国外神经干细胞研究的最新进展（神经干细胞研究进展综述）

本文目录一览：

• 1、全球医疗的下一个重大突破口：干细胞技术
• 2、干细胞移植术应用于显微外科临床的最新进展？谢谢！
• 3、目前神经干细胞移植只能用于脊髓损伤吗？效果如何？
• 4、神经干细胞简介
• 5、美国神经干细胞移植技术怎么样？哪家医院可以做？
• 6、关注。脊髓类损伤案例? 怎样治疗?

全球医疗的下一个重大突破口：干细胞技术

干细胞 是具有自我复制、更新和多向分化潜能的原始细胞，其生物学特性与生命的发生、发育、分化、成熟、衰老、死亡等生理和病理过程息息相关，是当今生物医学研究最热门的领域之一。干细胞的存在可确保许多器官可以不断地进行自我更新，当某一组织器官受到损伤或功能丧失时，即可通过激活器官内的干细胞而生成新细胞促使器官组织再生，在无法完成自我再生的时候，也可以通过外源输入相应的干细胞达到治疗效果。

现今全世界的科研学者都在探讨如何利用干细胞治疗来攻克诸如脊髓损伤、帕金森病、黄斑变性、糖尿病、癌症、尿毒症、血液系统疾病等困扰医学界的难题。干细胞研究的巨大应用前景已经得到了世界各国的支持，众多国家大力发展干细胞领域技术以占领领域制高点。

再生医学 成为国际生物学和医学界关注的焦点。随着该领域竞争日趋激烈，全球干细胞市场规模逐渐扩大，干细胞技术逐步成为衡量生命医学发展水平的重要测度指标。

目前的临床应用

2011年中科院启动了“干细胞与再生医学研究” 战略性先导科技专项。干细胞专项从重大理论突破、关键核心技术及干细胞临床应用3个方面出发，集中攻克干细胞调控、干细胞治疗核心机制、干细胞应用体系等重大科学问题和核心关键技术,纵向连接干细胞基础理论研究和临床转化应用，为干细胞和再生医学的研究与发展起到引领及示范作用。直至目前以及取得了很多阶段性的成果，比如对于一些器官损伤的修复、骨髓损伤的修复、神经组织的修复和一些癌症的治疗，甚至是在对艾滋病，肺纤维化，重症肝病等“绝症”的治疗领域有了突破性的进展。

目前细胞技术在临床医学上的应用领域大致有五个:细胞替代治疗、系统重建、组织工程、基因治疗以及美容抗衰老。

细胞替代治疗

近年来，基于干细胞的细胞替代治疗在治疗疾病上的应用取得一定进展。在临床和科研中，科学家已先后成功利用胚胎 间干细胞、充质干细胞、神经干细胞等干细胞，对卵巢早衰、帕金森、糖尿病等进行修复治疗。此领域目前不断有突破性进展。

系统重建

利用造血干细胞和间充质干细胞，可以重建机体的造血系统和免疫系统，可以成为白血病、再生障碍性贫血等血液疾病及免疫系统缺陷亢进疾病的一种常规治疗手段。

组织工程

组织工程，是用人工的方法在体外造(构建)一块组织，后来其范围扩展到用人工方法在体外进行器官构建。组织工程研究主要包括四个方面:种子细胞、生物材料、构建组织和器官的方法和技术以以及组织工程的临床应用。目前临床上常用的组织修复途径大致有3种:即自体组织移植、异体组织移植或应用人工代用品。通过采集来的成体干细胞，在体外环境人工培养形成一些组织器官，在回输到体内，用来替代人体病变的组织器官，培养形成的组织器官也可以用来作为疾病模型和药物检测模型。

基因治疗

基因治疗是指将外源正常基因导入靶细胞，以纠正或补偿缺陷和异常基因引起的疾病，以达到治疗目的。也包括转基因等方面的技术应用。干细胞作为基因治疗的理想靶细胞，首先分离患者的干细胞，在体外对其进行基因修饰，将正常基因导入干细胞;再将改造过的干细胞静脉回输到患者体内，从而让正常基因在体内稳定表达，发挥防病治病的效果。

美容和抗衰老

“成人干细胞”肩负着补充组织细胞的作用，当细胞老化、死亡之后，干细胞自身分化更新进行补充。但干细胞数量会随着年龄的增长而逐渐减少。干细胞缺失和衰老是导致组织、器官乃至整个机体衰老的重要原因。干细胞具有的多向分化和修复的能力，可以在机体内不断更新和替换衰老的细胞，也可促使细胞不断增殖，从而源源不断的给身体补充健康鲜活的细胞，使身体由内而外散发青春的光彩。

干细胞技术存在的问题

虽然干细胞技术已取得了重大的突破, 但是仍面临许多方面的问题, 影响干细胞技术的应用。

01干细胞的培养

干细胞培养条件是干细胞技术的基础, 干细胞常规培养对环境条件的要求极为苛刻, 虽然已有研究者报道不用滋养层细胞和动物血清, 简单高效地培养i PS细胞, 同时减少移植过程中引发感染风险的方法, 但是简化、完善和规范培养条件仍然是科学家面临的一大难题。

02伦理问题

自1996年克隆羊多利诞生以来, 胚胎干细胞研究涉及到的伦理、宗教、道德、法律等问题, 存在争议, 严重阻碍了干细胞技术用于人类疾病治疗的发展。i PS细胞实现将成熟体细胞诱导成具有分化潜能的干细胞, 使得干细胞技术不再受制于ES细胞所面临的伦理问题。

