神经干细胞的特异性标志（神经干细胞的特异性标志有哪些）

神经干细胞的什么是面部护理生物学特性主要包括哪些

神经干细胞的生物学特性主要包括：

长期自我女性为什么要抗衰观念更新维持自身数量稳定，保持未分化的特性。

多向分化潜能，即具有分化为神经系统大部分类型细胞的能力。

分裂增殖。

神经干细胞的分裂除了不对称分裂，还有对称分裂。

神经干细胞的标志：神经巢蛋白(Nestin)。

神经干细胞是面部过敏在家如何护理未分化的原始神经细胞，无论在体内还是在体 外都特异性地表达一个特征性的抗原——中间丝蛋白，因其主要存在于神经上皮干细胞，故名神经巢蛋白。

对损伤和疾病的反应能力。

低免疫原性。

神经干细胞是未分化的原始细胞，不表达成熟细胞抗原，具有低免疫原性。故在移植后相对较少发生异体排斥反应，有利于其存活。

迁移功能和良好的组织融合性。

移植后的神经干细胞同样具有迁移能力，且受病变部位神经源性信号的影响，移植后的神经干细胞具有向病变部迁移的嗜性，随后分化成特异性细胞。

何为神经干细胞

一、神经系统发育与神经干细胞

神经系统的发育起始于胚胎早期的神经管和神经嵴，其中央管在发育的终末形成脑室系统和脊髓的中央管，管腔内面被覆的细胞为神经上皮(neuroepithelium)，具有活跃的增殖和分化能力，在胚胎早期此区域称为脑室／脑室下区(ventricular/subventricular zone，VZ／SVZ)，而在成年后则称为室管膜／室管膜下区(ependymal/subepen-dymal zone，EZ／SEZ)，在神经发生(neurogenesis)过程中起着举足轻重的作用。

有关神经元和神经胶质细胞的起源，长期以来一直存在着争议，目前被大多数神经生物学家接受的是“一元论”的发生机制，即神经元和胶质细胞来源于共同的干细胞。这种干细胞由胚胎早期室管膜上皮细胞产生并具有多向分化的潜能，因此被称为多潜能神经干细胞(multipotential neural stem cell)，迄今为止，多潜能干细胞的概念仍不十分确切，因此命名也尚未统一，有的学者也称之为前体细胞(precursor cell)或祖细胞(progenitor cell)，总之，代表具有下述特性的一类细胞：(1)可自我复制或更新(self-renew)，产生与自己相同的子代细胞，维持稳定的细胞储备；(2)处于较原始的未分化状态，无相应成熟细胞的特异性标志；(3)具有多向分化的潜能，即演变成不同成熟细胞类型的能力。

Lendahl等通过实验证明中枢神经系统内多潜能干细胞或前体细胞在胞浆内表达一种被称为巢蛋白或巢素(nestin)特异性蛋白，现已证实其属于中间丝(intermediate filament)蛋白家族，只在多潜能的神经外胚层细胞表达，随着神经上皮的分化成熟逐渐消失，其功能现在尚未完全明确，可能与其它家族成员相似，同时具有结构和信息传递的功能；通过检测巢蛋白的表达即可确定多潜能干细胞的存在。另外，利用分子水平的细胞谱系追踪技术，通过脑室内注射表达荧光蛋白或b-半乳糖苷酶(LacZ)的逆转录病毒感染SVZ区处于分裂期的细胞，可以对干细胞的增殖、移行和分化过程进行监视。通过上述方法，目前已经证实在成年哺乳类动物中枢神经系统内至少有两个区域存在着具有增殖能力的细胞，即室下区和海马结构齿状回的颗粒细胞层下区(subgranular zone，SGZ)。这两个区域原始细胞的表型目前还不清楚。

