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什么叫神经干细胞移植?

神经干细胞移植作为神经退行性疾病的替代疗法。

世界人口预期寿命的延长需要更有效的治疗神经退行性疾病,这些疾病在老年人中很常见,例如阿尔茨海默病(AD)帕金森病(PD)、亨廷顿病(HD)和肌萎缩侧索硬化症(ALS) 1。神经干细胞(NSC)对于神经系统功能的发育和维持至关重要,并且在神经退行性疾病中具有广泛的治疗作用。

什么叫神经干细胞移植?

什么叫神经干细胞移植?

基本概念

神经干细胞移植是指将神经干细胞以合适的方式移植到受损的神经系统部位。这些移植的神经干细胞可以在宿主神经系统内迁移、增殖,并分化为神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞等神经细胞,从而替代受损或死亡的神经细胞,修复神经组织,促进神经功能的恢复。

移植过程

细胞来源:神经干细胞可以从多种途径获得。一是从胚胎脑组织中提取,在胚胎发育过程中,神经干细胞数量较多且活性较高,但这种来源涉及伦理问题。另一种是从成体脑组织的特定区域如海马齿状回的亚颗粒区和侧脑室下区获取,不过成体神经干细胞数量相对有限。还有通过诱导多能干细胞(iPS 细胞)分化而来,iPS 细胞是通过对体细胞进行重编程而获得的具有多能性的细胞,它可以在体外诱导分化为神经干细胞,这为细胞来源提供了新的途径。

移植方法:

  • 脑内直接注射是一种常见的方法。在立体定向技术的引导下,将神经干细胞直接注射到病变脑区。例如,对于帕金森病患者,将神经干细胞注射到黑质等相关脑区,使其在局部发挥作用。这种方法能够精准定位,但对技术要求高,操作过程可能会对脑组织造成一定损伤。
  • 经脑脊液途径移植也是可行的。通过腰椎穿刺等方式将神经干细胞注入脑脊液中,细胞可以随着脑脊液循环到达病变部位。这种方法相对创伤较小,但细胞分布的精准性可能不如脑内直接注射,而且细胞在脑脊液中的存活和迁移等情况也受到多种因素的影响。

应用领域

  • 神经退行性疾病:在帕金森病中,患者脑内黑质多巴胺能神经元大量死亡。神经干细胞移植有望通过分化为多巴胺能神经元,补充缺失的神经元,改善患者的运动症状。在阿尔茨海默病方面,神经干细胞移植可以替代受损的神经元,并且可能有助于改善大脑的微环境,减轻神经炎症等病理状况。
  • 脑损伤:对于脑外伤、脑卒中等引起的脑损伤,移植的神经干细胞可以迁移到损伤区域,促进神经组织的修复。例如,在脑梗死区域,神经干细胞可以分化为神经元和胶质细胞,重建神经回路,改善患者的认知、运动等功能。
  • 脊髓损伤:神经干细胞移植为脊髓损伤的治疗带来了希望。它可以在脊髓损伤部位分化为神经元,促进轴突再生,帮助恢复脊髓的传导功能,有可能改善患者的肢体感觉和运动功能。

面临的挑战和限制

免疫排斥:尽管神经干细胞的免疫原性相对较低,但仍然可能出现免疫排斥反应。当移植的神经干细胞来自异体时,宿主的免疫系统可能会识别并攻击这些外来细胞,影响移植效果。

细胞存活和分化控制:移植后的神经干细胞在体内的存活和分化情况难以精准控制。细胞可能因为局部微环境不佳(如缺乏足够的营养物质、存在抑制性分子等)而不能很好地存活,或者分化方向不符合预期,例如分化为不适当的细胞类型或者不能分化为具有功能的神经细胞。

伦理问题:如使用胚胎来源的神经干细胞涉及到胚胎的伦理地位以及对胚胎的使用是否符合伦理道德等争议。

    参考资料:

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