03诱导分化的调节因子及机制

干细胞诱导的调节因子及其调控机制尚未清晰, 要诱导产生某种类型的组织或器官, 必须了解各种细胞因子的作用机制及其作用的时期, 否则可能获得功能不完善的器官或组织。此外, 对于损伤修复中干细胞参与作用的机制与分化方向研究证据不足, 心肌再生干细胞疗法的假阳性问题, 以及c-kit阳性心肌干细胞在心机功能恢复中对心肌再生贡献引发的争议受到广泛关注。

04定向诱导

体外或体内诱导干细胞分化成组织特异性细胞或者使体细胞经中胚层细胞状态转分化为其他免疫治疗肺癌晚期有用吗细胞类型目前还存在很多不确定性, 尤其对于肾脏、心脏等细胞谱系复杂的组织器官。采用干细胞治疗难以确保心脏祖细胞分化成功能性心室心肌细胞, 以及难以确保能将分化的细胞输送和集成到患者的心室肌中, 很难定向形成组织或器官。

05诱发肿瘤

国外一些科学家在诱导神经细胞时发现, 混杂未分化细胞移植会导致肿瘤, 在移植过程中, 部分诱导细胞会表现出致肿瘤性。目前, 使用的诱导因子有Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc, 但有些诱导因子, 如c-Myc虽然能够诱导干细胞的分化但使肿瘤的发生频率明显提高, 其对人类干细胞可能具有致肿瘤性。

06诱导器官和组织衰老

通过干细胞诱导获得的组织或器官, 虽然在形态和结构上是新生结构, 但是与其细胞核内遗传物质的衰老同步, 用患者细胞诱导产生的器官或组织无法保证正常功能。

07免疫排斥

干细胞疗法面临的瓶颈是移植后的免疫排斥。i PS细胞的产生被认为解决了ES细胞存在的免疫排斥问题, 但也有报道称i PS细胞诱发自身免疫反应。虽然细胞或器官移植后, 可使用免疫抑制剂抑制排斥反应, 但是长期使用免疫抑制剂有很大毒性及其他副作用。

伴随着干细胞科学的不断深入、干细胞技术的快速发展、干细胞监管法规的日益完善，干细胞科技在干细胞移植、干细胞新药、干细胞组织器官修复等众多领域的应用将越来越广泛，其所针对的适应证将逐年增加，成为解决众多临床未满足需求的重要生力军，为许多过去无计可施的疾病带来治疗的新希望。

干细胞移植术应用于显微外科临床的最新进展？谢谢！

我的理解 人类对人类的干细胞是同源；神经细胞获得的干细胞应用于神经系统是同源。

请参考：

干细胞因与脊髓损伤区域的细胞同源而具有独特的治疗优势

干细胞因与脊髓损伤区域的细胞同源而具有独特的治疗优势。

脊髓损伤是一种严重危害人类健康的疾病，损伤患者在损伤平面以下存在感觉、运动、反射及尿便功能障碍，目前脊髓损伤治疗研究主要集中在以下方面：①控制继发性损伤的进展，包括手术减压、激素冲击疗法、亚低温治疗、钙通道阻断、兴奋性氨基酸拮抗、自由基清除等。②促进轴突再生、修复受损的髓鞘，加强中枢神经的可塑性并促进未损伤区域的代偿功能，包括细胞移植、神经生长因子的应用。③解除或中和脊髓损伤后抑制轴突再生的各种因素，包括应用抗轴突生长抑制因子、应用基因沉默等技术等方法间接促进轴突的再生。移植载体方面的研究主要集中在胚胎脊髓组织、神经干细胞、外周神经、许旺细胞以及基因修饰的功能细胞等。已有文献证实，上述载体的移植均有助于神经系统的恢复，干细胞因与脊髓损伤区域的细胞同源而具有独特的治疗优势。

脊髓损伤后，血-脊髓屏障被破坏，局部缺血、缺氧，多种炎性因子进入损伤区域，触发细胞坏死和凋亡等级联效应。在损伤残存的神经细胞的同时，还会造成脊髓创伤区边缘脊髓组织的损伤，因此预防继发损伤是早期治疗的重要内容。从病理生理机制角度分析，脊髓损伤后出现的局部微环境改变也是造成神经系统再生失败的重要原因。脊髓损伤后局部微环境的变化包括：①损伤造成神经细胞死亡，脊髓屏障破坏造成脊髓内环境失衡。②细胞毒性物质造成缺血再灌注损伤。③损伤后多种抑制性因子表达于细胞表面。④反应性胶质细胞大量增殖，所形成的胶质瘢痕及再生抑制分子阻止了轴突再生和跨越损伤区。

干细胞具备以下特点：①自我维持和更新的能力。②增殖分裂能力。③自我更新能力。④多向分化潜能，可分化为神经元细胞、星形胶质细胞、少突胶质细胞。⑤有一定迁移能力，能到达损伤或疾病部位并产生新细胞。干细胞可通过两种方式生长：一是对称性分裂，形成两个相同的神经干细胞或两个祖细胞;二是不对称性分裂，由于细胞质中调节分化蛋白不均匀性分配，使得一个子细胞成为祖细胞，并在外界因子刺激下不可逆地向多个细胞系终末期分化，另一个子细胞则保留神经干细胞亲代的特征，分化细胞的数目受分化前神经干细胞数目和分裂次数的控制。

