第五章神經(jīng)干細(xì)胞研究及應(yīng)用前景

進(jìn)入20世紀(jì)60年代，干細(xì)胞的研究得到迅速發(fā)展并取得突破性進(jìn)展，2000年被Science評為年度十大成就之一。血液干細(xì)胞是研究、也是在技術(shù)方法、來源、理論和實(shí)際應(yīng)用等方面取得最多成就的干細(xì)胞。繼血液干細(xì)胞之后，近來對神經(jīng)干細(xì)胞的研究格外重視，它對神經(jīng)退行性疾病的治療展示了誘人的前景。第一節(jié)干細(xì)胞的基本概念

某種細(xì)胞是不是干細(xì)胞要取決于它在體內(nèi)、特定的培養(yǎng)條件以及被移植到不同組織后的表現(xiàn)。事實(shí)上，干細(xì)胞是一類相當(dāng)特殊的細(xì)胞，它不僅可以自我更新，而且能最終分化成為一些特定的功能細(xì)胞。盡管機(jī)體中絕大多數(shù)細(xì)胞都是可以行使特定功能的分化細(xì)胞，干細(xì)胞卻能始終保持未分化狀態(tài)，直到接收到能促使它發(fā)育為特定功能細(xì)胞的信號?？梢哉f，正是由于同時具備了增殖和分化這兩方面的潛能干細(xì)胞，干細(xì)胞才變得與眾不同。一、干細(xì)胞的類型按分化的潛能：1.全能干細(xì)胞（totipotentstemcell）：即受精卵，可以分化成構(gòu)成胚胎的所有組織和細(xì)胞，包括胚胎在子宮中發(fā)育的胎盤。2.多能干細(xì)胞（pluripotentstemcell）：具有發(fā)育成內(nèi)、中、外3胚層細(xì)胞的能力。盡管如此，卻無法生成胚胎發(fā)育所需的全部細(xì)胞，置于子宮內(nèi)無法發(fā)育成胎兒。3.單能干細(xì)胞（unipotentstemcell）：那些只能沿某一特定路徑分化的細(xì)胞，這一概念通常適用于成年有機(jī)體內(nèi)那些最終只能產(chǎn)生某一類功能細(xì)胞的干細(xì)胞。如血液干細(xì)胞、神經(jīng)干細(xì)胞、皮膚干細(xì)胞。按干細(xì)胞所處的發(fā)育階段：1.胚胎干細(xì)胞（embryonicstemcell，ES，ESC）：該類細(xì)胞來源于胚胎發(fā)育的極早期-胚泡期，準(zhǔn)確講是來自植入子宮以前的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞，它們自我復(fù)制并具有多能性，可以分化成內(nèi)、中、外三個胚層的功能細(xì)胞。2.成體干細(xì)胞（adultstemcell）：是位于分化組織中的未分化細(xì)胞，一般講，成體干細(xì)胞分裂后生成祖細(xì)胞或前體細(xì)胞。存在成體干細(xì)胞的組織包括骨髓、血液、腦、肝臟、皮膚、消化道及胰腺等。不具備多能性二、干細(xì)胞的分化潛能有些干細(xì)胞之間似乎可以相互轉(zhuǎn)化，發(fā)生所謂的橫向轉(zhuǎn)化，神經(jīng)干細(xì)胞在動物體內(nèi)環(huán)境作用下轉(zhuǎn)變成血細(xì)胞、肌肉干細(xì)胞可分化成造血細(xì)胞、骨髓間質(zhì)干細(xì)胞經(jīng)體外傳代后，在特定條件下分化為神經(jīng)元，少突膠質(zhì)細(xì)胞的前體在特定情況下形成神經(jīng)球，并可進(jìn)一步生成神經(jīng)元，逆分化（reprogramm）。對于CNS、胰島、心肌等干細(xì)胞相對難以獲得的組織器官，干細(xì)胞相互之間的這種橫向分化能力無疑非常有益。我們可以在患者自身的皮膚、骨髓等處取干細(xì)胞，在體外創(chuàng)造某種環(huán)境，誘導(dǎo)它們生成目標(biāo)細(xì)胞，然后移植回病人體內(nèi)相應(yīng)位置。三、成體干細(xì)胞與胚胎干細(xì)胞的異同（一）相似性1.歸巢現(xiàn)象：向受損部位遷移的趨勢；細(xì)胞所處的微環(huán)境（體外培養(yǎng)環(huán)境還是移植的環(huán)境）對兩種干細(xì)胞的分化命運(yùn)均產(chǎn)生重大的影響2.免疫特性：在免疫性這一方面并未發(fā)現(xiàn)哪種干細(xì)胞（胚胎或成體）有特殊的優(yōu)越性。