神經(jīng)干細胞與腦血管病

1、神經(jīng)干細胞治療腦梗死的研究進展,山東大學第二醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科畢建忠,干細胞神經(jīng)干細胞神經(jīng)干細胞與腦梗死我們的工作,干 細 胞,1、干細胞 干細胞是一類具有自我更新和分化潛能的細胞,2 、干細胞分類胚胎干細胞：指胚胎早期的干細胞。這類干細胞分化潛能寬，具有分化為機體任何組織細胞的能力成體干細胞：指成體各組織器官中的干細胞，成體干細胞具有自我更新能力，但分化潛能窄，只能分化為相應(或相鄰)組織器官組成的細胞,3、干細胞的

2、自穩(wěn)定性指干細胞可在個體生命過程中自我更新并維持其自身數(shù)目恒定干細胞的自穩(wěn)定性是區(qū)別腫瘤細胞的本質(zhì)特征細胞通過其特有的分裂方式維持自穩(wěn)定性,4、干細胞的分裂方式干細胞有對稱與不對稱兩種分裂方式,不對稱分裂的結果使兩個子細胞一個成為功能專一的分化細胞；另一個保持干細胞的特征使機體對干細胞的調(diào)控更靈活，以適應機體的生理變化要求機體對干細胞分裂的調(diào)控更精確，以保持干細胞數(shù)目恒定,4、干細胞的分裂方式,5、干細胞的分化潛能,根據(jù)其

3、分化潛能大小，干細胞可分為三類,（1）全能干細胞(胚胎干細胞)具有形成完整個體的分化潛能如胚胎干細胞(ES)具有很強的分化能力，可無限增殖并分化為全身200多種細胞類型，及機體的各種組織、器官,（2）多能性干細胞多能干細胞具有分化出多種細胞組織的潛能，但失去了發(fā)育成完整個體的能力如骨髓多能造血干細胞，它可分化出至少十二種血細胞，但不能分化出造血系統(tǒng)以外的其它細胞,（3）專能干細胞(成體干細胞)專能干細胞(也稱單能、偏能干細胞)

4、，這類干細胞只能向一種類型或密切相關的兩種類型的細胞分化如上皮組織基底層的干細胞、肌肉中的成肌細胞(衛(wèi)星細胞),6、干細胞的轉(zhuǎn)分化和去分化,（1）干細胞的轉(zhuǎn)分化 一種組織類型的干細胞在適當條件下分化為另一種組織類型的細胞的過程稱干細胞的轉(zhuǎn)分化（2）干細胞去分化一種干細胞向其前體細胞逆向轉(zhuǎn)化稱干細胞去分化 干細胞轉(zhuǎn)分化和去分化表明成體干細胞被移植入受體中具有很強的可塑性，為干細胞治療提供了可能,神經(jīng)干細胞,傳統(tǒng)觀點：神經(jīng)細

5、胞無再生能力。新發(fā)現(xiàn)：中樞神經(jīng)系統(tǒng)中部分細胞仍具有自我更新及分化產(chǎn)生各種神經(jīng)細胞的能力，這些細胞被稱為神經(jīng)干細胞。,1992年Rynolds和Weiss首先從成體小鼠側(cè)腦室旁膜下的神經(jīng)組織中分離并培養(yǎng)了神經(jīng)干細胞Svendsen等用同樣的方法從人的胚胎中分離出神經(jīng)干細胞,（1）胚胎來源在發(fā)育過程中，哺乳動物中樞神經(jīng)系統(tǒng)的大部分區(qū)域都存在神經(jīng)干細胞，如大腦皮層、嗅球、脊髓及海馬等部位這是由于發(fā)育中的組織具有較多的具有分化潛能的神經(jīng)

6、前體細胞,1、神經(jīng)干細胞的來源,（2）成年來源海馬齒狀回下分子層和前腦的室管膜下區(qū)是2個神經(jīng)干細胞聚集區(qū)嗅球、小腦、腦干、脊髓和視網(wǎng)膜等部位也已分離培養(yǎng)出神經(jīng)肝細胞NSC在成年哺乳動物的腦內(nèi)廣泛存在,1、神經(jīng)干細胞的來源,（3）其它來源誘導胚胎干細胞向NSC分化誘導少突膠質(zhì)細胞的前體細胞逆向分化為NSC誘導骨髓間充質(zhì)干細胞分化為NSC通過基因操作使胚胎NSC獲得永生化,1、神經(jīng)干細胞的來源,2、神經(jīng)干細胞的特點,缺乏神經(jīng)系