二、神经干细胞的研究方法

1.体外研究 常规分离神经干细胞的方法是在活体动物脑内已经确定有细胞分裂的部位切取部分组织，在含有高浓度的致有丝分裂原的培养基中孵育，经过增殖后，诱导细胞向不同的子代细胞分化。分化的鉴定通过在单细胞形成子代克隆中，应用免疫细胞化学染色方法检测神经元、星形细胞、及少突胶质细胞所表达的特异性抗原。

定义一组体外培养的细胞为多潜能干细胞也存在着许多问题，其中最重要的是必须证明这些细胞具有向不同成熟细胞分化的能力。虽然现在完全可以应用特异性抗体标记神经元、星形细胞或少突胶质细胞，但是神经元的种类有数百种，若证明真正意义上的“多潜能”尚有很多的工作要做。

目前国外一些研究机构相继报道了建立干细胞系的工作，与原代培养相比，为体外观察和移植研究提供了较稳定的材料；但是应用病毒或v-myc等癌基因修饰的“永生化细胞”遗传特性改变并有继续突变的趋势，可能在移植后生成肿瘤或在分析正常基因对子代细胞分化方向时产生影响，因而其应用价值有待于进一步评价。

2.在体研究 神经元与神经胶质细胞分化的研究主要通过追踪干细胞分裂、分化后产生的细胞谱系构图(lineage

mapping)进而了解细胞发育间的“亲缘”关系。通常认为细胞发育是由其祖先和环境因素共同决定，即受细胞内外调节因素的共同调控。为进一步确定经体外培养鉴定的干细胞的分化潜能，将扩增后／或经基因修饰的干细胞移植到脑内进行观察，结果证明植入的细胞不仅可以在发育期脑和周围神经系统中广泛移行，而且向神经元和胶质细胞分化，甚至人胚胎来源的干细胞在植入成年大鼠脑内也可以分化成为神经元和胶质细胞；同时发现移植细胞分化方向似乎由其所处的局部环境而非内在的特性决定，胚胎来源的干细胞沿着宿主细胞移行并分化成为移植部位的特殊细胞类型，植入的细胞在正常发育的脑内对局部信号的适宜反应导致了这种“嵌合”现象，使其与宿主细胞很难区别。Rosario等将培养的干细胞植入基因突变致小脑前叶发育缺如的小鼠模型，发现这些细胞逐渐分化成颗粒细胞并形成小脑的内颗粒层；电子显微镜观察结果显示供体细胞分化而来的颗粒细胞与宿主苔藓纤维建立了突触联系。上述这种显著的可塑性并不局限在发育期脑内，从成年动物海马来源的干细胞也可以在植入海马后分化成为神经元和胶质细胞，与齿状回正常分化的细胞类型相似；更进一步，这些细胞在植入RMS(rostral migratory

stream)后还可以分化为嗅球神经元并具有合成酪氨酸羟化酶的能力，这种酶在正常海马细胞内是不能合成的；而在移植到成年动物正常情况下不产生神经元的部位，干细胞则不能生成神经元而是向胶质细胞分化。最令人惊讶的是Bjornson等报道从胚胎或成年小鼠脑内取得的细胞经标记后移植到放射损伤的宿主鼠体内，竟然分化为骨髓细胞、淋巴细胞以及其它原始的造血细胞，其结果提示神经干细胞的分化潜能不只局限于神经系统。在受损伤的发育期脑内，干细胞则向损伤部位移行并替代缺失的细胞。由此推测，植入的细胞在分裂增殖的同时，可能“辨别”其所处的环境，但是什么因素始动分化并决定其分化方向还有待于进一步探索，其中必然交杂着内外因素的复杂作用，供体细胞本身所具有的内在分化程序、局部环境中的神经营养因子、细胞外基质、黏附分子及细胞间的相互作用均可能参与其中。

