1、神經(jīng)干細(xì)胞移植治療應(yīng)用于腦缺血缺氧疾病的實(shí)驗(yàn)研究
未發(fā)育成熟的嬰幼兒腦缺血缺氧的發(fā)生率高達(dá)4/1000,是腦癱、癲癇、智力發(fā)育遲緩的主要原因之一,導(dǎo)致腦的永久性損傷。決定患兒預(yù)后最終結(jié)果的是其腦內(nèi)神經(jīng)干細(xì)胞和神經(jīng)前體細(xì)胞受影響的程度。這些細(xì)胞的不可逆性損傷將影響患兒腦的正常發(fā)育,從而影響其功能。如果能在神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育的早期階段,及時(shí)對(duì)患兒進(jìn)行神經(jīng)干細(xì)胞移植治療,補(bǔ)充由于缺血缺氧而損傷的神經(jīng)組織細(xì)胞,尤其是神經(jīng)元和少突膠質(zhì)細(xì)胞,并且能夠很好的存活,與周圍細(xì)胞發(fā)生整合,成為有功能的神經(jīng)細(xì)胞,那么患兒的神經(jīng)功能障礙一定可以得到改善。動(dòng)物模型實(shí)驗(yàn)表明:缺血缺氧將損傷SVZ的神經(jīng)前體細(xì)胞和神經(jīng)干細(xì)胞,導(dǎo)致許多SVZ細(xì)胞凋亡,SVZ體積明顯變小,導(dǎo)致少突膠質(zhì)細(xì)胞的缺失,星形膠質(zhì)細(xì)胞增多,腦室周圍白質(zhì)髓鞘缺失。他們認(rèn)為SVZ神經(jīng)干細(xì)胞和神經(jīng)前體細(xì)胞對(duì)缺血缺氧更敏感,因?yàn)閲a(chǎn)期腦的缺血缺氧而致腦發(fā)育不全,導(dǎo)致認(rèn)知和運(yùn)動(dòng)功能障礙。如果能針對(duì)性地補(bǔ)充SVZ神經(jīng)干細(xì)胞,那么可能會(huì)改善其認(rèn)知和運(yùn)動(dòng)功能障礙。
LiY等人研究在成年大鼠中風(fēng)后,室管膜層、室管膜下層和脈絡(luò)膜叢細(xì)胞的增殖、分化情況,發(fā)現(xiàn)這幾個(gè)部位均有神經(jīng)干細(xì)胞的增殖,而且可以分化為局部的神經(jīng)組成細(xì)胞。移植的外源性神經(jīng)干細(xì)胞可以釋放正確的神經(jīng)遞質(zhì)和周圍細(xì)胞建立正確的輸入、輸出聯(lián)系,恢復(fù)認(rèn)知和神經(jīng)功能缺陷,在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)?zāi)P瓦M(jìn)行的神經(jīng)干細(xì)胞移植研究也證實(shí)了這一點(diǎn),而且移植的外源性神經(jīng)干細(xì)胞可以促進(jìn)機(jī)體動(dòng)員自身的干細(xì)胞,參與病變部位神經(jīng)重建。神經(jīng)移植治療腦缺血缺氧性疾病的效果取決于以下幾個(gè)因素:中風(fēng)的部位、程度和梗塞的程度,移植細(xì)胞在移植前后的活力,以及外科手術(shù)技巧。另外也有許多實(shí)驗(yàn)研究采用基因工程技術(shù),構(gòu)建能夠表達(dá)特定細(xì)胞因子如(BDNF、NGF等)的神經(jīng)干細(xì)胞,然后再移植到缺血缺氧的腦區(qū),可以提高神經(jīng)干細(xì)胞移植的效果。
2、神經(jīng)干細(xì)胞移植治療應(yīng)用于腦外傷的實(shí)驗(yàn)研究
TateMC等采用胚胎14.5天的GFP標(biāo)記的FGF2依賴性神經(jīng)干細(xì)胞移植入腦外傷的小鼠模型中,研究發(fā)現(xiàn):FGF2-依賴性神經(jīng)干細(xì)胞可以在局部存活,與周圍細(xì)胞建立突觸,并且可以發(fā)生遷移,是一種很有希望的治療腦外傷的方法,同時(shí)也提示:移植的部位和局部環(huán)境在移植物存活和整合中起重要作用。ChirumamillaS等研究表明:腦外傷組SVZ和海馬的增殖細(xì)胞總數(shù)均顯著增加。SVZ增殖細(xì)胞尚未分化,而海馬不成熟的星形膠質(zhì)細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞的數(shù)目則顯著增加,神經(jīng)元的數(shù)目沒有顯著增加。實(shí)驗(yàn)表明:成年動(dòng)物腦外傷后機(jī)體本身有一定的代償能力,所以我們應(yīng)該加強(qiáng)研究如何促進(jìn)機(jī)體神經(jīng)干細(xì)胞分化,從而促進(jìn)神經(jīng)元的代償性再生。RiessP等研究表明:移植的神經(jīng)干細(xì)胞能夠在腦外傷局部存活,分化成為神經(jīng)元或者膠質(zhì)細(xì)胞,改善腦外傷后運(yùn)動(dòng)功能障礙。CaoQ等研究發(fā)現(xiàn):移植入成年大腦后,神經(jīng)干細(xì)胞主要分化為膠質(zhì)細(xì)胞,除了在神經(jīng)發(fā)生區(qū)分化為神經(jīng)元,并且它們存在分化延遲。因此在體外調(diào)控神經(jīng)干細(xì)胞的分化或者改變其局部微環(huán)境對(duì)于控制神經(jīng)干細(xì)胞的最終分化結(jié)果非常重要,尤其對(duì)于分化產(chǎn)生所需的神經(jīng)元。神經(jīng)干細(xì)胞和部分膠質(zhì)前體細(xì)胞均可分化產(chǎn)生少突膠質(zhì)細(xì)胞,進(jìn)一步形成髓鞘,這對(duì)于中樞神經(jīng)軸突脫髓鞘后重新髓鞘包裹有重要的意義。調(diào)控內(nèi)源性神經(jīng)前體細(xì)胞可作為神經(jīng)干細(xì)胞移植治療腦外傷替代或者補(bǔ)充療法。