7、統(tǒng)分化的標志具有自我更新及增殖的能力具有多種細胞分化的潛能，可分化為神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細胞和少突膠質(zhì)細胞以及它們的前體細胞,（1） nestin，巢蛋白屬于第Ⅵ類中間絲蛋白僅在胚胎早期神經(jīng)上皮表達，出生后停止表達在神經(jīng)前體細胞最先表達，一旦神經(jīng)前體細胞朝向終末方向分化成神經(jīng)元和膠質(zhì)細胞(如星形膠質(zhì)細胞)時，nestin便停止表達,3、神經(jīng)干細胞的標志物,（2） vimentin，波形蛋白屬于第Ⅲ類中間絲蛋白表達起始于神經(jīng)遷移

8、完成時分化完成后表達下降,3、神經(jīng)干細胞的標志物,（3） Musashi1RNA結合蛋白最先在果蠅中發(fā)現(xiàn)，是果蠅感覺神經(jīng)前體細胞不對稱分裂所必需的蛋白選擇性地在各種哺乳類動物的神經(jīng)干細胞/祖細胞表達在維持干細胞狀態(tài)和分化中發(fā)揮重要的作用被作為哺乳類神經(jīng)干細胞的標志蛋白,3、神經(jīng)干細胞的標志物,（4）CD133又稱AC133，是相對分子量為120kD五次跨膜的糖基化多肽最早由Miraglia等1997年報道為一種新的細胞表

9、面抗原，表達于人的造血干細胞表面分選的CD133陽性的胚胎來源的腦細胞能增殖形成細胞球，而CD133陰性的細胞不能形成細胞球,3、神經(jīng)干細胞的標志物,（5）GFAP，膠質(zhì)纖維酸性蛋白屬于第Ⅲ類中間纖維星形膠質(zhì)細胞的標志蛋白位于室管膜下區(qū)的細胞表達GFAP，顯示出神經(jīng)干細胞的特性,3、神經(jīng)干細胞的標志物,4、神經(jīng)干細胞的增殖與分化,基因調(diào)控細胞因子甲狀腺激素與維甲酸神經(jīng)細胞黏附分子其他,基因調(diào)控,(1)bHLH基因家族主

10、要包括Neurogenine1、Neurogenine2和Mash1Neurogenine1和Neurogenine2促進神經(jīng)干細胞向神經(jīng)元方向分化，同時抑制其向膠質(zhì)細胞分化Mash1促進神經(jīng)干細胞向神經(jīng)元前體細胞分化,(2)Notch基因Notch基因編碼一個3?105的跨膜蛋白Notch蛋白通過兩種類型細胞間作用起局部調(diào)控功能：側(cè)方抑制信號和誘導性信號Notch蛋白的作用為抑制干細胞向神經(jīng)元方向分化，并促進向膠質(zhì)方向分化,

11、基因調(diào)控,(3)PTEN基因抑癌基因PTEN基因敲除小鼠的腦體積顯著增長，海馬和小腦出現(xiàn)分層結構混亂PTEN基因?qū)SC的增殖起負向調(diào)節(jié)作用,基因調(diào)控,(1)表皮生長因子（EGF）家族EGF是促有絲分裂因子促進神經(jīng)干細胞的增殖EGF多誘導NSC向星形膠質(zhì)細胞分化,細胞因子,(2)纖維生長因子（FGF）家族FGF家族在胚胎期和成年期的中樞神經(jīng)系統(tǒng)和周圍神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育中都有表達FGF1和FGF2發(fā)揮主要作用可刺激干細胞增殖

12、誘導干細胞分化的作用與FGF的濃度有關，高劑量可以刺激產(chǎn)生神經(jīng)元和少突膠質(zhì)細胞，低劑量只產(chǎn)生神經(jīng)元,細胞因子,(3)轉(zhuǎn)化生長因子β（TGF-β）超家族主要包括活化素、骨形成蛋白家族(BMPs)、白細胞抑制因子(LIF)和血小板源生長因子(PDGF)活化素僅影響細胞系的增殖，不影響分化BMP4可誘導NSC向星形膠質(zhì)細胞分化LIF可促進NSC的分化PDGF可減少干細胞分化為成熟神經(jīng)元的數(shù)量,細胞因子,通過細胞內(nèi)核受體發(fā)揮作用Ｔ3