3.影响神经干细胞增殖分化的因子 在多细胞有机体内，每一个细胞的活动均受到极其复杂的内、外环境信号之间相互作用的调控，其中生长因子可能是涉及此过程中的主要信号分子。中枢神经系统中的各种因子对发育期细胞的存活、增殖、移行和分化，成年时期功能的维持，损伤时细胞的可塑性改变，都有着非常重要的影响。其中研究中应用最多的生长因子是EGF和bFGF，已知EGF是星形胶质细胞的致有丝分裂原，在体外细胞培养中也可以促进神经存活和突起生长，Weiss等证明其对培养的干细胞有明显的刺激增殖作用，其子代细胞可向神经元、星形细胞和少突胶质细胞分化。bFGF据报道也具有相同的作用，而且在低浓度下尚有诱导干细胞向神经元分化的作用。当EGF和bFGF注射入成年鼠脑室内，EGF可强烈刺激SVZ细胞增殖，对SGZ的细胞则无作用；bFGF的作用相对较弱；但是新生鼠通过注射bFGF则可导致脑内神经元的数目增多。已经检测具有相类似作用的还有神经生长因子、血小板源性生长因子、转化生长因子、神经营养因子等，但是它们的作用机制仍不清楚。

三、神经干细胞的应用前景

1.细胞移植 以往脑内移植或神经组织移植研究进展缓慢，主要受到胚胎脑组织的来源、数量以及社会法律和伦理等方面的限制。神经干细胞的存在、分离和培养成功，尤其是神经干细胞系的建立可以无限地提供神经元和胶质细胞，解决了胎脑移植数量不足的问题，同时避免了伦理学方面的争论，为损伤后进行替代治疗提供了充足的材料。研究表明，干细胞不仅有很强的增殖能力，而且尚有潜在的迁移能力，这一点为治疗脑内因代谢障碍而引起的广泛细胞受损提供了理论依据，借助于它们的迁移能力，可以避免多点移植带来的附加损伤。另外，神经干细胞移植也为研究神经系统发育及可塑性的实验研究提供了观察手段，前文提及细胞因子参与调控神经元增殖和分化，通过移植的手段对这些因素的具体作用形式和机制进行探索，为进一步临床应用提供了理论基础。

2.基因治疗 目前诱导干细胞向具有合成某些特异性递质能力的神经元分化尚未找到成熟的方法，利用基因工程修饰体外培养的干细胞是这一领域的又一重大进展；另外已经发现许多细胞因子可以调节发育期甚至成熟神经系统的可塑性和结构的完整性，将编码这些递质或因子的基因导入干细胞，移植后可以在局部表达，同时达到细胞替代和基因治疗的作用。

3.自体干细胞分化诱导 移植免疫至今为止仍是器官或组织移植的首要问题。前文提到已经证明成年动物或人脑内、脊髓内存在着具有多向分化潜能的干细胞，那么使人们很容易想到通过自体干细胞诱导来完成损伤的修复。中枢神经系统损伤后，首先反应的是胶质细胞，在某些因子的作用下快速分裂增殖，形成胶质瘢。其实在这个过程中也有干细胞的参与，可不幸的是大多数干细胞增殖后分化为胶质细胞，什么机制控制着细胞的分化决定，确切机制尚未明了。一旦这个机制被发现，无疑对中枢神经系统损伤修复来讲是一个重大的飞跃，因为它不仅可以避免移植造成的不必要损伤，更重要的是可以避免排斥反应。体外实验已经证明某些因素的诱导分化作用，但是应用到临床尚有一段距离，可我们仍从前述成功的探索中看到希望并相信在这方面的突破即将到来。

NSC一般是指什么细胞

NSC指神经干细胞(neural

stem

cell).

