資源描述:
《神經(jīng)干細胞移植治療脊髓損傷的研究進展》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、神經(jīng)干細胞移植治療脊髓損傷的研究進展【關(guān)鍵詞】脊髓損傷;神經(jīng)干細胞;移植脊髓損傷(spinalcordinjury,SCI)大多源于交通傷、墜落傷、暴力或運動傷等。SCI的發(fā)生隨著各種創(chuàng)傷發(fā)生率的增高而日益增多,患者多數(shù)為健康的青壯年,損傷后常出現(xiàn)截癱、下肢功能障礙甚至死亡,因此給個人、家庭、社會帶來巨大負擔(dān)。目前SCI的治療仍是醫(yī)學(xué)的一大難題,SCI的實驗研究也是醫(yī)學(xué)研究的熱點。近來年,國內(nèi)外SCI治療的研究焦點之一集中在具有自我復(fù)制和多向分化潛能的神經(jīng)干細胞(neuralstemcells,NSCs)的研究上,以期取得突破性的進展。本文就NSCs在SCI的修復(fù)
2、治療等方面的研究進展做一簡要綜述。1NSCs概述NSCs是一類存在于中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)具有分化為神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細胞、少突膠質(zhì)細胞能力的原始母細胞。2000年Gage[1]概括NSCs的特性為:①可生成神經(jīng)組織或于神經(jīng)系統(tǒng);②具有自我更新能力;③通過不對稱分裂產(chǎn)生除自身以外的其它細胞;④具有遷移能力,能到達損傷或疾病的部位并產(chǎn)生新的神經(jīng)細胞。在哺乳類動物胚胎時期的紋狀體、海馬、腦皮層、視網(wǎng)膜、脊髓、嗅球、側(cè)腦室的室管膜下區(qū)均發(fā)現(xiàn)有NSCs存在;成體內(nèi),NSCs主要存在于嗅球、皮層、側(cè)腦室及脊髓的室管膜、部分室管膜下區(qū)和海馬齒狀回等部位。目前已明確,成年哺乳動物腦內(nèi)的側(cè)
3、腦室室管膜下區(qū)(SVz)和海馬結(jié)構(gòu)的顆粒下區(qū)(SGz)可產(chǎn)生大量的神經(jīng)元[2]。2NSCs移植治療SCI的機制NSCs移植治療SCI的機制可能為:①NSCs分化為神經(jīng)元和膠質(zhì)細胞橋接損傷區(qū)域,重新建立傳導(dǎo)通路,形成功能性突觸[3]。②提供支持的環(huán)境促進神經(jīng)元軸突的再生:如分泌多種神經(jīng)營養(yǎng)因子[4],改善脊髓局部微環(huán)境并啟動再生相關(guān)基因的順序表達,使損傷軸突開始再生。王巖峰等[5]指出NSCs移植后改變脊髓損傷區(qū)局部的微環(huán)境,上調(diào)GDNFmRNA,并啟動再生相關(guān)基因GAP243mRNA的順序表達,從而修復(fù)損傷的脊髓。③脫髓鞘化的軸突再髓鞘化,恢復(fù)神經(jīng)的正常傳導(dǎo)。3移
4、植NSCs與其它方法聯(lián)合治療SCI的進展3.1NSCs與嗅鞘細胞(Olfactoryensheathingcells,OECs)聯(lián)合移植治療SCIOECs是起源于嗅球基底膜的一種特殊類型的膠質(zhì)細胞,伴隨嗅束進入中樞神經(jīng)系統(tǒng)。OECs不僅可以分泌細胞外基質(zhì)和粘附分子FN、L1、Tenascin、層粘連蛋白(Laminin,LN)等,同時還可分泌大量不同種類的神經(jīng)營養(yǎng)和支持因子,如血小板源生長因子(PDGF)、神經(jīng)肽Y、神經(jīng)生長因子(NGF)、神經(jīng)營養(yǎng)素-3(NT-3)、神經(jīng)營養(yǎng)素-4(NT-4)、腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNF)等[6],因此脊髓損傷后移植OECs可以
5、改變局部的抑制性內(nèi)環(huán)境,有利于軸突的再生性修復(fù)。應(yīng)用OECs的最大優(yōu)點是利用其能誘導(dǎo)神經(jīng)軸突再生和髓鞘再生的雙重作用促進神經(jīng)功能的恢復(fù)。尹國棟等[7]將人胚胎OECs與NSCs聯(lián)合移植到大鼠脊髓全橫斷處,通過熒光化學(xué)(Hoechst33342)和免疫組織化學(xué)染色(FR75、NF-200、GFAP、Synaptophysin)觀察發(fā)現(xiàn),聯(lián)合移植組具有更多的成熟神經(jīng)突觸,用BBB評分觀察發(fā)現(xiàn)大鼠肢體運動功能明顯改善。OECs和NSCs聯(lián)合移植在脊髓損傷修復(fù)中的可能作用機制有:在脊髓微環(huán)境中OECs對NSCs的增殖、分化具有促進作用;能誘導(dǎo)生成更多神經(jīng)元;有效支持脊髓神
6、經(jīng)元的再生和神經(jīng)元間突觸結(jié)構(gòu)的生成;改善由于損傷造成的上行和下行神經(jīng)元之間的聯(lián)系。3.2NSCs與施旺細胞(SchP增加,從而激活神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細胞內(nèi)蛋白激酶A的級聯(lián)反應(yīng),在增加細胞代謝的同時,啟動神經(jīng)營養(yǎng)因子和細胞生長因子等蛋白質(zhì)的合成和分泌過程,從而促進脊髓內(nèi)移植的神經(jīng)干細胞存活和分化,以及促進受損神經(jīng)元的存活及其軸突再生,重建神經(jīng)通路,恢復(fù)脊髓功能。崔曉軍等[18]通過觀察督脈電針對脊髓損傷后大鼠脊髓巢蛋白(Nestin)表達和后肢功能的影響發(fā)現(xiàn),經(jīng)過督脈電針治療后,Nestin陽性細胞數(shù)明顯增加,并且增加的Nestin陽性細胞數(shù)與神經(jīng)功能的改善平行,表明
7、督脈電針能使大鼠損傷脊髓的神經(jīng)干細胞的標(biāo)記蛋白Nestin大量表達,并促進大鼠損傷脊髓的再生修復(fù)和功能恢復(fù)。李曉濱等[19]聯(lián)合應(yīng)用督脈電針與NSCs移植治療的脊髓損傷大鼠,發(fā)現(xiàn)大鼠后肢關(guān)節(jié)和肌肉活動、后肢攀爬運動、誘發(fā)電位潛伏期和峰峰值,以及后肢肌肉萎縮程度等指標(biāo)都得到較明顯的改善,表明督脈電針治療與NSCs移植之間有較好的協(xié)同作用,從而為繼續(xù)研究督脈電針與NSCs移植聯(lián)合應(yīng)用促進脊髓全橫斷大鼠后肢運動功能恢復(fù)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)及其分子機制提供行為學(xué)依據(jù)。3.4NSCs基因治療NSCs在體內(nèi)的分化方向主要決定于宿主移植部位的微環(huán)境,如何調(diào)控微環(huán)境中的神經(jīng)營養(yǎng)因子,是誘導(dǎo)
8、NSCs定