13、表達水平增加可誘導小腦區(qū)域前體神經(jīng)元的分化RA可增加NSC向神經(jīng)元前體細胞的分化,甲狀腺激素(T3)和維甲酸(RA),神經(jīng)細胞黏附分子(neural cell adhesion molecule,NCAM)是細胞外基質(zhì)的一種成分，介導細胞間的接觸，調(diào)節(jié)神經(jīng)遷移、軸突生長和基因表達等過程抑制NSC的增殖誘導NSC向神經(jīng)元方向分化,神經(jīng)細胞黏附分子,GABA在早期神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育中調(diào)節(jié)神經(jīng)前體細胞的增殖和神經(jīng)元的遷移、存活和分化谷氨酸可

14、以抑制皮質(zhì)前體細胞增殖而促進細胞分化血管活性腸肽(VIP)和垂體腺苷酸環(huán)化酶活性肽(PACAP)具有促進NSC增殖作用,其他因素,神經(jīng)干細胞的治療作用包括：替代治療，用分化得到的神經(jīng)元細胞或者膠質(zhì)細胞來代替損傷或者變性的細胞轉(zhuǎn)基因治療，通過轉(zhuǎn)基因的神經(jīng)干細胞釋放神經(jīng)營養(yǎng)因子，來促進神經(jīng)再生，釋放腫瘤殺傷因子，遏制腫瘤生長作為基因載體，與病毒媒介結合后，發(fā)揮治療作用,5．神經(jīng)干細胞的應用,NSC移植治療的主要途徑利用體外分離培

15、養(yǎng)的NSC直接移植利用NSC系進行移植通過目的基因修飾后移植通過神經(jīng)營養(yǎng)因子原位誘導NSC增殖、分化,體外培養(yǎng)的NSC作為移植供體的優(yōu)點,(1)在可控制的培養(yǎng)條件下，實現(xiàn)快速體外擴增以滿足移植所需的細胞數(shù)量(2)可根據(jù)擬移植部位的細胞類型及細胞結構特異性，在體外使其分化成與受者部位細胞類型及構成相似的細胞群體后再行移植(3)可低溫凍存，復蘇后仍能維持原來的生物學特性，故可構建NSC庫，源源不斷地供應細胞,(4)可來源于受體自身

16、，結構上易與宿主固有組織整合而無免疫反應(5)具有潛在的遷移能力，能在腦實質(zhì)內(nèi)彌散較遠的距離到達靶部位(6)在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中不受血 腦屏障限制，以穩(wěn)定直接的方式運送基因產(chǎn)物或替換無功能神經(jīng)細胞,體外培養(yǎng)的NSC作為移植供體的優(yōu)點,NSC基因治療的作用機制,（1）低免疫源性與自我更新NSC不表達成熟細胞抗原，具有低免疫源性，較少發(fā)生異體排斥反應，因而有助于長期存活，是基因治療較理想的載體轉(zhuǎn)染了治療基因的NSC植入后可表達基因產(chǎn)物，

17、從而達到治療目的通過不對稱分裂增殖，自我更新，使NSC載體在表達外源性基因同時，能修復腫瘤組織侵蝕的正常腦組織,（2）遷移能力參與病變部位神經(jīng)結構和功能的修復遷移追蹤腫瘤細胞，釋放特定基因產(chǎn)物（3）良好的組織融合性移植后的NSC可透過血腦屏障至腦實質(zhì)中，與宿主細胞在細胞形態(tài)結構和功能上形成初步的良好融合，使外源性基因高效穩(wěn)定表達，而達到治療作用,NSC基因治療的作用機制,神經(jīng)干細胞治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病的研究,神經(jīng)系統(tǒng)變性疾病帕金

