神经干细胞移植及其在缺血性脑卒中治疗中的应用

【摘要】 神经干细胞（neural stem cells，NSCs）作为具有自我更新及分化为神经元、星形胶质细胞、少突胶质细胞潜能的神经前体细胞，具有广泛的临床应用前景。通过移植可以从结构及功能上修复、改善神经系统疾病。本文就神经干细胞 生物 学特性，移植治疗的研究现状及在缺血性脑卒中治疗中的应用做出综述。

【关键词】 神经干细胞；移植；缺血性脑卒中

【Abstract】 Neural stem cells(NSCs) are the selfrenewing，multipotent cells that generate neurons，astrocytes，and oligodendrocytes in the nervous system and have a extentive perspective in clinic.Through transplantation can amelioration nervous system disease in tissue and function.In this paper，the biological charater，the transplantation current situation and the application in infarction of the neural stem cells were reviewed.

【Key words】 neural stem cells；transplantation；ischemic cerelral infarction

目前，神经系统难治性疾病，包括变性疾病、脑卒中后遗症等多为大量神经元缺失，神经系统无法产生新的神经元，建立新的突触联系，致使中枢神经系统损伤后结构和功能难以恢复。20世纪90年代以来，神经干细胞相继从哺乳动物及人的中枢神经系统分离培养成功后，“中枢神经系统损伤后不可再生”的传统观念被打破，随着对神经干细胞研究的深入，神经干细胞能够分化成为神经元并促进脑组织结构和功能的恢复，通过神经干细胞移植，有望治疗一些迄今尚无有效治疗方法的中枢神经系统疾病。

1 神经干细胞概述

1.1 神经干细胞的概念 研究证实，干细胞是具有自我更新能力和多向分化潜能的细胞。1992年Reynolds等从成年小鼠纹状体分离出能在体外不断分裂增殖，并具有多向分化潜能的细胞，首次提出了神经干细胞的概念［1］。Mckay于1997年在Science杂志上将神经干细胞的概念总结为具有分化为神经元、星形胶质细胞、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［2］。Gage将神经干细胞的特性概括为：（1）可生成神经组织。（2）具有自我更新能力。（3）可通过不对称分裂分化产生新的细胞［3］。

1.2 与移植相关的 生物 学特性 神经干细胞除具有自我更新能力，多向分化潜能等干细胞基本属性外，尚具有有利于移植的一些特殊属性。（1）对称分裂和不对称分裂。神经干细胞对称分裂产生的两个子代细胞可以均为干细胞，也可以是一个干细胞，一个祖细胞或两个均为祖细胞；不对称分裂则产生一个干细胞和一个祖细胞，这样既能维持干细胞的自我更新又能不断产生祖细胞以补充分化的祖细胞，保持干细胞池的相对稳定［4］。（2）迁移能力。神经干细胞在体内的迁移受多种因素调控，包括细胞的成熟度、微环境机制状态、细胞间的相互作用。干细胞自身及周围细胞分泌的细胞因子、递质、激素、代谢产物等的影响，在神经干细胞移植治疗神经系统疾病时，可以将其移植到病变边缘，使神经干细胞在病变区表达信号的引导下向病变区移动，参与神经结构与功能的修复［5］。（3）低免疫原性。神经干细胞是原始细胞，具有低免疫原性，不表达MHC-1、MHC-2等成熟细胞抗原。Mode报道，将MHP36细胞移植MCAo（大脑中动脉梗死）小鼠模型后，未见明显急性免疫排斥反应，干细胞在宿主体内未表达MHC-1和MHC-2，CD45及CD146，表明神经干细胞可能缺乏免疫原性，有利于神经干细胞的成功移植［6］。（4）良好的组织融合性。Englund报道，将外源性神经干细胞移植到新生小鼠皮质和海马区，4周后，观察到这些外源性神经干细胞分化生成的细胞不仅具有神经元的典型形态和特异性表面标志，而且生发出长的轴突，分别参与形成了皮质丘脑束和双侧海马交叉连接，还与周围神经元形成了广泛的兴奋性、抑制性传入传出连接，并能产生动作电位［7］。神经干细胞与宿主神经组织的良好融合，确保了移植神经干细胞的长期存活，并达到结构与功能修复的作用。

2 神经干细胞移植的研究现状

2.1 神经干细胞供体来源 过去20年里，寻找适合的神经干细胞供体来源的实验研究一直没有停止过。由于免疫、取材及伦理学问题，目前研究较多的神经干细胞供体包括永生性神经干细胞系、异种神经干细胞等。

2.1.1 永生性神经干细胞系 经典的永生性方法是用携带癌基因的逆转录病毒转导发育中的神经细胞，使得细胞停留于细胞分化的某一时期，不能进行终末分化，并获得了长期传代的能力。常用基因是myc、neu、p53、腺病毒EIA和SV40大T抗原热敏突变体。MHP36细胞是tsA58癌基因的永生性神经干细胞系，移植入受体后在37℃时分化为神经元和胶质细胞［8］。Veizovic研究报道，在小鼠局部脑出血模型，对侧纹状体注射MHP36细胞，可以观察到移植细胞向缺血区迁移，大约有1/3的供体细胞经纹状体向缺血半球迁移［9］。Snyder等从新生小鼠神经外胚层细胞建立C17.2永生性神经干细胞株，将C17.2细胞注射到新生小鼠脑室区，1周后注射对侧大脑半球接受缺血损伤，亦报道移植细胞向缺血区域迁移［10］。永生性神经干细胞系具有容易贮备、管理、可商品化培养的特点，成为当前的研究热点。