目前，干细胞的来源主要有：①由胚胎干细胞诱导分化而来。②由胚胎或成年哺乳动物中枢神经系统分离而来。③源于肿瘤组织或转基因永生化的神经干细胞。神经干细胞已经从胚胎、胎儿和成人脑组织的不同部位(包括海马、脑室/室管膜区域以及皮质和杏仁核中)分离出来，这些细胞可能对于中枢神经系统的病变是一个替代治疗方案。有实验表明成人的脑组织包含着新的神经干细胞源，并且可以通过外科手术获得。从成人脑组织中分离的这些细胞可以使自体移植成为可能，这样可以避免伦理学上的冲突。目前成人神经干细胞的培养技术已成为常规。在对神经干细胞长达两年的培养过程中，它们分化为3种基本的神经细胞(神经元、星形细胞和少突胶质神经细胞)，而且能够发育为成熟的神经细胞。有报导来源于人胚胎前脑的干细胞可以体外扩增到一百万倍以上，这样对于细胞移植可以提供一个几乎无止境的神经干细胞源。

干细胞分离和培养成功，尤其是采用编码致癌蛋白的外源性遗传信息使神经干细胞永生化，解决了移植物数量不足的问题，也避免了伦理学方面的问题。干细胞移植后可定向、定位分化为功能细胞，替代补充缺失细胞的结构和功能，释放神经递质、产生神经营养因子等，促进病损神经组织再生和抑制神经变性。成体脊髓组织损伤后内源性神经干细胞生成和分化不足，自身修复能力有限，主要原因为脊髓内存在抑制分裂、迁移等营养信号的因子存在，内源性和外源性神经干细胞移入可改变这种平衡，促进内源性神经干细胞的生成和分化。

干细胞移植疗效取决于与宿主神经系统在结构和功能上的整合性，现临床开展的干细胞移植已经应用于帕金森病、脱髓鞘病变和脑、脊髓损伤的治疗。Gao等研究发现在受损伤的发育期脑内，移植的干细胞向损伤部位移行并替代缺失的细胞，这表明干细胞具有潜在的迁移能力，为治疗脊髓损伤后引起的广泛神经元受损提供了理论依据，借助它们的迁移能力，可以避免多点移植带来的副损伤。Lepore等将从大鼠脊髓组织分离的脊髓干细胞植入脊髓损伤模型中，通过双重免疫染色证实移植的神经干细胞向神经元分化，并且电镜观察发现新生神经元与宿主神经元间有新建立的突触。

运动学检测表明，移植组大鼠前肢运动功能得到了明显的改善，但与正常动物仍有较大差距。该实验表明神经干细胞移植到中枢神经系统的非神经元生发区也可以分化为神经元，这可能是由于移植的时间较晚，此时损伤区的炎症反应已经很轻微，局部的抑制因子和毒性因子也减少，移植的干细胞可以更好地存活及分裂。

Mitsui等证明，小鼠脊髓损伤后移植BrdU标记的神经干细胞，术后通过免疫组化在受损的脊髓处检测到神经干细胞，同对照组相比，术后28 d排尿量显著增加，排尿压显著减少，残余尿量显著减少，排尿效率有明显改善。这表明脊髓损伤后移植神经干细胞可以明显改善膀胱功能。Yasushi Fujiwara等以重物打击造成大鼠胸髓损伤，损伤处显微注射移植神经干细胞，移植细胞存活并分化为神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞，同时轴突延长8 mm，大鼠后肢功能有所恢复。

就目前的资料看，干细胞是比较理想的移植材料。移植干细胞治疗脊髓损伤后的机制有：①干细胞分化后产生的神经元和胶质细胞可以分泌多种神经营养因子，改善脊髓局部微环境并启动再生相关基因的顺序表达，使损伤轴突开始再生，它们同时产生多种细胞外基质，填充脊髓损伤后遗留的空腔，为再生的轴突提供支持物。②补充外伤后缺失的神经元和胶质细胞。③使残存脱髓鞘的神经纤维和新生的神经纤维形成新的髓鞘，保持神经纤维功能的完整性。基因治疗是目前在脊髓损伤修复方面研究最多的，是指利用基因手段在脊髓损伤局部特异性，长期和安全的产生神经营养因子和促进轴突再生物质的一种方法。

体外基因转染是获得宿主活体细胞进行培养，然后在体外进行转染，再对基因转染的细胞进行筛选、分析，将细胞扩增，达到一定数量后被移植进入神经损伤区域以促进神经再生，这种方法所获得的细胞有不存在免疫排斥的优点。

随着对神经生物学和再生医学研究的不断深入,干细胞移植治疗SCI已表现出广阔的应用前景,MSCs诱导分化为神经干细胞是目前最具挑战性的研究课题。

虽然基础研究和动物实验已取得可喜的进展,但仍存在一些问题尚待解决: (1)脊髓损伤的程度、病程与干细胞治疗的效果尚无明确的相关标准。(2)MSCs分化的神经干细胞是否可以替代损伤的脊髓神经细胞尚存在争议,是结构的替代,还是功能的替代还未得到明确的答案。(3)干细胞对SCI后神经功能改善的机制尚不明确。随着对干细胞研究的不断深入,干细胞移植将成为治疗SCI的有效手段。