神经干细胞(neural

stem

cell)是指存在于神经系统中，具有分化为神经神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞的潜能，从而能够产生大量脑细胞组织，并能进行自我更新，并足以提供大量脑组织细胞的细胞群。 [1]

是一类具有分裂潜能和自更新能力的母细胞，它可以通过不对等的分裂方式产生神经组织的各类细胞。需要强调的是，在脑脊髓等所有神经组织中，不同的神经干细胞类型产生的子代细胞种类不同，分布也不同。

什么是干细胞

一、干细胞概述

1-1干细胞的定义

干细胞（Stem cell，SC）是一类具有自我更新（self-renewing）能力的多潜能细胞，即干细胞保持未定向分化状态和具有增殖能力，在合适的条件或给予合适的信号，它可以分化成多种功能细胞或组织器官，医学界称其为“万用细胞”，也有人通俗而形象地称其为“干什么都行的细胞”。干细胞来源于胚胎、胎儿组织和成年组织。来自胚胎和胎儿组织的胚胎干细胞具有多潜能分化特性，可分化为成熟个体体内几乎全部200多种以上的成熟细胞类型。而成年个体组织来源的成体干细胞（adult stem cell）有造血干细胞、神经干细胞和胰腺干细胞等。

人类很多疾病诸如心肌梗塞、糖尿病、帕金森病等，均涉及细胞(如脑细胞、心肌细胞、胰岛细胞)的死亡。干细胞技术最显著的作用就是：能再造一种全新的、正常的甚至更年轻的细胞、组织或器官，用以治疗诸如脑瘫、中风、白血病、心肌梗塞、糖尿病、帕金森氏病等多种用传统方法难以治愈的疾病，具有不可估量的医学价值，给人们带来了希望。

1-2干细胞的分类

干细胞具有自我更新(self-renewing)的能力，在一定条件下下，它可以分化成各种功能细胞。按分化潜能的大小，干细胞基本上可分为以下三种类型。

(1)全能性干细胞(Totipotent stem cells) 它具有形成完整个体的分化潜能。如胚胎干细胞(Embryonic stem cells，ESC)，具有与早期胚胎细胞相似的形态特征和很强的分化能力，可以无限增殖并分化成为全身200多种细胞类型，进一步形成机体的所有组织、器官。

(2)多能性干细胞(Pluripotent stem cells) 这种干细胞具有分化出多种组织细胞的潜能，但却失去了发育成完整个体的能力，发育潜能受到一定的限制。骨髓多能造血干细胞是典型的例子，它可分化出至少12种血细胞，但不能分化出造血系统以外的其它细胞。

(3)单能干细胞 也称专能或偏能干细胞(Unipotent stem cells)。这类干细胞只能向一种类型或密切相关的两种类型的细胞分化，如上皮组织基底层的干细胞、肌肉中的成肌细胞或叫卫星细胞。

从干细胞到成熟细胞有许多分化阶段：最原始的干细胞是全能性干细胞，具有自我更新和分化为任何类型组织的能力。迄今为止，只在受精卵才符合这样的定义，囊胚期的胚胎干细胞是否具有全能性仍存在很大争议。分化方向已确定的干细胞叫做多能干细胞，它们将分化为特定的组织，例如造血干细胞将分化为血细胞，肝脏干细胞将分化为肝细胞。这些多能干细胞继续向前分化则成为定向祖细胞(Committed progenitor)。持续停留在某种组织中的干细胞被称为组织特异性干细胞，如造血干细胞(Hematopoietic stem cell，HSC)、肌肉干细胞、表皮层干细胞等都属于此类。随着机体的发育，干细胞逐渐分化为特定类型并行使特定功能。很多成年人组织含有干细胞，当组织受到外伤、老化、疾病等的损伤时，这些细胞就增殖分化。产生新的组织来代替它们，以保持机体的稳态平衡。

干细胞是一类特殊的细胞，它们最显著的生物学特性是既具有自我更新的能力(Self-renewal)，又具有多向分化的潜能(Multilineage differentiation)。根据其组织发生的名称亦可进行分类。目前，已经从许多组织或器官中成功地分离出干细胞，其中包括：胚胎干细胞、造血干细胞、骨髓间质干细胞(Mesenchymal stem cell，MSCs)、神经干细胞(Neural stem cell，NSCs)、肌肉干细胞(Muscle stem cell)、成骨干细胞(Osteogenic stem cell)、内胚层干细胞(Endodermal stem cell)、视网膜干细胞(Retinal stem cell)、胰腺干细胞等。而随着干细胞研究的进展和深入，一些命名的含义将会更加丰富。