18、森病阿爾茨海默病亨廷頓病腦血管病腦梗死腦出血,神經(jīng)系統(tǒng)損傷脊髓損傷腦外傷神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤遺傳代謝性疾病粘多糖綜合癥神經(jīng)節(jié)苷脂沉積癥,----------------------------------------,（1）帕金森病,Nishino等將神經(jīng)干細胞植入大鼠帕金森病模型紋狀體中，發(fā)現(xiàn)植入的神經(jīng)干細胞可分化為多巴胺能神經(jīng)元，半數(shù)以上的模型動物癥狀緩解Anton等通過轉(zhuǎn)染了酪氨酸羥化酶(TH)基因的神經(jīng)干細胞提供

19、TH，可補償帕金森病的多巴胺缺失Akerud等采用從人胚胎的腹側(cè)中腦內(nèi)分離出黑質(zhì)細胞植入PD病人腦中，發(fā)現(xiàn)有一半以上的病人癥狀明顯改變而且效果持續(xù)存在,Wang等用胚胎干細胞來源的膽堿能神經(jīng)干細胞移植到小鼠AD模型大腦，結果顯示膽堿能神經(jīng)干細胞進入損傷區(qū)，向膽堿能神經(jīng)元細胞分化Gray將NSC注射入阿爾茨海默病模型動物腦內(nèi)，觀察到有膽堿能神經(jīng)元表型和膠質(zhì)細胞表型且實驗動物認知功能恢復,（2）阿爾茨海默病,Brasted等將神經(jīng)干細胞

20、植入亨廷頓病大鼠模型腦內(nèi)，使大鼠受損的運動習性重新恢復，表明亨廷頓病動物植入的神經(jīng)干細胞可在腦內(nèi)形成功能性連接，對促進亨廷頓病癥的改善具有一定的作用Freeman等利用神經(jīng)干細胞移植治療人類亨廷頓病，病人癥狀和體征改善，組織學顯示移植細胞替代了受損細胞并部分重建了神經(jīng)元間的聯(lián)系,（3）亨廷頓病,Jin等發(fā)現(xiàn)腦缺血可以促使大鼠海馬齒狀回和室管膜的NSC增殖Park等將NSC移植到缺血性腦損傷的小鼠腦中，NSC顯示強烈的移植物外源基因表

21、達，并分化為損傷缺失的神經(jīng)細胞Kondziolka等將人的NSC體外分化為神經(jīng)元并移植到12例腦卒中患者的基底節(jié)。術前、術后的神經(jīng)功能、PET和MRI檢查結果表明NSC移植是安全的，6例患者的神經(jīng)功能明顯改善，PET掃描顯示梗死部位的代謝活動增強,（4）腦梗死,Nonaka等用全反式維甲酸誘導胚胎干細胞分化為神經(jīng)干細胞，注射到腦出血大鼠模型的對側(cè)側(cè)腦室內(nèi)，28ｄ后在出血腔周圍看到胚胎干細胞來源的神經(jīng)元細胞和星形膠質(zhì)細胞,神經(jīng)元在側(cè)腦室

22、室管膜下區(qū)形成細胞結節(jié)Jeong等發(fā)現(xiàn)，通過靜脈移植的神經(jīng)干細胞選擇性地移行到大鼠腦血腫周圍，分化為神經(jīng)元細胞(約10%)和星形膠質(zhì)細胞(約75%),（5）腦出血,McDonald等將NSC注入大鼠胸髓損傷模型，2周后分化成少突膠質(zhì)細胞、星形膠質(zhì)細胞和神經(jīng)元，并發(fā)現(xiàn)后肢部分負重與協(xié)調(diào)能力恢復Iwanami等將體外擴增的人NSC移植到損傷后9ｄ的狨猴脊髓，8周后分化為神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細胞和少枝膠質(zhì)細胞，損傷腔減小，同時運動功能明顯增強

23、,（6）脊髓損傷,Riess等對顱腦損傷的動物進行NSC移植治療，發(fā)現(xiàn)NSC能分化為神經(jīng)元并改善實驗動物的運動功能Wennersten等在成年大鼠單側(cè)頂葉皮質(zhì)腦挫傷后,立即將人NSC移植到損傷附近，2周和6周后,移植細胞出現(xiàn)在損傷區(qū)域周圍、海馬、胼胝體和同側(cè)的室管膜下區(qū)，雙重染色顯示分化為神經(jīng)元細胞和星形膠質(zhì)細胞,（7）腦外傷,Be nedetti 將轉(zhuǎn)染IL-4的鼠NSC注入的鼠膠質(zhì)瘤模型發(fā)現(xiàn)，動物生存期明顯延長，腫瘤體積明顯縮小