目前神经干细胞移植只能用于脊髓损伤吗？效果如何？

治疗疾病

编辑

20世纪80年代中期开始，国外学者即将干细胞移植技术应用于临床。临床应用较多的是成人帕金森氏病、脑中风、脑梗塞、亨廷顿氏病、老年性痴呆及脑外伤。移植后部分病人出现了神经运动功能的改善，但也有部分病人病情无明显变化。考虑患者多为老年人，脑内环境较差，不利于神经干细胞的存活及分化。移植的长期疗效仍在进一步观察中。在小儿神经干细胞移植方面，北京海军总医院儿科自2005年5月成功进行了世界首例新生儿缺氧缺血性脑病、早期脑瘫患儿神经干细胞移植，之后又先后对各类型智力障碍、小儿脑瘫、新生儿缺氧缺血性脑病、新生儿核黄疸、颅内出血、Rett综合征、孤独症、21-三体综合征、脊肌萎缩症、线粒体脑肌病、先天或遗传代谢性脑病等进行了神经干细胞移植，取得了较好的临床疗效，半数以上患儿智力和运动能力得到不同程度改善，小婴儿效果尤其显著，无一例出现倒退及发生严重并发症。其中还有14名视觉严重障碍患儿视觉功能明显恢复。 临床应用

神经干细胞移植对治疗目前常规方法难以见效的神经疾患提供了广阔的思路和诱人的前景，所以现在全世界都把它作为一个热点来进行研究。我国在神经干细胞研究方面起步非常早，无论是技术还是临床，都处于比较前沿的位置。

2005年5月北京海军总医院儿科成功进行了世界首例新生儿缺氧缺血性脑病、早期脑瘫患儿神经干细胞移植，取得了较好的效果。北京武警总医院开展的神经干细胞移植治疗脑出血、脑梗塞（脑血栓）、脑外伤、脊髓损伤等疾病的后遗症；广州珠江医院开展的骨髓间充质干细胞诱导分化为神经干细胞后移植治疗脑外伤、脑血管瘤病人、脊髓损伤等。神经干细胞移植取得了较好的临床效果，但也有部分患者移植后无效。移植的长期效果仍在继续追踪观察中，但重要的是目前临床移植病人无严重移植并发症报道。在上述医院中，北京海军总医院是专门从事小儿神经干细胞移植的，其余医院进行的主要是成人神经干细胞移植。

神经干细胞简介

目录

1 拼音 2 神经干细胞的特点 3 神经干细胞与其它类型干细胞的关系 4 神经干细胞的分布 5 神经干细胞的分化机制 6 神经干细胞的应用 7 神经干细胞应用中存在的问题 8 展望

1 拼音

shén jīng gàn xì bāo

神经干细胞是一种终身具有自我更新能力的细胞，其子细胞能分化产生神经系统的各类细胞，干细胞经过不对称分裂产生一个祖细胞和另一个干细胞，祖细胞具有有限的自我更新能力，并自发分化产生成神经元细胞和成胶质细胞等，从而生成神经元及神经胶质细胞。

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。

有关神经干细胞的研究于近十年开始，目前的研究成果已经使神经科医师产生了极大的兴趣。Svendsen和Flaz已经从人胎儿的大脑皮质中分离出中枢神经干细胞，使用EGF和FGF2扩增出细胞团，并用底物诱导细胞分化出神经元及星形细胞。Flax等还将人脑的干细胞移植到幼鼠脑的生发区，移植后的细胞能良好地生存、分化及迁移，并且移植细胞经过基因操作可以表达外源基因。因此，将中枢神经干细胞移植入受损脑组织不仅可以补充、替代受损的神经元，而且还可以将外源性基因导入神经组织，使其在体内有效表达。因而神经干细胞对于颅脑损伤的修复及其它疾病的治疗有着广泛的应用前景。

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。

2 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。

3 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。

4 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著神经干细胞。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。

5 神经干细胞的分化机制

神经干细胞定向诱导分化调控是目前神经干细胞研究的重大课题 ,脑内主要组织细胞包括神经元、星形胶质细胞及少突胶质细胞等。大脑的功能主要依赖于神经元并通过神经信息的传递方式来实现。脑内神经元种类繁多且功能极为复杂 ,如胆堿能神经元、儿茶酚胺能神经元、5羟色胺能神经元及肽能神经元等。不同功能的神经元分布在脑内不同的部位 ,通过合成及释放相应的神经递质发挥各自独特的功能。虽然神经干细胞应用中还存在较多未解决的问题 ,但由于其广阔的应用前景 ,仍成为世界上神经科学界研究的热点之一。

神经干细胞的分化受基因调控。基因表达的时空方式受到其自身固有的分子程序的调控和周围环境的影响。胚胎干细胞向神经干细胞的分化需要基因调控 ,特别是不同发育分化阶段决定神经干细胞向所需功能神经细胞定向分化的主要调控基因。目前 ,虽然基因组测序已完成草图 ,但基因组序列分析仅仅反映遗传信息复杂性的一方面 ,而有关遗传信息有序地、时相性地表达等复杂性的另一方面尚未完善。生物的类型变化主要是其内在的 ,所表达的基因是确定的 ,如分化细胞与祖细胞 ,肿瘤细胞与正常细胞等都存在着基因表达差别。若能在这些关系密切的细胞群之间发现那些有表达差别的基因 ,则可为这些相关细胞群所发生的复杂代谢和功能变化提供有意义的信息。Pevny等将神经元特异性的Sox2基因转染胚胎干细胞 ,再经维甲酸诱导 ,可获得90 %以上的神经细胞。Giebel等表达Nurrl基因对于中脑神经前体细胞分化为多巴胺能神经元起决定作用。这些研究表明基因调控与神经干细胞的定向分化密切相关。