1-3干细胞特征

在细胞分化的过程中，细胞往往由于高度分化而完全失去了再分裂的能力，最终衰老死亡。机体在发展适应过程中为了弥补这一不足．保留了一部分未分化的原始细胞，称之为干细胞。一旦生理需要，这些干细胞可按照发育途径通过分裂而产生分化细胞。干细胞有以下特点：

①干细胞本身不是终末分化细胞(即干细胞不是处于分化途径的终端)；

②干细胞能无限增殖分裂；

③干细胞可连续分裂几代，也可在较长时间内处于静止状态；

④干细胞分裂产生的于细胞只能在两种途径中迭择其一——或保持亲代特征，仍作为干细胞；或不可逆地向终末分化。

由于细胞质中的调节分化蛋白不均匀地分配，使得一个子细胞不可逆地走向分化的终端成为功能专一的分化细胞；另一个保持亲代的特征，仍作为干细胞保留下来。分化细胞的数目受分化前干细胞的数目和分裂次数的控制，可以说，干细胞是具多向潜能和自我更新特点的增殖速度较缓慢的细胞。

1.4干细胞的可塑性

可塑性（plasticity）造血干细胞、骨髓间充质干细胞、神经干细胞等成体干细胞具有一定跨系、甚至跨胚层分化的特性，称其为干细胞的“可塑性”。

干细胞可塑性的揭示具有重要的理论意义和实用价值。

①组织间叶干细胞可塑性的揭示，提示成年人组织干细胞可能存在广泛的分化潜能；人类组织工程细胞的来源除去胚胎干细胞外，还可以从自体的体细胞中获得，而且不受组织相容性和伦理方面的限制。

②造血干细胞的概念需要更新，造血干细胞不仅是CD34+／CD34-细胞，而且还应考虑来自体内其它组织的干细胞，这些细胞在体外能长期培养和扩增，增殖潜能强，因而有可能用于骨髓移植；造血干细胞和非造血干细胞共移植(Co-transplantation)有可能用于器官再生。

③成年组织干细胞可塑性的研究证明，干细胞的微环境(壁龛)对其转化具有非常重要的作用，一些内在和外在的信号调节着这些干细胞的命运，这将为干细胞定向培养和应用带来新的前景。

④干细胞的转化常发生于病理情况，向病理部位迁移，成为病理损伤的前体细胞，并分化为终末成熟细胞。因此，不仅可利用它来修复组织的损伤，而且还可把它作为基因治疗的理想载体。

二、胚胎干细胞

2-1胚胎干细胞的概念

当受精卵分裂发育成囊胚时，内层细胞团（Inner Cell Mass）的细胞即为胚胎干细胞。胚胎干细胞具有全能性，可以自我更新并具有分化为体内所有组织的能力。

若在显微镜下观察，存活5-7天的胚胎由大约140个细胞所组成，看上去就像黏稠的浆果或花粉粒。它们通体毛绒绒，相互依赖着星空心的圆球状，这被称做胚泡。其外层组织即滋养层，由一层扁平的细胞组成，会发展成胎盘。胚泡中心的腔称“囊胚腔”，腔内一侧的细胞群即“内细胞团”，胚胎干细胞便是由此分离培养建系的。这时的内层细胞尚未决定今后生长发育的走向，但它们均具有“全能性”，亦即可演变为200多种构成从心脏、肝脏、肾到皮肤、神经元等人体中任何一种器官组织的组成细胞。内层细胞团在形成人的内、中、外三个胚层时开始分化，每个胚层特分别分化形成人体的各种组织器官。如外胚层将分化为皮肤、眼睛和神经系统等，中胚层将形成骨骼、血液和肌肉等组织，内胚层将分化为肝、肺和肠等。由于内细胞群可以发育成完整的个体，因而这些细胞被认为具有发育全能性。