24、Abody等利用NSC做載體，轉(zhuǎn)導胞嘧啶脫氨酶基因后治療顱內(nèi)膠質(zhì)瘤模型動物，發(fā)現(xiàn)能有效的將5-Fc轉(zhuǎn)變?yōu)?-Fu，80%的腫瘤細胞被殺滅，同時NSC還能追蹤向正常組織浸潤的腫瘤細胞,（8）中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤,Buchet等將轉(zhuǎn)導β-葡糖苷酸酶基因的NSC注射到粘多糖綜合癥新生鼠體內(nèi)，結果發(fā)現(xiàn)β-葡糖苷酸酶活性在整個中樞神經(jīng)軸表達，治療組動物能長大成熟，而非治療對照組動物在成熟前全部死亡Lacorazza等的研究表明：將NSC移植入神經(jīng)節(jié)

25、苷脂沉積癥小鼠腦內(nèi)后，能表達β-氨基己糖酶8周以上并增加酶的活性，腦內(nèi)部分區(qū)域神經(jīng)節(jié)苷脂的貯積減少,（9）遺傳代謝性疾病,神經(jīng)干細胞與腦梗死,1、外源性NSC治療腦梗死2、內(nèi)源性NSC治療腦梗死3、誘導造血干細胞轉(zhuǎn)分化治療腦梗死4、我們的工作,1、外源性NSC治療腦梗死,1997年，Mattsson, B 等從妊娠17天的大鼠胚胎新皮質(zhì)取出腦組織，移植入局灶性缺血7天的大鼠病灶內(nèi)，發(fā)現(xiàn)移植物可以在腦內(nèi)存活，并改善動物的神經(jīng)系統(tǒng)功能

26、；但需要嚴格的控制飼養(yǎng)條件2001年，Riolobos, A S等將大鼠胚胎的腦組織移植入腦梗死模型的腦組織后，對患側(cè)肢體進行強制性訓練，結果運動能力得到一定改善，熒光示蹤顯示移植細胞可向宿主腦內(nèi)遷移；但未進行訓練組未見改善說明：胚胎腦組織移植可以改善腦梗死大鼠模型的神經(jīng)功能，但需要特殊的飼養(yǎng)條件和功能訓練,胚胎腦組織移植治療腦梗死,臍帶血干細胞移植治療腦梗死,2001年，Chen J等將人臍帶血細胞經(jīng)尾靜脈注入大腦中動脈梗死的大鼠

27、體內(nèi)，14天后發(fā)現(xiàn)其神經(jīng)功能明顯改善2004年，Vendrame M等通過實驗發(fā)現(xiàn)，靜脈給予人臍帶血細胞可以改善腦梗死大鼠模型的神經(jīng)功能，減小梗死灶體積，且其效果呈劑量依賴性 說明臍帶血干細胞移植可以促進腦梗死動物模型功能恢復，且可以通過靜脈輸入,2001年，Veizovic等將胚胎鼠來源的永生化神經(jīng)上皮細胞系直接植入大腦中動脈梗死大鼠的病灶內(nèi)，發(fā)現(xiàn)肢體運動功能顯著改善2002年，Modo, M.等將相同細胞系植入大腦中動脈梗死

28、大鼠的側(cè)腦室內(nèi)，結果發(fā)現(xiàn)大鼠的認知功能顯著改善說明同種胚胎源性NSC可以改善腦梗死大鼠的神經(jīng)功能，但不同位置的植入效果不同,同種胚胎源性NSC移植治療腦梗死,2003年，Jeong 等將人NSC經(jīng)靜脈注入腦梗死大鼠模型體內(nèi)，結果顯示神經(jīng)功能顯著改善2004年，Kelly等將人NSC直接注入大鼠腦梗死模型的大腦皮層，可見NSC在宿主腦內(nèi)存活，并遷移分化為神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細胞說明異種胚胎源性NSC亦可以在大鼠腦內(nèi)分化為神經(jīng)細胞，并改