（二）區(qū)別1.來源不同：盡管數(shù)目相當(dāng)少，但成體干細(xì)胞的確存在于相當(dāng)多的人體組織中；胚胎干細(xì)胞是否存在于大多數(shù)的胚胎組織中現(xiàn)在還不確定，組織培養(yǎng)中的胚胎干細(xì)胞都來自早期胚胎的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞。2.增殖和分化能力的差異：在實(shí)驗(yàn)室條件下能夠培養(yǎng)生成大量的人類ES細(xì)胞，并能在多次傳代之后始終保持未分化狀態(tài)；成體干細(xì)胞要做到持續(xù)增殖而不分化很難，至少現(xiàn)在對此還缺乏行之有效的解決辦法。這一技術(shù)難題是研究者無法由特定的成體干細(xì)胞取得足夠數(shù)量的功能細(xì)胞，進(jìn)而使得拿不到足夠數(shù)量的細(xì)胞，成為成體干細(xì)胞移植的頸瓶所在。3.分化潛能不同：胚胎干細(xì)胞的多能性現(xiàn)已十分明確，它們有分化成所有胚層細(xì)胞的能力；但成體干細(xì)胞卻沒有多能性，目前尚無證據(jù)表明，一個單一的成體干細(xì)胞能夠生成許多不同類型的功能細(xì)胞。第二節(jié)神經(jīng)組織的干細(xì)胞及其特性神經(jīng)干細(xì)胞通常用于指那些具備以下特點(diǎn)的細(xì)胞：1.能夠生成神經(jīng)組織或來源于神經(jīng)系統(tǒng)2.具有自我更新能力3.可以通過不對稱分裂產(chǎn)生更多的干細(xì)胞及一種或幾種前體細(xì)胞。神經(jīng)元的前體細(xì)胞分裂后可生成神經(jīng)元，膠質(zhì)細(xì)胞前體則可最終生成星形膠質(zhì)細(xì)胞或少突膠質(zhì)細(xì)胞。胚胎干細(xì)胞或成體內(nèi)的神經(jīng)干細(xì)胞卻可依據(jù)它接收信號及所處環(huán)境的不同，而生成神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細(xì)胞或少突膠質(zhì)細(xì)胞。一、成年腦內(nèi)的干細(xì)胞：是散布于三處的三群細(xì)胞：1.前腦側(cè)腦室周圍的細(xì)胞。2.腦室向嗅球這一神經(jīng)元遷移通路上的細(xì)胞。3.海馬區(qū)細(xì)胞。1.海馬區(qū)的干細(xì)胞：齒狀回顆粒下層，50%分化成齒狀回的顆粒細(xì)胞；15%膠質(zhì)細(xì)胞，其余是形態(tài)上無法辨別種類的細(xì)胞。2、室下區(qū)（SVZ區(qū)）的干細(xì)胞：前腦側(cè)腦室周圍的細(xì)胞,在室管膜層之下，包含有未成熟的神經(jīng)元、未成熟的星形膠質(zhì)細(xì)胞及一種處于快速增殖狀態(tài)的細(xì)胞。SVZ區(qū)這種廣泛的增殖活性提示干細(xì)胞可能就位于此區(qū)域內(nèi)。在體外條件下，該區(qū)細(xì)胞在EGF或FGF-2刺激下可形成神經(jīng)球，而且可以分化產(chǎn)生神經(jīng)元或膠質(zhì)細(xì)胞。3、腦室區(qū)的細(xì)胞：室管膜細(xì)胞，具有神經(jīng)干細(xì)胞的特性。4、神經(jīng)發(fā)生區(qū)之外的神經(jīng)干細(xì)胞：成年視神經(jīng)、皮質(zhì)、脊髓、中隔和紋狀體二、胎腦中的干細(xì)胞在胚胎哺乳動物腦內(nèi)，神經(jīng)干細(xì)胞主要集中于嗅球、側(cè)腦室的管膜區(qū)、室下區(qū)、海馬、脊髓、小腦和大腦皮質(zhì)等7個部位?？茖W(xué)家已經(jīng)實(shí)驗(yàn)了對來自早期胚胎的人類CNS干細(xì)胞的體外培養(yǎng)，在培養(yǎng)中這些干細(xì)胞保持未分化狀態(tài)。在特定的條件下，它們可被誘導(dǎo)生成中樞神經(jīng)系統(tǒng)的三種主要的細(xì)胞（即神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細(xì)胞及少突膠質(zhì)細(xì)胞）。