2-2胚胎干细胞的分离建系

1998年11月，J.A.汤姆森和J.吉尔哈特几乎同时宣布，他们已独立培养出采集自人体胚胎的干细胞，特别是在维系人体胚胎细胞的“多能性”和遏制其异化发展上取得了重大突破。在随后的几个月里．汤姆森领先于其他人促使上述脆弱的人细胞在培养液中持续生长，并证实上述细胞实际上就是胚胎干细胞。

有关人胚胎干细胞的建系方法有多种。研究最多的是从胚胎的囊胚期内细胞群中直接分离胚胎干细胞。1995年J.A.汤姆森等从恒河猴的囊胚中分离建立了世界上第一株灵长类动物的胚胎干细胞。1998年，他们在建立灵长类胚胎干细胞取得的成功经验基础上，参照恒河猴胚胎干细胞分离法，从接受不孕症治疗的夫妇所捐献的处于囊胚阶段的早期胚胎中分离人的胚胎干细胞。

继汤姆森以后，世界上第二篇关于利用体外受精废弃受精卵进行人胚胎干细胞建系的文章是2000年澳大利亚的B.E.Reubinoff等和新加坡的体外受精专家合作完成的，他们成功地从人囊胚建立了两株未分化的人胚胎干细胞系。该文更为详尽地讨论了人胚胎干细胞建系过程中的一系列细节，并且在体外分化试验中成功地得到了神经祖细胞。

另一种建系方法则是从终止妊娠的胎儿组织中分离出胚胎干细胞。

2001年马萨诸塞州的科学家则宣布他们利用克隆技术制造出人体胚胎，并从中摘取出了干细胞。具体做法是提取某个卵子，去除其中的核子和基因物质，即将人卵细胞脱核，再将含有成年人基因物质的皮肤细胞的核转移到去核卵细胞内；然后通过电击手段诱导卵子加以复制，体外培养，待囊胚形成后取其内细胞团；经适当处理，几天后便可培育出供医疗使用的干细胞。

2-3胚胎干细胞的生物特性

1．胚胎干细胞来源于胚胎早期的胚泡中的内细胞群，保持未分化状态，具有自我复制的能力，具有向胚胎三个胚层来源的所有细胞分化的潜能。

2．胚胎干细胞可通过单细胞克隆建立有相同遗传特性的胚胎干细胞系。建立的胚胎干细胞系有与亲代细胞相同的特征。

3．胚胎干细胞具有正常、完整（双倍体）及稳定的染色体核型。

4．胚胎干细胞缺乏细胞周期中G1期的限制点（chechpoint），胚胎干细胞大部分时间都处于细胞周期的S期，在此期进行DNA合成。胚胎干细胞不需外源信号刺激启动DNA的复制。

5．胚胎干细胞表达三种特异性标志分子：细胞内的转录因子（intrinsic transcription factor， Oct4）、白血病抑制因子（leukemia inhibitory factor，LIF）和碱性磷酸酶（Alkaline phosphatase，AP）。

6．雌性哺乳动物来源的胚胎干细胞内，不存在X染色体失活现象。

7．胚胎干细胞端粒酶活性呈阳性，具有维持端粒长度，保持干细胞增殖能力的重要作用。

8．胚胎干细胞裸鼠皮下或肾包囊接种，可形成畸胎瘤。

2-4胚胎干细胞的应用前景

1999年12月，Science杂志公布了当今世界科学发展的评定结果，干细胞的研究成果名列十大科学进展榜首。胚胎干细胞研究的科学价值在于其诱人的应用前景。如果最终能够成功诱导和调控胚胎干细胞的分化与增殖，将对胚胎干细胞的基础研究和临床应用带来积极的影响，使之有可能在以下领域发挥重要作用。