29、善宿主的神經(jīng)功能,異種胚胎源性NSC移植治療腦梗死,2003年，Zhang ZG等首次從成年大鼠的側(cè)腦室下區(qū)分離培養(yǎng)出NSC，采用強磁性標記后植入腦梗死大鼠模型的腦池內(nèi)，利用磁共振示蹤觀察NSC的遷移情況，結果顯示：NSC可以定向向梗死灶內(nèi)遷移，增殖分化為神經(jīng)元和膠質(zhì)細胞，代替缺失的神經(jīng)組織大鼠的神經(jīng)功能明顯改善說明，成年來源的NSC同樣可以對腦梗死動物模型起到治療作用,成年來源的NSC移植治療腦梗死,2、內(nèi)源性NSC治療腦梗死,

30、腦梗死后的神經(jīng)再生,2001年，Kee NJ等通過阻斷雙側(cè)頸動脈造成大鼠的全腦缺血模型，1周后齒狀回的神經(jīng)干細胞數(shù)目為正常水平的2到3倍；2周后，60%的新生細胞分化為CRMP-4陽性的幼稚細胞；5周后， 60%的新生細胞分化為鈣結合蛋白（calbindin ）陽性的成熟細胞2001年，Arvidsson A等通過阻斷一側(cè)大腦中動脈2小時，造成局灶性腦梗死模型，5周后，免疫熒光顯示NeuN 和BrdU陽性的NSC數(shù)目顯著增加提示：全

31、腦和局灶性大腦缺血，均可直接刺激腦內(nèi)NSC的增生,2002年，Arvidsson A等在大腦中動脈阻塞造成的腦梗死大鼠模型中發(fā)現(xiàn)：側(cè)腦室下區(qū)NSC大量增生，并向基底節(jié)區(qū)遷移6周內(nèi)80%的新生細胞相繼發(fā)生死亡僅有0.2%的損傷細胞得到新生細胞的替代修復提示：單純依靠機體的自身反應產(chǎn)生的NSC增殖、分化尚遠不足以修復梗死造成的神經(jīng)細胞缺失,腦梗死后的神經(jīng)再生,2002年，Nakatomi H等向全腦缺血大鼠腦梗死模型的腦室內(nèi)注射E

32、GF和FGF，結果顯示：海馬區(qū)的NSC數(shù)目顯著增加，并分化為顆粒細胞大鼠的神經(jīng)功能，尤其是空間定位能力得到明顯改善說明：EGF和FGF可以在體內(nèi)促進內(nèi)源性NSC增殖、分化為功能性神經(jīng)細胞，改善大鼠的缺血性損傷,神經(jīng)生長因子誘導的內(nèi)源性NSC增殖,2003年，Sun Y等在大腦中動脈阻塞造成大鼠腦梗死后1-3天，通過側(cè)腦室給予VEGF，結果發(fā)現(xiàn)：側(cè)腦室下區(qū)和齒狀回NSC的存活數(shù)目增加缺血半暗帶的血管顯著增生梗死灶體積明顯減小

33、大鼠神經(jīng)功能明顯改善說明：VEGF可以通過多種途徑促進梗死后神經(jīng)的再生和修復,神經(jīng)生長因子誘導的內(nèi)源性NSC增殖,2002年，Sun Y等將載有BDNF基因的重組腺病毒注入大鼠腦梗死模型的海馬區(qū)，結果發(fā)現(xiàn)：BDNF在宿主腦內(nèi)可以大量表達內(nèi)源性神經(jīng)干細胞的數(shù)量較對造組減少大鼠的神經(jīng)功能未見明顯改善說明：外源性BDNF對大鼠內(nèi)源性NSC的增殖有抑制作用,神經(jīng)生長因子誘導的內(nèi)源性NSC增殖,2002年，Ehrenreich H等選擇

34、13發(fā)病8小時以內(nèi)的腦梗死病人，在第1-3天給予EPO靜脈注射，結果發(fā)現(xiàn)：病人腦脊液內(nèi)EPO水平達到對照組的60-100倍一個月后，病人神經(jīng)功能明顯優(yōu)于對照組顱腦MRI現(xiàn)實梗死灶體積顯著減小未見明顯副作用出現(xiàn)提示：EPO可以促進急性腦梗死病人的恢復,神經(jīng)生長因子誘導的內(nèi)源性NSC增殖,2004年，Wang L等通過體外試驗證明，EPO可以促進養(yǎng)的NSC分化為神經(jīng)元和血管上皮細胞；同時將EPO注入腦梗死大鼠的腹腔內(nèi)，結果發(fā)現(xiàn)：