神經(jīng)嵴干細(xì)胞；膠質(zhì)干細(xì)胞第三節(jié)神經(jīng)干細(xì)胞的研究內(nèi)容和方法

神經(jīng)干細(xì)胞存在于胚胎神經(jīng)系統(tǒng)和成年腦的某些特定部位。它的特點(diǎn)為：1、缺乏任何特殊的形態(tài)。2、不表達(dá)成熟神經(jīng)元的各種抗原。3、表達(dá)NSCs特征性的生物學(xué)標(biāo)志-神經(jīng)巢蛋白（nestin）。成年神經(jīng)系統(tǒng)中干細(xì)胞的功能還不十分明確，一般認(rèn)為，它們（尤其是位于海馬區(qū)的干細(xì)胞）很可能與認(rèn)知功能密切相關(guān)，是神經(jīng)功能可塑性的基礎(chǔ)。具體說就是在某些外界環(huán)境影響下，干細(xì)胞在局部生成的新神經(jīng)元可以參加記憶的形成和整合，即大腦的控制行為，行為又可以反過來影響大腦的結(jié)構(gòu)。

目前對神經(jīng)干細(xì)胞的研究主要集中于三個方面：1.體外的研究，將NSCs在體外培養(yǎng)增殖，研究干細(xì)胞的定向分化。2.NSCs的在體研究，對成年CNS干細(xì)胞增殖分化影響因素的研究。3.移植研究。小鼠、人神經(jīng)干細(xì)胞的移植研究，神經(jīng)退行性疾病的治療。一、神經(jīng)干細(xì)胞體外研究（一）NSCs的來源1、胚胎神經(jīng)組織；2、成年神經(jīng)組織；3、胚胎干細(xì)胞。其它多能干細(xì)胞在特定條件或環(huán)境中能發(fā)生所謂所得橫向分化成神經(jīng)干細(xì)胞。NSCs在胚腦中廣泛存在于皮質(zhì)、海馬、紋狀體、小腦、嗅球等處。成年腦中，目前公認(rèn)只有海馬的齒狀回和腦室的室下區(qū)。胚胎干細(xì)胞存在于胚胎發(fā)育的早期第三天囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)和原始生殖細(xì)胞（primordialgermcell）。

NSCs的體外研究工作起初只限于嚙齒動物，隨后很多實(shí)驗(yàn)室致力于人神經(jīng)干細(xì)胞的研究。已從胎兒腦的某些部位及成年人嗅球、海馬等處成功分離了NSCs，體外培養(yǎng)、擴(kuò)增，已有商品化的人神經(jīng)組細(xì)胞的問世（humanneuralprogenitors,HNPs）無論是從人類的受精卵還是胎兒腦內(nèi)分離干細(xì)胞，在倫理道德方面都有極大的爭議，這種情況科學(xué)家去尋找其它的干細(xì)胞源：死后小鼠前腦的室管膜下，死后20小時人腦中提取有功能的干細(xì)胞。（二）體外培養(yǎng)的一般過程源于神經(jīng)組織的干細(xì)胞體外培養(yǎng)的一般過程為：從腦中分離特定的神經(jīng)組織，酶法或機(jī)械法得到單細(xì)胞的懸液，用加有高濃度促有絲分裂原的無血清培養(yǎng)基刺激其中的干細(xì)胞增殖，一段時間后撤去促分裂原或?qū)⒓?xì)胞暴露于其它因子中，NSCs就會發(fā)生分化，最終生成CNS內(nèi)的某種功能細(xì)胞。培養(yǎng)細(xì)節(jié)不同，造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果的不盡相同。促干細(xì)胞增殖的生長因子就有內(nèi)皮生長因子（EGF）、堿性成纖維生長因子（bFGF）或聯(lián)合應(yīng)用三種方案，使用的濃度也不完全相同；細(xì)胞培養(yǎng)則有傳統(tǒng)的單層貼壁培養(yǎng)和所謂的“神經(jīng)球”（neurosphere）懸浮培養(yǎng)兩種方式。

