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　　44• 文献综述 •March 2011, Vol.9, No.8Guide of China Medicine神经干细胞相关研究进展方 庆 陈新生（安徽医科大学附属安庆医院神经外科，安徽 安庆 246003）【关键词】神经干细胞中图分类号：R329.2 文献标识码：A 文章编号：1671-8194（2011）08-年Reynolds等首次报道了从成鼠脑纹状体中分离出能够在体外增值并且具有向神经元及胶质细胞分化潜能的神经干细胞。近年来，神经干细胞的研究及应用对目前迅速发展的生命科学产生了巨大的影响，神经干细胞能够促进神经元细胞的再生及脑组织的修复，并且可以应用于神经系统的基因治疗，表达神经营养因子、代...

　　44 文献综述 March 2011, Vol.9, No.8Guide of China Medicine神经干细胞相关研究进展方 庆 陈新生（安徽医科大学附属安庆医院神经外科，安徽 安庆 246003）【关键词】神经干细胞中图分类号：R329.2 文献标识码：A 文章编号：1671-8194（2011）08-年Reynolds等首次报道了从成鼠脑纹状体中分离出能够在体外增值并且具有向神经元及胶质细胞分化潜能的神经干细胞。近年来，神经干细胞的研究及应用对目前迅速发展的生命科学产生了巨大的影响，神经干细胞能够促进神经元细胞的再生及脑组织的修复，并且可以应用于神经系统的基因治疗，表达神经营养因子、代谢酶及神经递质，为神经系统疾病的治疗提供了新的有效途径。本文就神经干细胞的最新研究进展和应用作一综述。1 神经干细胞的概念神经干细胞（NSC）是干细胞的一种，是存在于脑和脊髓中的未分化细胞，同其他干细胞一样，神经干细胞也具有分裂增殖和多样分化的特点，具有自我更新能力，它能够分化为神经元、星形胶质细胞、少突胶质细胞等多种类型的神经组织细胞，它属于专能干细胞。1989年Anderson等首次提出了神经干细胞的概念，随后Reynolds和Cattaneo等分别报道了NSC的发现及NSC的特性。2000年Gage[1]将神经干细胞概括为可生成神经组织或者来源于神经系统的具有自我更新能力并且能够通过不对称细胞分裂产生的新细胞神经干细胞相关研究进展。2 神经干细胞的来源及分布2.1 胚胎神经干细胞中枢神经系统神经干细胞来源于囊胚期内细胞群，至少分为神经球干细胞和神经上皮干细胞两类，前者依赖于表皮生长因子（EGF）发育分化，后者依赖于成纤维生长因子（FGF）发育分化[2]。1981年Evans等首次在实验中从小鼠囊胚中得到了第1个哺乳动物来源的胚胎神经干细胞。Thomson等[3]在1998年从体外受精的多余囊胚中建立了人胚胎神经干细胞系。哺乳动物的胚胎脑中神经干细胞主要分布于以下7个部位：脑室下带、海马、嗅球、脊髓、小脑、侧脑室脑（室管膜上皮）和大脑皮质。研究认为不同部位的神经干细胞可能分别属于不同的干细胞群体，并非同一类干细胞分布在不同的位置，所以脑的正常发育不仅取决胚胎神经干细胞增值与分化，而且还取决于胚胎神经干细胞哪些细胞会发生程序性死亡或者凋亡[4]。2.2 成体神经干细胞成体神经干细胞专指分布于胚胎、成人中枢神经系统及周围神经系统中干细胞。主要存在于脑室区、脑室下区、海马、纹状体、嗅球、脊髓等部位，在所有的成体哺乳动物脑内有两个高密度的细胞分化区，即脑室下区和海马齿状回的粒下区。由于成体神经干细胞可以来源患者本人，通过体外扩增后再移植回患者本人的脑组织，所以可以避免免疫排斥，有可能解决限制神经干细胞应用的免疫排斥及伦理道德方面的难题[5]。但是由于从成人神经系统提取成体神经干细胞手术风险高，此类细胞也存在于胎儿的脑中[6]，所以实验和临床应用中均是在利用流产胎儿的胎脑中提取成体神经干细胞。田增民等[7,8]在研究中将取自于胎儿胎脑的成体神经干细胞移植入小脑萎缩及帕金森症的患者脑中取得良好的效果，患者神经系统功能障碍得到明显改善。2.3 间充质神经干细胞由于间充质细胞具有分化成为间质起源的任意组织的潜能[9-12]，这使得间充质干细胞成为神经干细胞研究的一个新的热点。由于间充质干细胞取材范围广，并且可以取自自体组织，所以解决了免疫排斥和伦理道德的问题，成为组织工程中的神经干细胞的最佳选择。间充质干细胞分布广泛，不仅存在于骨髓中，还可以从外周血、肌肉组织、牙齿组织、大脑及脐带血、胎儿器官中分离得到[13,14]，并且有报道从脐带静脉内皮下及羊水中也能分离得到间充质干细胞分化为神经干细胞[15,16]。Jeong等[17]发现将从脐带血中分离得到的间充质干细胞在特定培养基中培养后，能够迅速分化成为神经元细胞及神经胶质细胞。很多实验已经证实由间充质神经干细胞移植后能够明显改善神经系统的功能[18]。Bliss等认为间充质神经干细胞移植后改善神经系统功能的机制可能是分泌出神经营养因子增强神经系统的修复机制而不是替代损伤的神经组织[19]。3 神经干细胞的生物学特性神经干细胞具有强大的增值分裂能力，它的主要生物学特性包括：①自我更新能力：神经干细胞具有自我更新和高度增值的能力，一定的条件下能够进行有丝分裂。有丝分裂分为两类即对称分裂和不对称分裂。②多分化潜能：神经干细胞能够分化成为神经元细胞、少突胶质细胞及星形胶质细胞。③迁徙能力：在神经系统的发育过程中，神经干细胞不断的进行迁徙，并且受到病变部位神经源性信号的影响，参与神经结构和功能的修复。④良好的组织相容性：研究中发现移植的神经干细胞能够通过血脑屏障，在脑组织中与宿主细胞在结构功能上形成良好的整合。⑤可以被转染并稳定的表达外源性基因。⑥可以分离出单个细胞克隆。4 神经干细胞的培养与鉴定4.1 神经干细胞的培养目前多数神经干细胞的培养采用无血清细胞培养和细胞克隆技术进行分离。在培养液中添加胰岛素、黄体酮、腐胺、谷酰胺、转铁蛋白及具有丝裂原作用的生长因子。神经干细胞目前最基本的两种培养方式是悬浮培养和单层贴壁培养，Reynold等大部分学者主要采用悬浮培养的方式来培养神经干细胞。以此种方式培养的神经干细胞在培养基中以神经球的方式生长，有研究表明在琼脂糖抗贴壁培养瓶中以悬浮培养的方式培养神经干细胞有利于神经干细胞的持续增殖，提示琼脂糖抗贴壁培养适合神经干细胞的大量扩增[20]。但是此种方法培养神经干细胞的时候，随着神经球的增长，营养物质和氧气渗入减少并且代谢废物排除受阻，内部较易出现凋亡、坏死，甚至出现神经球中空的情况。Gage等[21]在研究中曾采用单层贴壁的方式培养神经干细胞，此种方法不存在营养物质交换困难的问题，但是细胞只能向二维生长，不能提供组织正常生长发育所需要的环境条件，然而环境条件