35、梗死灶周圍內(nèi)的NSC明顯增殖，并分化為神經(jīng)細胞大鼠腦內(nèi)的VEGF和BDNF水平顯著升高大鼠的神經(jīng)功能顯著改善說明：EPO可以通過促進VEGF和BDNF的分泌促進NSC的增殖，對大鼠腦梗死起到治療作用,神經(jīng)生長因子誘導的內(nèi)源性NSC增殖,內(nèi)源性NSC治療的優(yōu)點,不使用胚胎NSC可避開倫理學責難NSC的來源穩(wěn)定可靠無免疫源性，供體源于受體自身具有正常NSC自我更新、多潛能分化功能治療操作簡便，僅需激活呈靜息態(tài)的NSC,避免內(nèi)

36、環(huán)境的紊亂與異種NSC相比,無動物致病基因存在可能成瘤性較同種異體的NSC降低，較異種更為顯著縮短治療時程，節(jié)省治療費用可以像使用藥物一樣使用內(nèi)源性NSC，有利于制定合理的治療規(guī)范或指南,內(nèi)源性NSC治療的優(yōu)點,3、誘導造血干細胞轉(zhuǎn)分化治療腦梗死,造血干細胞向NSC的誘導分化,造血干細胞（haemopoietic stem cell，HSC）來源于骨髓HSC具有分化為多種基質(zhì)細胞的能力，包括骨、軟骨、脂肪、肌腱以及其他結締組

37、織HSC具有轉(zhuǎn)分化為肌細胞和肝細胞等組織細胞的能力HSC可以轉(zhuǎn)分化為NSC,Sugaya等在體外將HSC與分化的NSC共同培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)HSC可以轉(zhuǎn)分化為NSC,進而分化為神經(jīng)元和膠質(zhì)細胞提示：HSC可在分化的NSC誘導下轉(zhuǎn)分化為NSC,造血干細胞向NSC的誘導分化,2000年，Mezey E等直接將HSC注入成年大鼠的側(cè)腦室，免疫組化顯示：HSC可以在CNS內(nèi)增殖，并表達神經(jīng)細胞特異性抗原HSC來源的細胞可以在CNS內(nèi)遷移

38、提示：HSC可在腦內(nèi)轉(zhuǎn)分化為NSC,造血干細胞向NSC的誘導分化,外源性HSC治療腦梗死,2001年，Chen J等從成年大鼠體內(nèi)提取骨髓基質(zhì)細胞（MSC），體外培養(yǎng)后，直接注入腦梗死大鼠模型的梗死灶周圍，結果顯示：MSC在大鼠腦內(nèi)增殖并轉(zhuǎn)分化為神經(jīng)元表型的細胞大鼠的運動功能和感覺功能及NSS評分均明顯優(yōu)于對照組說明：成體MSC腦內(nèi)移植向NSC轉(zhuǎn)分化對腦梗死具有治療作用,外源性HSC治療腦梗死,同年，Chen J等又將從成年大鼠體

39、內(nèi)提取MSC，體外培養(yǎng)后，分別經(jīng)靜脈和頸動脈注入腦梗死大鼠模型體內(nèi)，結果均顯示：MSC可以遷移至大鼠腦內(nèi)增殖并轉(zhuǎn)分化為神經(jīng)元表型的細胞大鼠的神經(jīng)功能均明顯優(yōu)于對照組說明：成體MSC經(jīng)周圍血管移植向NSC轉(zhuǎn)分化對腦梗死具有治療作用,外源性HSC治療腦梗死,2004年，Taguchi A等從人臍帶血提取CD34+的HSC，經(jīng)靜脈注入免疫抑制的大鼠腦梗死模型體內(nèi)，發(fā)現(xiàn)：梗死灶內(nèi)新生血管增生神經(jīng)元樣細胞增殖、遷移至病灶內(nèi)大鼠神經(jīng)功能