為了使干細(xì)胞處于不斷增殖分裂中，有些研究者將外源性癌基因?qū)隢SCs中，建成了永久性的干細(xì)胞系，常用SV40的大T抗原或V-myc。這種干細(xì)胞的特點(diǎn)是：1、自我復(fù)制并在體外增殖大量的干細(xì)胞；2、移植人體后人保有多項(xiàng)分化的潛能；3、可以轉(zhuǎn)染并穩(wěn)定表達(dá)外源性的基因。局限性在于原癌基因的導(dǎo)入使細(xì)胞的基因組結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變，從而易于發(fā)生進(jìn)一步突變，產(chǎn)生致癌性或者對細(xì)胞的分化命運(yùn)發(fā)生影響。

NSC在培養(yǎng)的條件下必須加入白血病抑制因子（leukaemiainhibitoryfactor,LIF），才能保持未分化狀態(tài)并持續(xù)增殖，撤去LIF以后，ESC迅速分化，最終產(chǎn)生多種細(xì)胞系或發(fā)育成胚胎體（embryoidbody,EB）。這種分化是隨機(jī)的，尋找ESC分化的影響因子，從而實(shí)現(xiàn)其定向分化是目前研究的熱點(diǎn)之一。許多研究者認(rèn)為，NSCs是ESC分化的誤入歧途（defaultway），也就是說ESC有自發(fā)產(chǎn)生神經(jīng)細(xì)胞的趨勢。

神經(jīng)干細(xì)胞的定向分化（即由NSCs人工誘導(dǎo)產(chǎn)生分泌所需特定神經(jīng)遞質(zhì)的神經(jīng)元）主要受：（1）各種生長因子；（2）決定細(xì)胞命運(yùn)的其他分子；（3）相鄰細(xì)胞之間的直接交流等多種因素的影響。而且不同種屬的NSCs對同一誘導(dǎo)因子的反應(yīng)不盡相同，不能把動物實(shí)驗(yàn)的結(jié)果外延至人。二、神經(jīng)干細(xì)胞的移植研究

所謂細(xì)胞移植是指外源性補(bǔ)入由病理過程造成損傷或丟失的功能細(xì)胞，從而重建器官功能的方法。理想的移植細(xì)胞應(yīng)具有：（1）強(qiáng)大的增殖潛能，以便使來自少量供體組織的細(xì)胞能在體外培養(yǎng)獲得大量可供移植的細(xì)胞；（2）保持未成熟特性及表型的可塑性；（3）增殖和分化的可控性。根據(jù)NSCs的特點(diǎn)，不難看出神經(jīng)干細(xì)胞是神經(jīng)系統(tǒng)疾病治療的絕佳候選細(xì)胞。

RenfranzPJ從胚胎16天大鼠海馬原基中分離干細(xì)胞、SuhonenJO等從成年海馬分離出的干細(xì)胞研究結(jié)果提示：（1）在干細(xì)胞的分化中，干細(xì)胞所處環(huán)境而非內(nèi)在特性對其分化的方向有指導(dǎo)意義。（2）成年哺乳動物腦中分離出的干細(xì)胞，能在體外長期培養(yǎng)并仍能保持多項(xiàng)分化潛能；（3）成年動物腦內(nèi)某些區(qū)域，如海馬、嗅球仍保留誘導(dǎo)干細(xì)胞分化的信號系統(tǒng)，而小腦在成年后卻喪失了此項(xiàng)功能。來自胚胎干細(xì)胞的研究也發(fā)現(xiàn)由ESCs誘導(dǎo)形成的神經(jīng)前體細(xì)胞注入胚胎大鼠腦室中后，可接受腦內(nèi)信號的指導(dǎo)，在神經(jīng)系統(tǒng)遷移，并分化成為神經(jīng)系統(tǒng)主要的三種細(xì)胞，其整合與分化的特性與從胚腦中取出的干細(xì)胞是一致的。

近年來，細(xì)胞移植在中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的治療中異軍突起，為某些難治性疾病的緩解開辟了一片嶄新的天地。一般認(rèn)為，植入細(xì)胞的功能可能有三個方面：