细胞因子与神经干细胞的增殖、分化密切相关。不同的细胞因子在神经干细胞的诱导分化中起重要作用 ,但尚没有一种细胞因子能在体外将神经干细胞全部诱导分化为所需的功能神经细胞 ,参与神经干细胞诱导分化的细胞因子有白细胞介素类 ,如IL1、IL7、IL9及IL1 1等。神经营养因子对神经干细胞分化到终末细胞的整个过程均有影响 ,如果将培养的神经干细胞置于脑源性神经营养因子作用下 ,大量的神经干细胞可以表现出分化神经元的特性。生长因子类 ,如上皮生长因子、神经生长因子及堿性成纤维细胞生长因子等也影响神经干细胞的分化。神经干细胞对不同种类、不同浓度的因子 ,以及多种因子联合应用作用各不相同 ,在神经干细胞发育分化的不同阶段 ,相同因子的作用也不同。如在表皮生长因子及堿性成纤维细胞生长因子存在的条件下 ,胚胎神经干细胞主要向神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞分化 ,而出生后及成年的脑神经干细胞 ,则无论是否有上皮生长因子及堿性成纤维细胞生长因子 ,都主要分化为星形胶质细胞。这些研究提示 ,上皮生长因子及堿性成纤维细胞生长因子对神经干细胞向功能细胞的诱导分化是复杂的。

信号转导在神经干细胞分化中十分重要。作为一种信号传导途径 ,Notch信号传导系统尚未完全阐明。目前认为Notch受体是一种整合型膜蛋白 ,是一个保守的细胞表面受体 ,它通过与周围配体接触而被激活 ,其信号传导途径开始于Notch受体与配体结合后其胞浆区从细胞膜上脱落 ,并向细胞核转移 ,将信号传递给下游信号分子。该途径的信号传递主要是通过蛋白质相互作用 ,引起转录调节因子的改变或将转录调节因子结合到靶基因上 ,实现对特定基因转录的调控。当激活Notch途径时 ,干细胞进行增殖 ,当抑制Notch活性时 ,干细胞进入分化程序。这些研究结果表明找到调节Notch信号途径的方式 ,就可能通过改变Notch信号来精确调控神经干细胞向神经功能细胞分化的过程和比例。此外 ,Janus激酶信号转导递质与转录激活剂 （JAKSTAT）信号传导系统也参与干细胞的调控。

6 神经干细胞的应用

神经干细胞在神经发育和修复受损神经组织中发挥重要作用。神经干细胞移植是修复和代替受损脑组织的有效方法 ,能重建部分环路和功能。此外神经干细胞可作为基因载体 ,用于颅内肿瘤和其它神经疾病的基因治疗 ,利用神经干细胞作为基因治疗载体 ,弥补了病毒载体的一些不足。Wagner等将神经干细胞移植到帕金森病模型的鼠脑 ,神经干细胞在其脑组织中迁移并修复损毁的脑组织 ,且震颤症状明显减轻 ,可能是神经干细胞分化成为多巴胺能神经元起到治疗作用。Piccini等从流产胎儿脑中分离的神经组织细胞 ,移植入患者的脑中治疗帕金森病 ,结果有一半以上的患者症状得到明显改善 ,而且效果持续存在。多发性硬化是发病率较高的神经系统疾病 ,在其啮齿类动物模型中发现产生髓鞘的少突胶质细胞被破坏或失去功能 ,将神经干细胞直接移植到鼠脑中 ,移植的细胞在脑中发生了大范围的迁移 ,在分化成的少突胶质细胞中 ,约40 %的细胞形成了髓鞘 ,其特性非常接近正常状态 ,一些接受移植的动物其典型的症状也得到了明显的改善。脑胶质瘤是医学治疗的难点之一 ,手术切除肿瘤困难 ,且容易复发 ,放疗和化疗对肿瘤有一定的作用。由于神经干细胞具有迁移的功能 ,利用这种特性可以向脑部释放药物。对鼠神经干细胞进行转基因处理 ,使之分泌IL4,这种物质能够激活免疫系统 ,对肿瘤细胞发生抗瘤攻击 ,患有脑胶质瘤的实验鼠接受这种细胞注射之后 ,寿命比未治疗的实验鼠大大延长 ,核磁共振成像表明 ,实验鼠脑部的大块肿瘤有缩小的迹象 ,有趣的是 ,既使注射的神经干细胞不分泌IL4,实验鼠的寿命也会延长。Ling等认为这是由于神经干细胞还能分泌一种能够减缓肿瘤细胞分裂的未知物质的缘故。此外 ,神经干细胞对于判断药效及药物毒性等也有一定实用价值,如可以利用神经干细胞培养技术观察某些天然化合物和合成化合物的神经活性 ,为发展小分子治疗药物提供理论基础。

7 神经干细胞应用中存在的问题

目前建立的神经干细胞系绝大多数来源于鼠 ,而鼠与人之间存在着明显的种属差异 ;神经干细胞的来源不足 ;部分移植的神经干细胞发展成脑瘤;神经干细胞转染范围的非选择性表达及转染基因表达的原位调节 ;利用胚胎干细胞代替神经干细胞存在着社会学及伦理学方面的问题等。

8 展望

美国神经干细胞移植技术怎么样？哪家医院可以做？

神经干细胞移植在国内甚至全世界还是没有攻克的话题，对我来说属于及其高端的领域了，我给你脸烫伤了怎么护理一下建议，既然已经昏迷六个月了，在我遇到的病人范围内，苏醒的几率比较低，建议您要不断的和她进行语言沟通，不管她是听见还是听不见，说她感兴趣的话题，谈你超高速离心法提取外泌体俩以前的记忆比较深的回忆，有助于病人苏醒，另外一定要注意病人的护理，锻炼身体各部分的机能，这样病人苏醒后恢复效果较好，平时注意呼吸系统千万不要受感染，祝你女朋友早日康复，以下是我从网络上给你找了点资料参考一下。