40、明顯改善說明：臍帶血來源的HSC經(jīng)周圍血管移植向NSC轉(zhuǎn)分化對腦梗死具有治療作用,2003年，Schabitz WR等發(fā)現(xiàn)G-CSF可以減輕谷氨酸對體外培養(yǎng)NSC的損傷；同時，他們把G-CSF通過靜脈注入大鼠腦梗死模型的體內(nèi)，發(fā)現(xiàn)：梗死灶體積較對照組減小47%神經(jīng)系統(tǒng)功能明顯改善提示：G-CSF對腦梗死大鼠具有神經(jīng)保護作用,內(nèi)源性HSC治療腦梗死,2003年，Willing AE等采用G-CSF動員骨髓HSC至周圍血中，提取分

41、離后移植入大鼠腦梗死模型體內(nèi)，結果顯示：可見轉(zhuǎn)分化的NSC增殖、分化，并向病灶出遷移大鼠神經(jīng)功能明顯改善說明：動員自體骨髓HSC，移植入體內(nèi)轉(zhuǎn)分化為NSC對腦梗死有治療作用,內(nèi)源性HSC治療腦梗死,2004年，呂傳真等采用線栓法治成大鼠腦梗死模型，然后給予G-CSF皮下注射，結果顯示：HSC被動員至外周血，并可以向腦內(nèi)遷移、分化為NSC梗死灶周圍NSC和新生血管明顯增多梗死灶體積明顯減小大鼠神經(jīng)功能明顯改善說明：直接采用

42、G-CSF動員自體HSC向NSC轉(zhuǎn)分化對腦梗死有治療作用,內(nèi)源性HSC治療腦梗死,2004年，Schabitz WR等在美國神經(jīng)病學學會年會上宣布，一項正在進行的關于G-CSF治療急性腦梗死的臨床安全性試驗，初步結果未見明顯的副作用，對G-CSF治療腦梗死的臨床應用起到了一定的推動作用,內(nèi)源性HSC治療腦梗死,我們的工作,—粒細胞集落刺激因子（G-CSF）與血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）對SAMP10小鼠作用研究,觀察聯(lián)合應用G-CSF與

43、VEGF誘導自體干細胞分化，治療快速老化小鼠（ SAMP10 ）的作用及其機制,研究目的,粒細胞集落刺激因子（graunlocyte colony-stimulating factor，G-CSF）是一種重要的造血生長因子，能與特異性受體結合，通過信號傳導系統(tǒng)，調(diào)節(jié)粒系細胞的增殖與分化可以動員骨髓的造血干細胞（HSC）進入血液循環(huán)，進而向中樞神經(jīng)系統(tǒng)遷移可促進NSC的增殖、分化具有神經(jīng)保護作用,,立題依據(jù),VEGF是一種分泌型的二

44、聚體蛋白，是強有力的血管形成因子，可通過與受體結合，促進內(nèi)皮細胞形成管腔 促進NSC的增殖、分化，與神經(jīng)細胞的再生密切相關VEGF可以促進腦內(nèi)的血管生成，為NSC的增殖、分化提供良好的微環(huán)境VEGF可以通過可通過促進血管和神經(jīng)膠質(zhì)細胞增殖，以及抗凋亡發(fā)揮神經(jīng)保護作用,立題依據(jù),二者聯(lián)合，可以動員自體骨髓內(nèi)的造血干細胞和間充質(zhì)干細胞進入血液，并遷移到腦內(nèi)分化為NSC，同時誘導腦內(nèi)的NSC增殖；二者進一步分化為神經(jīng)元和膠質(zhì)細胞，代替缺

45、失的神經(jīng)細胞的功能，改善SAMP10 小鼠的神經(jīng)功能,立題依據(jù),采用SAMP10小鼠為研究對象，先后給與G-CSF和VEGF聯(lián)合應用，觀察小鼠給藥前及給藥后7天，21天，28天，56天 的行為學改變，同時行組織病理學觀察，判斷NSC的遷移、增殖及分化情況,實驗方法,實驗結果,Morris水迷宮試驗顯示，給藥后小鼠的認知功能明顯改善，且聯(lián)合應用G-CSF和VEGF優(yōu)于單用G-CSF,實驗結果,第7天水迷宮結果,與對照組比較* P＜0.05