1、釋放神經(jīng)遞質(zhì)；

2、產(chǎn)生神經(jīng)營養(yǎng)或保護(hù)因子；

3、改變腦組織對損傷的反應(yīng)，幫助結(jié)構(gòu)修復(fù)。目前這一治療方案已用于多種疾病的臨床治療中。其中最成功的例子是帕金森?。≒arkinson’sdisease,PD），研究者從8-9周人胚中前腦部分離的細(xì)胞植入PD患者一側(cè)的紋狀體中，發(fā)現(xiàn)在移植后6-24周逐漸出現(xiàn)臨床癥狀的改善，并可維持較長時間（5-10年）。

眾所周知，在移植治療中最棘手的問題就是免疫排斥，各種移植物抗宿主反應(yīng)常使治療功虧一簣，甚至造成嚴(yán)重的后果。但人所共知，由于血腦屏障的存在，腦內(nèi)淋巴細(xì)胞的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于外周，對植入細(xì)胞的排斥反應(yīng)相對來說也要輕的多，這就使CNS疾病的細(xì)胞移植治療具備了一個得天獨(dú)厚的優(yōu)越性。三、神經(jīng)干細(xì)胞的體內(nèi)研究及調(diào)控因子

利用逆轉(zhuǎn)錄病毒、3H標(biāo)記的T（thymidine）或BrdU可對于分裂狀態(tài)的細(xì)胞進(jìn)行標(biāo)記的特性，研究者對存在于體內(nèi)的神經(jīng)干細(xì)胞群進(jìn)行了大量的研究，現(xiàn)已基本達(dá)成共識，在所有成年哺乳動物的大腦中至少有兩處，即海馬齒狀回和SVZ區(qū)仍保有高密度的細(xì)胞分裂，而且這種能力在整個生命期間均可保持。

研究表明，大量遺傳的、環(huán)境的和分子的因素能夠調(diào)節(jié)成體內(nèi)神經(jīng)干細(xì)胞的功能狀態(tài)，這種調(diào)節(jié)涉及到干細(xì)胞的增殖、遷移和分化等方方面面。目前看來，體內(nèi)神經(jīng)干細(xì)胞的功能狀態(tài)受如下影響：（1）學(xué)習(xí)因子：“豐富環(huán)境”（enrichedenvironment）是近年來用于觀察哺乳動物海馬中前體細(xì)胞增生的一個常用模型。研究表明，在豐富環(huán)境中生活一段時間后，成年大鼠海馬DG神經(jīng)元的凈增長顯著增加，空間學(xué)習(xí)能力也明顯增強(qiáng)；（2）年齡：隨著年齡的增長，神經(jīng)干細(xì)胞的增長能力逐漸下降，但在老年嚙齒類動物及哺乳動物中仍保有此項(xiàng)功能。（3）應(yīng)激因素：糖皮質(zhì)因素、緊張等應(yīng)激因素可使中樞內(nèi)的神經(jīng)發(fā)生明顯下降。一個確切的證據(jù)是，腎上腺切除動物的神經(jīng)發(fā)生顯著提高，而加入糖皮質(zhì)激素該作用可被阻抑。（4）谷氨酸能系統(tǒng)：有研究表明，谷氨酸能神經(jīng)的傳入阻滯可明顯提高神經(jīng)細(xì)胞的再生能力，谷氨酸受體拮抗劑MK-801則可促進(jìn)干細(xì)胞增殖；（5）生長因子：已經(jīng)證明，那些在體外培養(yǎng)中能夠影響干細(xì)胞增殖能力的生長因子，對內(nèi)源性干細(xì)胞的功能也同樣會產(chǎn)生影響。體外培養(yǎng)時bFGF、EGF等作為促有絲分裂原對神經(jīng)干細(xì)胞的存活和增殖有著不可缺少的重要作用，有證據(jù)表明，它們對內(nèi)源性干細(xì)胞的狀態(tài)也有一定的影響。（6）神經(jīng)遞質(zhì)：有研究表明，傳統(tǒng)的神經(jīng)遞質(zhì)GABA、Glu等對神經(jīng)干細(xì)胞的增殖也有調(diào)節(jié)作用，前者促進(jìn)；后者抑制。（7）其他包括損傷、細(xì)胞死亡或變性，癲癇發(fā)作或癲癇誘導(dǎo)，鍛煉等因素，也可促進(jìn)腦內(nèi)干細(xì)胞的分裂增殖。第四節(jié)海馬區(qū)的神經(jīng)發(fā)生