与国外病人相比，小董接受“神经干细胞移植”花费的2万多元钱，不算太多，但这笔钱对于小董和他的家庭，已经是巨大的开销。现在，病情没有好转，小董很想知道自己到底是上当受骗，还是“药不对症”，他努力地在网络上搜索信息，最后发现，没有人能给他一个满意的答案。

“神经干细胞移植”究竟是一种怎样的治疗技术？记者以咨询者的身份来到“浙江某医院细胞治疗康复中心”，一位姓马的医生介绍说：“随着科学的发展，干细胞可以修复大脑中受到损害的细胞，我们移植的是神经干细胞，修复受损的脑组织，帮助功能的恢复。”

让非生物或者非医学专业的人理解“神经干细胞”已经足够困难，更别说再加上“移植”“修复”一类的专业术语，事实上，即便是专业学者，对“神经干细胞”的了解也不多，它的发现，仅仅只有10多年的历史。

1989年以前，没有人相信有“神经干细胞”这个东西的存在。在此之前，造血干细胞早就被发现，1950年代，科学家已经发现通过移植骨髓，病人获得造血干细胞后可以治疗造血功能障碍等疾病，过去，白血病、地中海贫血等被认为是不治之症，通过骨髓干细胞移植，这些疾病的患者得到生的希望。

而大脑中的“神经干细胞”一直没有被掀开面纱，所有人都认为神经元是不可再生的，如果神经细胞受到损伤后死亡，就不会像血液细胞一样得到新生力量的补充，只有“神经胶质细胞”来补充空缺。“神经胶质细胞”是不能替代原来神经细胞的功能的，所以一旦神经细胞受到损伤，就像脑瘫病人的大脑中出现的情况那样，损伤的神经细胞是不能自我修复的。受损的神经细胞就像一根竹竿，一旦断裂，就无法恢复到原来的样子，就算我们用胶水把竹竿接起来，它也无法重生。

这种看法在1989年被打破，一位科学家提出“神经干细胞”的设想，后来经过各国科学家的实验，到1990年代初期，科学家们认定神经干细胞的确存在于成年动物脑和脊髓内的大量区域。

这个发现让人振奋，它意味着，就算是神经细胞受损，人体也能自己把它修复成原来的样子，过去我们看到神经系统疾病无法恢复，可能是因为这些天生的修复材料不够多。完成这个修复工作的，就是“神经干细胞”，它像“母亲”，能够按照需要“生育”出神经细胞，并且在受损部位让神经细胞死而复生。只要我们对“神经干细胞”足够了解，就能够在人工的干预下，“制造”足够多的“神经干细胞”，然后根据需要，把它送到该去的地方，这样，很多神经系统的顽症，就可以迎刃而解了。

世界各地的科学家开始投入到这个充满诱惑的研究领域，在中国，2001年立项的国家重点科研项目973计划里，也把神经干细胞研究作为课题，北京大学和中国科学院上海生命科学研究院的两位科学家主持开展科研。

实验室中，研究者已经发现神经干细胞的巨大“潜能”。从胚胎或者成体细胞中能够分化出神经干细胞，如果在实验室中创造出特殊的环境，那么这些分化出来的神经干细胞能够诱导发育成为神经细胞，接着，有科学家继续实验，在动物实验中发现，如果把那些通过特殊方式分化出来的神经干细胞移植进动物的身体，它们能够“长”出神经细胞，“修复”受损的神经细胞。

这就是“神经干细胞移植”的理论基础，也就是说，把神经干细胞“种”进大脑，让它去需要的地方“修修补补”，是有可能的，这也是主张“神经干细胞移植”可以用于临床的的理由。不过，上面出现的情况，还是在实验室中发生的“故事”，由于关键技术存在的不确定性，没有严谨的科学家敢把这个看上去“成熟”的过程用在人的身体上，即便存在个别的人体临床试验，也没有科学家声称已经得到了可靠的结果。

诺贝尔奖提前到来？

“明天的治疗，今日享用”——在青岛某医院干细胞治疗康复中心的宣传资料上，有这样一个响亮的口号，但严谨的科学家表示，幻想“明天的治疗今日享用”实在是太早了，神经干细胞移植关键的难题还没有解决，只要这些关键难题没有解决，临床治疗的安全和效果就无从谈起。

最重要的难题有两个：神经干细胞能否分化为一定纯度的神经细胞？神经干细胞“移植”进大脑后，能不能在正确的位置“长”出神经细胞来，而且这些“长”出来的神经细胞能不能长期“存活”。

又是艰涩的专业概念。

让我们来想象一下。人的胚胎就像一颗种子，将来是会变成一个人的，这颗种子里包含了无数更小的种子，有的种子将来长成皮肤，有的长成肝脏，有的长成血液，还有的长成神经细胞。神经干细胞，就是将来神经元和神经胶质细胞的“母亲”。最早科学家对神经干细胞的研究，是从胚胎里寻找它的，这比较好理解，因为只要把种子放在合适的环境中，可以看到，有一些细胞将来就是变成了神经细胞。

