神经干细胞

神经干细胞（neura stem cell，NSC），来源于中枢神经系统的多能干细胞，终身具有自我更新能力，并能分化成神经系统的各类细胞。在特定条件诱因下，能够向特定类型神经元或神经胶质细胞分化的特殊的未分化或低分化细胞的总称。可以说神经干细胞是神经系统形成和发育的源泉。其主要功能是作为一种后备储备，参与神经系统损伤修复或细胞正常死亡的更新。

识别神经干细胞的重要标志为巢蛋白（nestin），nestin阳性细胞具有干细胞的特征。1992年Reynolds和Richards先后在成年鼠的纹状体和海马中分离出神经干细胞，中枢神经系统其它部位，如端脑、间脑、中脑、脑干和脊髓也相继分离出神经干细胞。中枢神经系统损伤性和退行性疾病，如急性脊髓损伤、脑血管栓塞、帕金森病、老年性痴呆、脊髓侧索硬化、共济失调和享廷顿综合症等疾病，通过将神经干细胞以组织工程技术移植入受损的中枢神经系统，使受损组织的结构和功能得到恢复。

大部分神经缺损是由于疾病或损伤而使神经系统中的某些类型细胞的数目减少所致，而这些细胞又不能自我修复，如神经退行性疾病（帕金森病）和脱髓鞘疾病。由于神经干细胞特有的生物学特性是既在体外的可持续增殖，又具有多分化的潜能，给人类多年来一直未能解决的使损伤或病变的中枢神经组织恢复相应功能的治疗难题提供了可能的途径。目前，神经干细胞在应用方面的研究主要集中在以下三个方面。

方面一

“充当基因治疗的载体”

中枢神经系统损伤后自我修复效果不佳的原因，除了内源性神经干细胞的数量不足外，还由于损伤局部的微环境不适宜神经细胞的再生。在这种情况下，单纯补充干细胞的数量是不够的，可以通过转基因技术，将编码神经营养因子等的基因片段导入神经干细胞中，使其在移植部位进行表达，改善局部微环境，以维持细胞的生存和增殖。此外，为了达到某种特殊的治疗目的，也需要对移植的神经干细胞进行基因修饰，使其在局部产生特殊的蛋白质，如用于治疗中枢神经系统肿瘤时，让其产生抗癌药物；治疗帕金森病时，让其产生多巴胺等。

方面二

“有助于对生命科学的研究”

迄今为止，国内外的神经科学工作者已经使用神经干细胞移植技术对脑缺血性疾病、脑出血性疾病、中枢神经系统创伤、中枢神经系统慢性退变性疾病（帕金森病、亨廷顿病、阿尔茨海默病）以及中枢神经系统肿瘤等进行动物治疗试验，展示了十分诱人的临床应用前景。例如，帕金森病是由于黑质多巴胺神经元变性引起的，表现为典型的运动功能失调如僵直、颤抖等。Preed等研究表明，把人胚多巴胺神经元移植到帕金森病病人脑中，能显着改善60岁以下病人的症状，尽管对60岁以上病人症状未见明显改善。

方面三

“体外制造人体器官 ”

干细胞的医学应用还包括体外制造人体器官，然而这比体内移植干细胞要复杂得多。干细胞和动物工程的结合将有可能解决这一问题。比如通过形成嵌合体，在严格的控制下，使动物的某些器官来源于人体干细胞。这些来自人体干细胞的器官可应用于临床移植治疗。干细胞的医学应用无疑是对传统治疗方式的一场革命。正因为如此，以干细胞应用为主体的众多生物技术公司在西方国家迅速成立并得到人们的普遍关注。可以预测在不久将来，我们的干细胞研究和应用也会得到迅速的发展并在国际舞台上占有一席之地。

神经干细胞可被诱
导分化为肌细胞；

神经干细胞可被诱导分
化为造血前体细胞；

神经干细胞可发育
成个胚层的细胞；

其他组织干细胞向神经细胞的分化
。神经干细胞可以分化成不同类型组织
细胞，此外，其他组织的干细胞还可以
分化成神经组织细胞。研究表明骨髓干
细胞可以分化为神经细胞。

自我更新

神经干细胞具有对称分裂及不对称分裂两种分裂方式，从而保持干细胞库稳定。

多向分化潜能

神经干细胞可以向神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞分化。

低免疫源性

神经干细胞是未分化的原始细胞，不表达成熟的细胞抗原，不被免疫系统识别。

组织融合性好

可以与宿主的神经组织良好融合，并在宿主体内长期存活。

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。

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。

神经干细胞可以增强神经突触之间的联，建立新的神经环路。

传统的药物治疗效果不令人满意，吃药只可暂时性的控制疾病，一旦停药，病症复现甚至更严重。常年服药不仅让患者痛苦不已，而且对身体造成极大的危害，导致其他严重疾病的并发。药物不具备激活脑神经细胞的功能是根本原因，所以要想从根本上治疗脑病等神经系统疾病，借助外界移植神经干细胞是唯一有效的方法。

科学研究证明了神经干细胞的定向分化性，使修复和替代死亡的神经细胞成为现实。为了减少神经损伤的后遗症，延缓或抑止疾病的进一步发展，取得更好的恢复效果，从根本上修复和激活死亡神经细胞是十分必要的。

多向分化潜能，即具有分化为神经系统大部分类型细胞的能力。

长期自我更新维持自身数量稳定，保持未分化的特性。

分裂增殖。神经干细胞的分裂除了不对称分裂，还有对称分裂。

神经干细胞的标志：神经巢蛋白（Nestin）。神经干细胞是未分化的原始神经细胞，无论在体内还是在体外都特异性地表达一个特
征性的抗原——中间丝蛋白，因其主要存在于神经上皮干细胞，故名神经巢蛋白。

对损伤和疾病的反应能力。

迁移功能和良好的组织融合性。移植后的神经干细胞同样具有迁移能力，且受病变部位神经源性信号的影响，移植后的神经干细胞
具有向病变部迁移的嗜性，随后分化成特异性细胞。

低免疫原性。神经干细胞是未分化的原始细胞，不表达成熟细胞抗原，具有低免疫原性。故在移植后相对较少发生异体排斥反应，
有利于其存活。

目前，神经干细胞主要从胚胎干细胞诱导或是直接从发育中和成年哺乳动物的中枢神经系统中分离培养获得。但是伦理学、安全性问题以及细胞来源和数量的有限，在一定程度上都限制了神经干细胞的移植应用。因此，很有必要寻找其它能够获得神经干细胞的途径来克服这些限制。研究发现采用碱性成纤维细胞生长因子（basic fibroblast growth factor,bFGF）和表皮细胞生长因子（epidermal growth factor,EGF）可直接诱导间充质干细胞（mesenchymal stem cells,MSC）向神经干细胞（nerual stem cell,NSC）转化。