一、齒狀回的神經(jīng)發(fā)生

從結(jié)構(gòu)上講，海馬可分為海馬回和齒狀回（dentategyrus,DG）兩個部分。前者包括CA1、CA2、CA3、CA4四部分，主要是一些錐體神經(jīng)元；后者則基本由顆粒神經(jīng)元構(gòu)成。研究表明，哺乳動物DG區(qū)的發(fā)育起始于胚胎時期，位于側(cè)腦室壁的神經(jīng)干細(xì)胞向兩側(cè)遷移，越過海馬原基到達(dá)DG區(qū)，轉(zhuǎn)化為被稱為顆粒細(xì)胞前體的細(xì)胞，經(jīng)進(jìn)一步分裂分化，形成DG區(qū)的顆粒細(xì)胞，在嚙齒類動物腦內(nèi)，顆粒細(xì)胞生成高峰期出現(xiàn)在生后第一周，之后隨著個體年齡的增長，顆粒細(xì)胞產(chǎn)生逐漸減少，成年以后穩(wěn)定于一定水平。靈長類動物的情況略有不同，DG區(qū)的顆粒細(xì)胞層早在胚胎期就已形成，但成年以后也同樣保留了一定的神經(jīng)元發(fā)生能力。

前面提及的成年海馬區(qū)的神經(jīng)發(fā)生現(xiàn)象，系首先由Altman等在嚙齒類動物腦內(nèi)觀察到。該作者采用了3H-胸腺嘧啶核苷標(biāo)記方法，發(fā)現(xiàn)新生細(xì)胞整合到了顆粒細(xì)胞層，并具備成熟顆粒神經(jīng)元的形態(tài)特征。隨后又有人證明，這些新生的神經(jīng)元不但能接收神經(jīng)傳入信號并向苔蘚纖維旁路伸出軸突，而且可表達(dá)多種成熟神經(jīng)元的標(biāo)志蛋白。換言之，它們已經(jīng)具備了突觸傳遞功能。Hastings等報道稱，DG區(qū)新生神經(jīng)元在有絲分裂完成之后4-10天，即可向CA3區(qū)伸出投射軸突，進(jìn)一步提示新生神經(jīng)元對海馬功能會產(chǎn)生迅速的影響。

關(guān)于探測腦內(nèi)的增殖細(xì)胞數(shù)目，源自于一種新的增殖細(xì)胞標(biāo)記物即BrdU的應(yīng)用。BrdU(5-溴-2-脫氧尿嘧啶

)是一種胸腺嘧啶核苷的類似物，可摻入到增殖或分裂細(xì)胞的核內(nèi)。3H-胸腺嘧啶核苷標(biāo)記作為增殖標(biāo)記物一個最大的缺點(diǎn)在于，它只能穿透組織切片頂部3-4μm，因而無法進(jìn)行整個DG區(qū)陽性細(xì)胞的立體計數(shù)，而使用BrdU則不存在這一問題。

二、DG區(qū)神經(jīng)發(fā)生的影響因素（一）年齡與性別

1.年齡雖然海馬區(qū)的神經(jīng)發(fā)生可持續(xù)終身，但研究發(fā)現(xiàn)隨著個體的逐漸衰老，DG區(qū)的可增殖細(xì)胞數(shù)目會逐漸減少，同時新生神經(jīng)元的存活率也明顯降低。因此，許多科學(xué)家傾向于認(rèn)為，在各種與衰老密切相關(guān)的神經(jīng)退行性疾病的發(fā)病機(jī)制中，腦內(nèi)神經(jīng)干細(xì)胞功能障礙很可能具有一定作用。

