目前应用最广
难题。迄今为止，在ＮＳＣｓ表面尚未找到特异性的抗 原，要获得同源性抗体较困难，而异源性抗体易引 起免疫排斥等问题．也限制了抗体显像的广泛应 用。受体显像目前应用较多．在ＮＳＣｓ表面存在相对 特异的受体，且有不少神经受体显像探针已推广应 用。是核医学分子显像技术中最有可能实现神经干
内进行表达后才能在影像上出现特征性的信号改
基因融合后对目的基因的结构功能没有影响，使用
方便，其发出的绿色荧光经荧光灯照射即可检测 到，可直接用于活体测定。ＧＦＰ的逆转录病毒的基 因标记技术虽可实现活体示踪。仍只局限于动物实 验研究，且其标记成功率要较ＢｒｄＵ低．若进一步进 行细胞量化分析就较为困难。 １．３以细胞免疫标记物为基础用细胞标记物标 记细胞是目前最常用的干细胞鉴定、示踪方法。观
生的特性修复病变神经组织。既可克服异体细胞移 植而引起的免疫排斥反应．又可避免外源性ＮＳＣｓ 的来源及其他社会伦理问题。本文对目前常用的内 源性ＮＳＣｓ的组织学及影像学示踪方法进行综述。 １免疫组织化学示踪方法
１．１
的增殖分化能力．能维持自我更新及多向分化，可
以分化成神经系统的三大谱系细胞：神经元、星形
国际医学放射学杂志Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ
ｏｆ
Ｍｅｄｉｃａｌ Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ ２００８ Ｓｅｐ；３１（５）：３３４－３３７
神经放射学
内源性神经干细胞示踪的研究现状
Ｃｕｒｒｅｎｔ ｓｔａｔｕｓ ｏｆ ｔｒａｃｋｉｎｇ ｅｎｄｏｇｅｎｏｕｓ ｎｅｕｒａｌ ｓｔｅｍ ｃｅｌｌｓ
钟小梅沈君＋梁碧玲
载体也是目前常用的基因标记载体之一。现常用的 标记基因主要有大肠杆菌乳糖操纵子中的Ｂ一半乳
糖苷酶（ＬａｃＺ）及荧光蛋白类标记基因，近年来。荧
光蛋白类标记基因应用越来越多．而又以绿色荧光 蛋白（ｇｒｅｅｎ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ ｐｒｏｔｅｉｎ，ＧＦＰ）应用最多。ＧＦＰ 无需任何底物或辅助因子即可产生荧光。且与目的
（ｎｅｕｒｏｆｉｌａｍｅｎｔ）所替代，当ＧＦＡＰ、神经丝表达或神
经前体细胞分化成神经元、胶质细胞时，巢蛋白的 表达量下降。但在内胚层和胰腺祖细胞也表达巢蛋 白。在正常情况下，巢蛋白表达很少，用巢蛋白标记 很难检测到内源性ＮＳＣｓ．而ｎｅｓｔｉｎ—Ｇｆ’Ｐ转基因动
物的发展则解决了这个问题。ｎｅｓｔｉｎ—ＧＦＰ动物脑内
正电子发射断层显像术（Ｐ可进行活体分子成像，这些 分子成像技术的无创性使内源性ＮＳＣｓ示踪进人临
万方数据
３３５
国际医学放射学杂志ＩｎｔｅｍａｔｉｏｎＭ Ｊｏｕｒｎａｌ
ｏｆ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ ２００８
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床试验阶段成为可能。
胶质细胞和少突胶质细胞。长期以来，人们都认为 神经细胞只在胚胎期及胎儿早期产生，成年哺乳动 物的中枢神经系统没有神经再生的能力。直到１９９２ 年。Ｒｅｙｎｏｌｄｓ等【Ｉ］证明了成年哺乳动物大脑内存在 神经干细胞并可在体外增殖及分化产生神经元和 神经胶质细胞．内源性神经干细胞的存在及神经再 生的观点才逐渐被认同。 最初Ｒｅｙｎｏｌｄｓ等［・］发现成年哺乳动物大脑侧脑 室室下区（ｓｕｂｖｅｎｔｒｉｃｕｌａｒ ｚｏｎｅ，ＳＶＺ）及海马存在内源 性ＮＳＣｓ．随着研究的进展。发现越来越多的部位均 有内源性ＮＳＣｓ的存在，如纹状体、皮层、嗅球、视神 经、中隔、胼胝体、脊髓、视网膜和视丘下部等［２－５］。而 成年哺乳动物大脑内的ＮＳＣｓ主要位于ＳＶＺ和海马 齿状回颗粒细胞下层（ｓｕｂｇｒａｎｕｌａｒ ｚｏｎｅ，ＳＧＺ）。正常 情况下．成年脑内的这些ＮＳＣｓ大多数都处于静息
状态，但其也可原位被诱导分化为区域特异性的神