从胚胎中得到神经干细胞看起来更加可靠，一般有两个途径：一个是从流产胎儿的中枢神经系统中分离出来，一个是从人的胚胎干细胞中诱导分化出来。不过，由于宗教和伦理的限制，这样获得神经干细胞的途径在很多国家被禁止。

幸好，通往罗马的路不止一条，科学家们发现神经干细胞不仅存在于胚胎，而且还存在于骨髓、脐血里，如果从这些途径获得神经干细胞，就不存在宗教的禁忌。于是，很多研究者把注意力集中在非胚胎的神经干细胞来源上。

但问题是，脐血中神经干细胞的含量很小，如果我们要利用它，就必须分离、纯化和扩增，就像要从矿石中筛取钻石一样。但到目前为止，科学界还没有成熟的分离、提纯和扩增的技术平台，没有公认的标准来规范这个过程。也就是说，没有人知道哪种分离方式最好，纯化到什么程度才可以用于移植，扩增后的干细胞要达到哪些指标才是“合格”的。

至于第二个难题，就更加复杂。动物的大脑是一个精密到无法想象的“黑匣子”，至今人们对大脑的了解不多，神经系统是传递信号的“道路”，一个挨着一个的神经细胞巧妙而精确地传递电信号，才让我们在看到台阶时知道要抬腿。就算我们解决了第一个难题，把“安全”的神经干细胞移植进大脑，这些干细胞能不能到达需要修补的地方？到达以后能不能像其他神经细胞一样传递信息？这些，都没有确定的答案。

除了上面两个难题，还有很多临床使用的细节无章可循，比如移植的方法、途径、佐剂、适应症等等。而且，神经干细胞治疗的效果评定，也是正在研究中的课题。“如果有人解决了这些难题，一定能得诺贝尔奖。”周长福说。很多科学家都致力于解决这些问题，尽管科学家对神经干细胞移植将来应用于临床充满乐观的信心，但他们不得不面对的是，距离成熟的临床应用，还很遥远。

神经干细胞“亢奋症”

在专业研究人员眼里，神经干细胞移植离临床治疗还有很长的距离，但那些支持临床应用的人，却只拿“效果”说话。“我们用了这么几年以后，应该说没有出现毒副作用。”“我们治疗的脑瘫病人90%以上都有效果。”在一家开展神经干细胞移植的医院里，医生这样说。浙江某医院干细胞治疗康复中心的史主任说，他们只想做“实在的工作”，不追求商业目的，所以一直没有过多宣传，但他还是忍不住告诉记者：“我们很多治疗病例，可以说是世界首例的。”

“一项新技术在没有被证明确实有疗效之前，就不能在临床上应用，最多只能用来做临床试验，那样的话不仅要病人知情同意，还不能收取费用，并必须遵循有关临床试验的法规。”方舟子在接受记者采访时表明了他的观点。与他的态度类似，暨南大学附属医院一位康复科医师，也非常不赞同把“神经干细胞移植”应用于临床。

对于“神经干细胞移植”应用于临床的质疑之声，从来没有停歇过，但这项备受争议的治疗技术，还是蓬勃地发展了起来。

2005年，国内几家医院开始开展神经干细胞治疗，曾经在医学界掀起热烈的讨论，北京宣武医院是国内神经科实力非常强的医院，医院的几位医生对“神经干细胞移植”应用于临床发表了看法，并发表在《健康报》上。

记者联系到当年这个报道中反对“神经干细胞移植”临床应用的专家，他们的观点至今没有改变。

“据我掌握的资料�神经干细胞移植在帕金森氏病等治疗方面有一定的效果�是指可以产生多巴胺类物质。至于对诸如运动功能、言语功能、认知功能、吞咽功能、二便功能等最重要的神经功能的恢复方面，至今我没有发现国际上有任何循证医学的证据表明神经干细胞‘移植’是有效的。”其中一位神经康复专业的医师这样答复。

他说：“其实，神经干细胞的实验室培养技术早已过关，直接把它‘输入’回血管内或注射到局部组织内也极其简单。稍微有点设备就可以‘扩增’出来。利用人们的‘期望’和‘信任’，大肆宣扬‘治疗效果’，我认为是极其不负责任的，至少是没有任何科学依据的(不是多中心、大样本、随机对照的盲法研究的结果)。个别人可能就是被‘经济效益’驱动的。我们接收了一些‘移植后’的患者，没有一个是真正‘有效’的。因为是‘自愿’的，也就没有人要‘讨说法’。”“一个愿打，一个愿挨，奈何？”-

关注。脊髓类损伤案例? 怎样治疗?

脊髓损伤是脊柱外科一种常见的创伤性疾病，导致神经元死亡、功能性运动和感觉丧失，通常会引起损伤面以下躯体感觉与功能的严重障碍，丧失生活自理能力。脊髓损伤具有发病率高、治愈率低、致残率高、并发症多的特点，不仅给个人也给社会带来沉重的经济负担。

目前，对于脊髓损伤的治疗手段主要有手术治疗、药物治疗、细胞移植等。随着医疗技术的进步，脊髓损伤的临床治疗取得了一定的进展，患者的神经功能得到了一定的恢复，但是仍然只有不到1%的患者神经功能可以完全恢复。因此，如何促进脊髓损伤后神经功能的修复成为临床和科研领域的难题。

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随着社会的进步和科学水平的提高，干细胞治疗为脊髓损伤的康复带来新思路。干细胞移植可以在实验上修复脊髓损伤，促进神经营养因子和抗炎症细胞因子的数量，促进神经组织再生和血管形成[1]。

