神经干细胞与脑梗死康复的研究现状

写范文发表于:2022-12-25 22:15:59

近年来的研究证实,成年中枢神经系统内广泛分布着神经干细胞(NSC),海马齿状回颗粒下层和侧脑室下区是成体大脑内源*NSC存在的主要脑区。NSC正常情况下处于静息状态,当大脑受到损伤或出现某些病理*变化时会被激活,分化为成熟的神经细胞,修复受损的神经功能。可以通过某些手段(如康复训练、丰富环境、局部应用外源*神经生长因子)激活自身干细胞或移植干细胞(包括NSC移植和非NSC移植)脑梗死。

神经干细胞;脑梗死;丰富环境;移植

脑梗死是神经科最常见的疾患,尽管其诊断及治疗技术在过去的几十年中有了很大的提高,但治疗效果仍然不尽如人意。以往人们认为神经细胞是不可再生的,但多年来对神经营养因子(neurotrophicfactor,NTF)及神经干细胞(neuralstemcell,NSC)的研究使人确信:包括人类在内的哺乳动物,在一定条件下神经细胞是可以再生的,新生的神经元可以修复中枢神经系统损伤。因此,NSC治疗现已成为治疗神经系统疾病最有价值的潜在治疗手段。现将利用NSC治疗脑缺血的策略介绍如下:

1康复训练

在脑血管病患者发病早期进行及时、有效的康复训练是提高患者生活质量、减少残疾、最大限度回归社会的一个重要措施。李玲等的研究结果显示:大鼠脑梗死24h后每日给予平衡、旋转、行走等功能训练,其神经功能的恢复较未进行康复训练的大鼠明显[1],表明康复训练在脑梗死后神经功能的恢复中发挥极其重要的作用。王卫东等的研究显示:缺血*脑损伤后6至24d时间窗内,海马齿状回神经前体细胞的增殖水平明显上调,而脑梗死大鼠经康复训练后,齿状回神经前体细胞的增殖水平则进一步升高[2]。由于这些神经前体细胞绝大部分最终发育为成熟的神经元,并移行到颗粒细胞层与周围的神经元进行整合,参与缺血*脑损伤后记忆功能的恢复[3]因此,缺血*脑损伤后进行康复训练所显示的神经功能恢复水平的提高,与包括海马齿状回在内的大脑多个部位的神经前体细胞增殖水平上调有关。周晓琳等的研究显示:局灶*脑缺血损伤后康复训练组在脑梗死后7d、14d和21d各时间点海马区NSC数量均高于相同时间点的未接受康复训练组,表明局灶*脑缺血损伤后,康复训练可以提高内源*NSC的增殖水平[4]。局灶*脑缺血损伤后,康复训练可以提高内源*NSC增殖水平,其机制还不清楚,可能通过以下几种途径促进缺血*脑损伤后齿状回神经前体细胞增殖:激发缺血*脑损伤后海马区神经生长因子、脑源*神经营养因子、转化生长因子、碱*成纤维生长因子等的释放;促进、诱导脑内DNA的合成,激发细胞的有丝*;通过促进脑内血液循环,影响缺血*脑损伤后海马区兴奋*氨基*受体、5羟**作用通路中谷氨*和5羟**的代谢。

2丰富环境(enrichedenvironment)1947年,美国人Hebb

提出丰富环境的概念,这一模式被广泛用来研究环境对脑功能的影响。已有研究证实,丰富环境对脑发育和脑损伤修复具有显著的促进作用。1978年,丰富环境首次被定义为:复杂的无生命物与社会刺激的复合体,即动物的饲养环境空间增大,内置物体丰富而新奇,成员较多,不仅提供了多感官刺激和运动的机会,而且赋予了相互间社交行为的可能。尽管对丰富环境的具体设置各有差异,但总的原则是要增加自发的体力活动、社会*刺激及相互交往的机会[5]。研究表明,饲养于丰富环境的大鼠大脑皮质厚度、质量明显增加,神经元胞体和胞核面积增大,树突野增大,其侧棘增多,突触连接面变大,神经胶质细胞(特别是少突胶质细胞)的数量明显增多,且生活在丰富环境中时间越长、环境越丰富、个体之间交往越多,上述改变越明显,受影响的皮质范围越大。丰富环境可以改善大脑中动脉梗死后成年大鼠的机能。丰富环境虽然对梗死面积没有影响,但可明显改善运动行为和认知能力[6]。Biernaskie等的研究表明,在卒中后5d给予丰富环境是非常有效的,而且无论是卒中后14d,还是卒中后30d,接触丰富环境都能进一步促进神经功能的恢复[7]。Yasuhiko等的研究表明,与假手术组相比,MCAO诱发了同侧和对侧的齿状回神经前体细胞的先是短暂*增加后是持续*降低的增殖,而神经母细胞的产生一直处于一个低于基线的水平[8]。与标准环境的大鼠相比,处在丰富环境下8周的MCAO大鼠和假手术大鼠齿状回的神经元分化和神经发生出现了增加的现象。与假手术组大鼠相比,丰富环境组大鼠MCAO后也在齿状回恢复了一定数量的神经母细胞。此外,丰富环境组大鼠缺血半暗带的神经蛋白(NeuN)阳*细胞密度增加,而在这个区域没有发现新神经元。对于丰富环境的研究已经长达50余年,丰富环境干预已经被证实是一种简便有效的治疗手段,对于延缓衰老、增进智力也有一定作用。不过仍然有很多问题没有解决,比如干预应该从什么时候开始,持续多久,何种干预最为安全有效,对于不同人群干预方式强度应该如何调整,过强的丰富环境刺激对机体有什么不利影响,如何避免这种不利影响。相信随着这些问题的解决,丰富环境干预将会成为被广泛接受的治疗手段。

