多年的研究使神經(jīng)干細(xì)胞的分離培養(yǎng),體外擴(kuò)增等技術(shù)日臻完善?,F(xiàn)在科學(xué)家們已克隆了人體的神經(jīng)干細(xì)胞,并將其在體外培養(yǎng),擴(kuò)增。zui近,有研究又將人的神經(jīng)干細(xì)胞成功地植入了胚胎鼠腦中,這些干細(xì)胞研究在人體的應(yīng)用,使其從實(shí)驗(yàn)室逐步走向了臨床,為人類(lèi)神經(jīng)系統(tǒng)疾病的治療提供了一個(gè)全新的視角。
神經(jīng)系統(tǒng)疾病的基因?qū)胫委熑缜八觯┗蜣D(zhuǎn)染干細(xì)胞形成的永生細(xì)胞系不僅可以成功地整合于植入部位,而且可以穩(wěn)定地表達(dá)轉(zhuǎn)染的外源性基因,這就為中樞神經(jīng)系統(tǒng)的基因治療提供了一個(gè)性能*的載體。利用溫度敏感性水生神經(jīng)干細(xì)胞系建立的分泌NGF的細(xì)胞系,將其移入到被*切斷穹隆的鼠紋狀體及中隔后,移植細(xì)胞不但能良好地存活于腦組織中而且在體內(nèi)還能持續(xù)分泌 NGF,并使90%的膽堿能神經(jīng)元得到修復(fù)。
神經(jīng)干細(xì)胞是一種終身具有自我更新能力及廣泛分化潛能的細(xì)胞,它處于分化的非終末狀態(tài),可通過(guò)對(duì)稱(chēng)或不對(duì)稱(chēng)分裂生成新的干細(xì)胞和分化潛能逐漸變小的子細(xì)胞,zui終產(chǎn)生中樞神經(jīng)系統(tǒng)的三種主要細(xì)胞,既神經(jīng)元細(xì)胞、星形膠質(zhì)細(xì)胞和少突膠質(zhì)細(xì)胞。神經(jīng)干細(xì)胞存在于胚胎神經(jīng)系統(tǒng)及成年腦的某些特定部位,其特征性的生物學(xué)標(biāo)志為神經(jīng)巢蛋白。胚胎神經(jīng)干細(xì)胞的分裂增殖分化是神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)生的基礎(chǔ),成年神經(jīng)系統(tǒng)中干細(xì)胞的功能還不十分明確,一般認(rèn)為它們(尤其是位于海馬區(qū)的干細(xì)胞)很可能與認(rèn)知功能密切相關(guān),是神經(jīng)功能可塑性的基礎(chǔ)。具體的說(shuō)就是在某些外界環(huán)境影響下,干細(xì)胞在局部生成的新神經(jīng)元可以參加記憶的形成和整合,即大腦控制行為,行為又可以反過(guò)來(lái)影響大腦的結(jié)構(gòu)。
神經(jīng)干細(xì)胞培養(yǎng)基自然篩選法是迄今應(yīng)用,也是zui簡(jiǎn)單和容易操作且行之有效的方法。其原理是利用特殊的培養(yǎng)基使成熟的神經(jīng)細(xì)胞無(wú)法較長(zhǎng)時(shí)間地成活,而分離篩選出能夠在該培養(yǎng)條件下存活并增殖的神經(jīng)干細(xì)胞群體。首先將含神經(jīng)干細(xì)胞的神經(jīng)組織通過(guò)機(jī)械或酶解分散等方法制備成單細(xì)胞,然后培養(yǎng)于含有特殊營(yíng)養(yǎng)添加劑和促增殖因子的不含血清的培養(yǎng)液中。非神經(jīng)干細(xì)胞在這種培養(yǎng)系統(tǒng)中由于營(yíng)養(yǎng)缺陷無(wú)法較長(zhǎng)時(shí)間地存活,而神經(jīng)干細(xì)胞則適應(yīng)該培養(yǎng)體系并在促增殖因子作用下生長(zhǎng)增殖。因此,經(jīng)過(guò)培養(yǎng)一段時(shí)間之后,就可獲得通過(guò)這種自然篩選而增殖形成的呈神經(jīng)球狀生長(zhǎng)的神經(jīng)干細(xì)胞群體。這種利用特殊培養(yǎng)基自然篩選神經(jīng)干細(xì)胞方法的優(yōu)點(diǎn)是:簡(jiǎn)便易行,不需要特殊的儀器設(shè)備等條件,分離效率高,神經(jīng)干細(xì)胞損傷小易于成活。
神經(jīng)干細(xì)胞體外培養(yǎng)另外很重要的一點(diǎn)就是如何盡量讓其少分化或不分化,除了神經(jīng)干細(xì)胞本身的特性決定了一部分不對(duì)稱(chēng)分裂的細(xì)胞必將發(fā)生自主分化外,培養(yǎng)條件對(duì)神經(jīng)干細(xì)胞的分化與否影響很大,比如在培養(yǎng)中發(fā)現(xiàn),將神經(jīng)干細(xì)胞球培養(yǎng)于塑料器皿,其黏附于器皿表面并發(fā)生分化的可能要比培養(yǎng)于玻璃器皿的高很多。另外,某些底物如多聚賴氨酸或多聚尿氨酸、作為細(xì)胞外基質(zhì)的的層黏臉蛋白、膠原等都能在無(wú)特殊誘導(dǎo)劑存在的情況下,促進(jìn)神經(jīng)干細(xì)胞的貼壁而分化。神經(jīng)干細(xì)胞在體外分化的形態(tài)表現(xiàn)為由圓形變成帶有明顯突起、形態(tài)各異的神經(jīng)細(xì)胞,懸浮的神經(jīng)球出現(xiàn)貼壁呈圓盤(pán)狀,形態(tài)各異的細(xì)胞向周?chē)史派錉铋L(zhǎng)出并遷移,甚至全部細(xì)胞均分化平鋪于器皿上生長(zhǎng)。