脊髓再生是一个受多因素制约的复杂过程，干细胞在治疗脊髓损伤方面表现出了很多突出的优点。目前，用于治疗脊髓损伤的干细胞主要包括神经干细胞、胚胎干细胞和间充质干细胞、诱导多能干细胞等。

iPSC衍生的神经祖细胞治疗脊髓损伤

对于脊髓损伤的治疗，移植人类诱导多能干细胞衍生的神经祖细胞在中度损伤的动物模型中具有安全性和有效[2]。

《科学报告》（Scientific Reports）杂志上的文章显示[3]，美国加州大学圣迭戈分校的研究人员探讨了多能干细胞治疗严重脊髓损伤的新方法，他们特别关注了组织型纤溶酶原激活剂（tPA）的神经保护功能和生长因子活性[4-6]。

根据报道，通过用蛋白水解无活性的tPA预处理的多能干细胞的移植，可以在严重脊髓损伤的大鼠模型中促进运动功能的改善。

作者发现，经过预处理的多能干细胞在脊髓损伤一周后移植到免疫缺陷大鼠中后，能够存活并分化。大鼠在受伤后一天之内表现出完全的后肢瘫痪，然而，通过预处理的多能干细胞移植促进了运动功能的显着改善和肌肉萎缩的减少，且没有加剧疼痛反应。

这项研究结果表明，通过预处理的多能干细胞对于治疗脊髓损伤具有良好的治疗效果。

神经干细胞治疗脊髓损伤

神经干细胞是一类能够向神经谱系定向分化的多能干细胞，具备自我更新能力并可以在体外扩增培养。

在2011年，美国加利福尼亚州的研究者率先将神经干细胞移植疗法用于脊髓损伤临床试验[7]。研究结果显示，接受神经干细胞移植治疗的7例完全性脊髓损伤患者中有4例患者的感觉功能基本恢复，接受神经干细胞移植治疗的5例不完全性脊髓损伤患者中有2例患者的感觉功能基本恢复。

在国内，郑州大学附属郑州市中心医院神经外科的研究团队为了探讨神经干细胞移植治疗脊髓损伤的效果，纳入的18例患者采用了神经干细胞移植治疗。该研究对所有患者的手术前、手术后神经功能的情况进行评价分析。临床结果显示，手术后共有17例患者的症状得到改善[8]。

另一项国内研究选取2013年12月至2015年1月期间收治的35例脊髓损伤患者为研究对象，应用脊髓探查和损伤局部神经干细胞移植结合的手术方法进行治疗。手术后6个月，患者的运动、痛觉和轻触觉等比手术前均有显著改善[9]。

上述的临床试验结果显示神经干细胞移植能够明显改变患者的感觉、运动、排汗等功能，使患者的神经功能得到明显的改善，有利于患者康复及生活质量的提高。

间充质干细胞治疗脊髓损伤

在脊髓损伤的临床研究中应用最广的是间充质干细胞。间充质干细胞修复脊髓损伤的机制可能在于其能够分泌神经营养因子，促进血管再生，抑制炎症反应，并产生旁分泌效应促进宿主细胞的神经保护作用。

在国际上，研究者报道了间充质干细胞治疗2例慢性脊髓损伤的初步临床结果[10]， 1例19岁男性截瘫患者和另1例21岁女性四肢瘫患者，接受治疗6个月后运动平面和感觉平面都有所恢复。

2012年，有研究者从10个脊髓损伤患者的髂骨中获得间充质干细胞，经过培养后直接注射到患者的损伤部位，6个月后发现有3个患者的活动能力及电生理表现都有改善，说明自体间充质干细胞移植对治疗脊髓损伤有效[11]。

在国内，2013年研究者将患者自体间充质干细胞移植到完全性、慢性的颈段脊髓损伤部位。在40例受试者中，试验组患者的功能相比对照组明显恢复，且在随访的6个月中无肿瘤发生迹象[12]。

围产组织是间充质干细胞的丰富来源。近年来，围产期间充质干细胞在脊髓损伤的治疗研究中取得了一定的疗效。能够明显改变脊髓损伤患者的症状，有利于患者康复及生活质量的提高。

在2005年国际上就有研究团队将围产期间充质干细胞移植到脊髓受损的37岁患者脊髓损伤区，细胞移植41天后，患者运动和感觉功能明显改善，1年后随访发现脐带间充质干细胞移植治疗脊髓损伤是安全的[13]。

2011年，国内学者给22例脊髓损伤患者鞘内注射围产期间充质干细胞，治疗后1个月，患者的痛觉、触觉、运动、日常生活活动能力评分均较治疗前有明显升高[14]。同样，2013年的报道也显示，国内研究团队将围产期间充质干细胞通过鞘内或脑室注射的方式移植到25例脊髓损伤患者体内，患者自主神经和躯体感觉在术后12个月有不同程度的恢复[15]。

另外，2016年国内研究者将围产期间充质干细胞注射到28例脊髓损伤患者的脊髓损伤区，同时结合运动功能训练，发现围产期间充质干细胞治疗无严重不良反应发生，15例患者的运动功能得到有效改善，12例患者部分改善[16]。

展望

干细胞疗法只是研究人员为改进每年全球约500,000例脊髓损伤的治疗方法而进行的众多测试之一，干细胞治疗已经在重新构筑损伤脊髓的功能恢复方面展现出了巨大的潜力。虽然，临床研究与转化才刚刚起步，相信在广大学者的不懈努力下，干细胞有可能在脊髓损伤治疗这一世界医学难题中发挥重要作用，为广大脊髓损伤患者带来福音。