2.性別成年大鼠DG區(qū)的細(xì)胞增殖還存在性別差異，雌鼠本身的增殖細(xì)胞數(shù)目在性周期的不同階段也有一定變化。研究證實(shí)，這種差異產(chǎn)生的根源在于雌激素水平。雌激素不僅可以刺激前體細(xì)胞增殖，而且可提高新生神經(jīng)元的存活率。（二）腎上腺激素與應(yīng)激1.糖皮質(zhì)激素許多證據(jù)表明，糖皮質(zhì)激素對哺乳動物DG區(qū)的細(xì)胞增殖具抑制作用。研究顯示，體內(nèi)腎上腺激素的水平總與DG區(qū)神經(jīng)前體細(xì)胞的增殖能力呈負(fù)相關(guān)。2.應(yīng)激狀態(tài)當(dāng)機(jī)體處于應(yīng)激狀態(tài)時，循環(huán)中的腎上腺激素水平提高，同時，海馬區(qū)興奮性氨基酸釋放增多，而這兩種改變均可使DG區(qū)的顆粒細(xì)胞前體增殖受到抑制。（三）其他因素

1.豐富環(huán)境或?qū)W習(xí)鍛煉研究表明，在豐富的環(huán)境中生活一段時間之后，成年小鼠海馬DG區(qū)神經(jīng)元的凈增長顯著增加，同時伴有空間學(xué)習(xí)能力明顯增強(qiáng)。某些技能的學(xué)習(xí)以及跑步等鍛煉也能起到相似作用。一般認(rèn)為，學(xué)習(xí)鍛煉引起DG區(qū)顆粒細(xì)胞數(shù)目增多的機(jī)制在于提高了新生顆粒神經(jīng)元的存活率。

2.某些病理狀態(tài)短暫性腦缺血會引起DG區(qū)增殖細(xì)胞數(shù)目明顯增多。似乎可以認(rèn)為，病理狀態(tài)下前體細(xì)胞增殖能力的提高時腦組織對損傷的一種修復(fù)性、保護(hù)性的反應(yīng)，此階段如給予一些神經(jīng)營養(yǎng)因子或藥物，進(jìn)一步促進(jìn)前體細(xì)胞增殖，提高新生神經(jīng)元的存活率，可能會對功能的回復(fù)起到事半功倍的效果。

3.飲食限制美國NIH的一個研究小組曾研究了飲食限制與DG區(qū)神經(jīng)發(fā)生能力的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)單純限食即可使成年小鼠海馬DG區(qū)的新生神經(jīng)元數(shù)目明顯增加。他們認(rèn)為，限食通過加強(qiáng)局部BDNF的表達(dá)而提高了新生細(xì)胞的存活率。第五節(jié)神經(jīng)干細(xì)胞的臨床應(yīng)用前景

一、帕金森病在帕金森病治療方面，以干細(xì)胞為基礎(chǔ)的治療方式，給各種以重建中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能為目的的研究提供了一個很好的范例。與其他紊亂相類似，細(xì)胞移植和營養(yǎng)因子導(dǎo)入兩方面的工作都在進(jìn)展之中，而且初步結(jié)果顯示，兩種策略都有成功的希望，特別是胎腦相應(yīng)組織的移植工作，結(jié)果十分令人鼓舞。體內(nèi)數(shù)據(jù)表明，植入的神經(jīng)元有活性，而且在其軸突所到之處，多巴胺合成和釋放得以恢復(fù)至接近正常的水平，相應(yīng)的，在嚙齒類動物和猴子的疾病模型上，動物的行為缺陷也有明顯的改善。很顯然，功能的改善依賴于植入細(xì)胞與宿主紋狀體之間特定的相互關(guān)聯(lián)的建立，以及植入細(xì)胞的長期存活。

二、亨廷頓病研究表明，來自發(fā)育中的胚胎前腦紋狀體原基的前體細(xì)胞植入后，可以在植入部位形成一個類似紋狀體的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)中的某些細(xì)胞可進(jìn)一步分化為成熟的紋狀體投射神經(jīng)元，該種神經(jīng)元接受來自皮質(zhì)、丘腦和黑質(zhì)等處的突觸傳入信號，并向去神經(jīng)支配的蒼白球發(fā)出GABA能的神經(jīng)突觸。這種在神經(jīng)傳導(dǎo)環(huán)路水平的重建，阻抑逆轉(zhuǎn)疾病造成的動作和認(rèn)知等方面的損傷，這一點(diǎn)在大大鼠模型和紋狀體結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜的猴子模型上均已看到。事實(shí)上，在大鼠的HD模型中，植入細(xì)胞甚至能夠重建動物形成和維持某些動作習(xí)慣的能力，而該能力無論在動物還