神经干细胞的应用前景
2020-7-22 来源:不详 浏览次数:次1.原位诱导
大量体外和在体实验已经证实成年脑中确实存在NSC,只是发育成熟后丧失了活性因子的刺激作用。这些细胞在一定的条件下,如脑组织损伤、缺血、生长因子等,可以进行增殖、迁移和分化,新生的神经元可替代丢失的神经细胞发挥一定的功能。但临床中枢神经系统疾患病例显著,NSC在中枢神经系统疾病发生过程中,并未发挥自我修复作用。其
可能原因有(1)原位诱导出功能特异的神经元可能需要多种刺激和特定细胞因子的作用;(2)患者中枢神经系统的干细胞缺陷或无法激活。了解NSC原位诱导的确切机制,还有待于进一步的在体研究。
2.细胞移植
国外的临床实验表明,移植胎儿脑组织治疗神经系统退行性疾病,如帕金森病(PD)、阿尔茨海默病(AD)和亨廷顿病(HD),可以明显改善症状。但是胎脑的来源有限,还有伦理
和法律上的束缚,使这一途径的应用受到限制。NSC的发现和体外培养成功,为中枢神经系统病的细胞替代疗法拓宽了道路。小鼠NSC移植实现发现,移植的细胞可以很好地生
长汾化为移植部位相对应的神经元,并与宿主的神经纤维建立突触联系。另外,NSC不仅能修复缺失的神经元,而且可以修复损伤的神经胶质。将02A干细胞注入发生脱髓鞘病变的成鼠脊髓后,移植细胞可以修复其损伤的髓鞘。
3.基因治疗
基因治疗就是通过特定载体半相关外源基因导入体内,使其获得表达,从而达到治疗由于某种基因缺陷或突变而引起的疾病。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,具有能整合,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,它具有其他载体所没有的优点:来源于神经组织,比永生化NSC更能保持原有的生物学特性,具有分有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,不能形成肿瘤等。目前转导的基因有报告基因、治疗基因、NGF/GDNF基因等。Snyde:等通过转导分葡萄糖醛酸酶基因的NSC移植,成功治疗了粘多糖综合症(MPSVII型)。Svendsen等转导TH基因治疗PD等。阮奕文等将NGF/GDNF基因修饰NSC植入AD模型大鼠脑内,移植细胞存活良好,并分化成神经元和星形胶质细胞,最远迁移3mm后与宿主细胞整合,持续分泌NGF/GDNF。
NSC作为外源治疗基因的载体,也可用于中枢神经系统肿瘤的治疗。中枢神经系统肿瘤的治疗不仅要求肿瘤本身的去除,更为重要的是修复因肿瘤生长而造成的组织损伤,促进功能恢复。Benedetti等将转染了IL4的基因修饰NSC移植注射到GL鼠胶质瘤细胞系的中枢神经系统肿瘤模型的鼠脑中,此NSC即可分泌IL4激活机体免疫系统对瘤组织发起攻击,核磁共振成像检查表明实验鼠脑部瘤体有明显缩小迹象,移植鼠较未经治疗的实验鼠寿命明显延长。体外实验表明NSC还可分泌胞嚓陡脱氨基酶(cytosinedeaminase),对肿瘤细胞产生杀伤作用,而在体研究发现该物质也能使肿瘤体积明显减小
4.NSC的其他应用
NSC具有稳定的生物学性状,建系以后可以获得均一的遗传背景,决定其还可以作为神经系统疾病的药物筛选平台。从正常脑组织分离获得的神经干细胞系用于筛选药物具有组织和种属特异性;利用NSC的多向分化潜能,可以进一步筛选出控制和促进NSC向终末细胞分化的药物。3jornson等还利用NSC的去分化和转分化特性,成功实施了接受亚致死量照射毁髓处理小鼠的NSC移植后造血重11。另外,还可以利用携带报告基因的逆转录病毒转染病毒砖染脑内可增殖细胞来追踪神经前体细胞的分布,增殖分化和迁移情况,以研究中枢神经系统的发育过程。总之,NSC无论在基础研究还是在临床应用方面均具有十分诱人的研究价值。