经元，还可通过外源信号分子如表皮生长因子 （ＥＧＦ）、碱性成纤维细胞生长因子（ｂＦＧＦ）、脑源性 神经营养因子（ＢＤＮＦ）、转化生长因子（ＴＧＦ）、红细 胞生成素（ＥＰＯ）等㈦ｏ］激活而增殖、分化，甚至神经 系统病变（如脑出血、脑梗死、脑外伤、阿尔茨海默
基金项目：国家自然科学基金资助项目（３０８７０６９１） 作者单位：５１０１２０广州，中山大学附届第二医院放射科 ‘通讯作者：沈君．Ｅｍａｉｌ：ｖｅｎｃｅｎｌｓｊ＠ｔｏｍ．ｃｏｒｎ ＤＯＩ：１０．３７８４０．ｉｓｓｎ．１６７４－１８９７．２００８．０５．００４
变。故可反映细胞的活力和功能．且不会随着细胞 分裂而逐渐稀释。已有实验研究显示，成功利用转 铁蛋白受体㈣及铁蛋白㈣为ＭＲ成像的报告基因． 通过报告基因的表达可在Ｔ２ＷＩ或Ｔ２＊ＷＩ上使标记 细胞出现明显的低信号区。Ｇｅｎｏｖｅ等［矧用腺病毒作 为载体携带铁蛋白报告基因．将其注入成年小鼠脑 纹状体内。腺病毒在细胞复制时转导入细胞内。从 而通过报告基因铁蛋白的表达使细胞内聚集Ｆｅｈ而 在ＭＲＩ上示踪到具有增殖复制能力的干细胞及其 新生细胞。而且Ｇｅｎｏｖｅ等的实验还表明铁蛋白转 基因的表达和铁负荷对细胞的活力没有影响．其产 生的ＭＲ对比效应还具有持久性。 但磁性金属标记每次只能检测一种类型的标 记细胞。Ｇｉｌａｄ等［２７］最近开发了一种非金属的、可生 物降解的新型报告基因。这种报告基因标记方法在 ＭＲ上形成的自然对比度是通过化学交换饱和传递 法（ｃｈｅｍｉｃＭ—ｅｘｃｈａｎｇｅ
以细胞增殖标记物为基础胸腺嘧啶核苷类
似物是细胞增殖标记物的代表。能选择性地掺人 （ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅ）到处于细胞周期Ｓ期（即ＤＮＡ合成 期）的细胞单链ＤＮＡ核苷酸序列中，并可传递到传
代细胞中。同位素标记胸腺嘧啶核苷（［Ｈ，］一ｔｈｙｍｉ．
ｄｉｎｅ，［Ｈ３卜ＴｄＲ）是细胞增殖和分子遗传早期研究 中常用的标记物，因氚具有放射性，［Ｈ３］一ＴｄＲ标记 可用放射性自显影技术和闪烁技术检测．但其存在 放射性污染、检测复杂、费时等缺点。随着研究的进
力、高信噪比等多种优势，且目前超高场强（７．０Ｔ以 上）ＭＲ设备的空间分辨率（约５０肛ｍ）已达到了分
辨细胞的水平。ＭＲＩ对细胞的示踪主要是通过ＭＲ 对比剂对细胞的磁性标记来实现。常用的ＭＲ对比 剂包括以单晶体或多晶体氧化铁为基础的对比剂
析、评估。但核医学分子显像特异性不高，存在放射
污染，故其在干细胞示踪中的应用尚不多。 现用于细胞标记研究的核医学分子显像技术
示踪．但生物光学成像分辨力低，且存在发射光会
被组织散射、吸收等问题，其应用目前也只能限于 小动物实验研究［川。目前广泛应用于临床的ＭＲＩ、
察部位组织切片与神经干细胞标记物抗体反应一
定时间后行免疫荧光染色。在荧光显微镜下观察， 即可检测到被标记的ＮＳＣｓ。但一直以来，在神经干 细胞表面还没有发现特异并稳定的标记物．这使得 神经干细胞的鉴定、纯化及示踪有一定困难。巢蛋
展，［Ｈ，］＿ＴｄＲ已逐渐被５一溴２一脱氧尿嘧啶核苷
（５－ｂｒｏｍｏ ２－ｄｅｏｘｙｕｒｉｄｉｎｅ，ＢｒｄＵ）所取代。ＢｒｄＵ为非 放射性标记物．其检测可用单抗或与细胞特异性标 记物形成双标记或三标记的多抗免疫化学法或 ＤＮＡ荧光染料染色的细胞化学法［”】，还可通过激光 共聚焦显微镜行细胞表型及立体量化分析。动物实
ＮＳＣｓ的标记通过ＧＦＰ的表达来实现。ＧＦＰ作为一 种报告基因．其表达受编码ｎｅｓｔｉｎ基因的调控因子 所控制，而ｎｅｓｔｉｎ的表达则由位于基因内区的增强 子来调控。ＧＦＰ表达后发出的荧光经荧光灯照射即 可观察到．且ＧＦＰ阳性细胞可能包含了成体脑内 大多数的ＮＳＣｓｆ２１－２２］．这种方法可实现ＮＳＣｓ的活体 示踪。 除ｎｅｓｔｉｎ外，ＧＦＡＰ、波形蛋白、Ｍｕｓａｓｈｉ、ＰＳＡ— ＮＣＡＭ（多聚垂液酸神经细胞黏附分子）、Ｎｏｔｃｈｌ等 也是ＮＳＣｓ鉴定、标记中常用的标记物。但上述标记 物在其他细胞系中也有表达。其特异性不高，且多 数位于细胞内。在成体ＮＳＣｓ鉴定及纯化中的使用 受到限制。细胞表面分子标记物在ＮＳＣｓ的鉴定及 纯化中则显得更实用。ＣＤｌ３３是一种细胞表面抗 原．但其也是造血干细胞的表面标记物之一．现常 用于ＮＳＣｓ的分选、纯化。阶段特异性胚胎抗原一１ （ｓｔａｇｅ