3NGF

近年来,人们尝试在神经系统损伤局部应用某些激活因子,以激活存在于损伤局部的NSC,诱导其*、增殖、分化为相应神经元或神经胶质细胞,重建、修复损伤的脑组织,扩充在卒中或其他神经疾病发病后用内源*NSC治疗的可能*。脑室内注射BDNF[9]或脑室区BDNF基因的过度表达可以使成年大鼠嗅球、纹状体、隔区、丘脑、下丘脑中的新生细胞数目增加。体外培养显示,骨髓间充质干细胞可表达BDNF和NGF,对NSC凋亡有饱和作用。这些发现使BDNF在脑缺血后促进神经再生的可能*大大增加。但最近有相反的观点,Larsson等发现,给全脑缺血大鼠的海马内转导携带BDNF基因的重组腺病毒,可促进神经细胞的分化,但未增加新生细胞的数目和延长新生细胞的生存时间。与SVZ相比,成年的海马齿状回没有固有的NSC,却能使神经元和神经胶质细胞的前体细胞进行有限的自我更新,这与以上试验结果不完全一致。促红素(erythropoietin,EPO)可能是调节缺血后神经细胞再生的另一个重要因子。EPO产生是缺血缺氧反应的一部分,同时,SVZ可表达EPO受体。脑室内注射EPO可降低SVZ中NSC的数目,增加从SVZ向嗅球迁移的新生神经元,增加嗅球的中间神经元;而脑室内注射EPO抗体可增加SVZ中NSC的数目,减少从SVZ向嗅球迁移的新生神经元。

这项研究结果表明,EPO是自分泌旁分泌因子,能调节大脑NSC的产生。给梗死后2d或几周的成年小鼠脑室内注入EGF,引起梗死侧纹状体新生细胞数目非常显著的增长,梗死后13周,65%的新生细胞表达细小白蛋白,表明EGF促进梗死侧纹状体内中间神经元的转换。Nakatomi等的研究发现,在缺血*脑损伤后,向脑室内注入生长因子可促进内源*祖细胞的激活,并观察到其增殖,随后迁移入海马重塑神经元,海马区锥体神经元显著增殖。进一步的研究显示,新生的神经元整合入脑的环路,改善了神经功能缺损的症状。

 

第2篇:干细胞研究与伦理

干细胞研究在体细胞克隆研究之后成为公众关注的焦点,因为它是又一个祸福相依的前沿领域.本文概述了干细胞的应用前景以及与干细胞生物学相关的伦理问题,从"人"的伦理概念的重新界定入手,讨论了当今科技伦理的应用特*.就实现科学技术与社会良*互动的伦理对策问题提出了试探*的个人观点.主张以原则*的伦理规范针对开放的基础研究,而以严格的应用伦理规范和法律条文约束应用研究和实际的社会化应用,实现科学技术作为积极建设力量的效能最大化及其与法律和伦理的*发展.

 

第3篇:干细胞研究的新途径:miRNAs

微小RNA(microRNAs,miRNAs)是一类内源*的非编码单链RNA,能够通过与靶mRNA特异*的碱基配对而导致靶mRNA降解或抑制其翻译,从而对基因进行转录后调控.干细胞的自我更新和多向分化过程依赖于广泛而多样的调控机制,miRNAs正是这些调控机制中非常重要的一类分子.研究发现,干细胞的自我更新功能需要多种miRNAs的参与来维持;干细胞的分化也是多种miRNAs参与调控的结果.miRNAs可以作为干细胞研究的一个新的切入点.