1．揭示人及动物的发育机制及影响因素

生命最大的奥秘便是人是如何从一个细胞发展为复杂得不可思议的生物体的。人胚胎细胞系的建立及人胚胎干细胞研究，可以帮助我们理解人类发育过程中的复杂事件，使人深刻认识数十年来困扰着胚胎学家的一些基本问题，促进对人胚胎发育细节的基础研究。人胚胎干细胞的体外可操作性，可以一种伦理上可接受的方式，提供在细胞和分子水平上研究人体发育过程中极早期事件的方法。这种研究不会引起与胎儿实验相关联的伦理问题，因为仅靠自身胚胎干细胞是无法形成胚胎的。

2. 药学研究方面

胚胎干细胞系可分化为多种细胞类型，又是能在培养基中不断自我更新的细胞来源。它发展为胚体后的生物系统，可模拟体内细胞与组织间复杂的相互作用，这在药物研究领域具有广泛的用途。胚胎干细胞有望在短期内就能体现的优势在于药物筛选中。目前用于药物筛选的细胞都来源于动物或癌细胞这样非正常的人体细胞，而胚胎干细胞可以经体外定向诱导，为人类提供各种组织类型的人体细胞，这使得更多类型的细胞实验成为可能。虽不会完全取代在整个动物和人体上的实验，但会使药品研制的过程更为有效。当细胞系实验表明药品是安全的且效果良好，才有资格在实验室进行动物和人体的进一步实验。

在候选药物对各种细胞的药理作用和毒性试验中，胚胎干细胞提供了对新药的药理、药效、毒理及药代等研究的细胞水平的研究手段，大大减少了药物检测所需动物的数量，降低了成本。另外，由于胚胎干细胞类似于早期胚胎的细胞，它们有可能用来揭示哪些药物干扰胎儿发育和引起出生缺陷。人胚胎干细胞还可以用于其它用途。由于这类细胞本质上可以无限量地产生人体细胞，它们对于旨在发现稀有人蛋白的研究计划理应有用。国际上许多制药公司、学者都瞄准了这一重要的研究领域。

3. 细胞替代治疗和基因治疗的载体

胚胎干细胞最诱人的前景和用途是生产组织和细胞，用于“细胞疗法”，为细胞移植提供无免疫原性的材料。任何涉及丧失正常细胞的疾病，都可以通过移植由胚胎干细胞分化而来的特异组织细胞来治疗。如用神经细胞治疗神经退行性疾病(帕金森病、亨廷顿舞蹈症、阿尔茨海默病等)，用胰岛细胞治疗糖尿病，用心肌细胞修复坏死的心肌等。

胚胎干细胞还是基因治疗最理想的靶细胞。这里的基因治疗是指用遗传改造过的人体细胞直接移植或输入病人体内，达到控制和治愈疾病的目的。这种遗传改造包括纠正病人体内存在的基因突变，或使所需基因信息传递到某些特定类型细胞。

当然，干细胞技术的最理想阶段是希望在体外进行“器官克隆”以供病人移植。如果这一设想能够实现，将是人类医学中一项划时代的成就，它将使器官培养工业化，解决供体器官来源不足的问题；使器官供应专一化，提供病人特异性器官。人体中的任何器官和组织一旦出现问题，可像更换损坏的零件一样随意更换和修理。

三、神经干细胞

3.1神经干细胞的定义及分布

神经干细胞（neura stem cell，NSC），来源于中枢神经系统的多能干细胞，终身具有自我更新能力，并能分化成神经系统的各类细胞。在特定条件诱因下，能够向特定类型神经元或神经胶质细胞分化的特殊的未分化或低分化细胞的总称。可以说神经干细胞是神经系统形成和发育的源泉。其主要功能是作为一种后备储备，参与神经系统损伤修复或细胞正常死亡的更新。识别神经干细胞的重要标志为巢蛋白（nestin），nestin阳性细胞具有干细胞的特征。1992年Reynolds和Richards先后在成年鼠的纹状体和海马中分离出神经干细胞，中枢神经系统其它部位，如端脑、间脑、中脑、脑干和脊髓也相继分离出神经干细胞。中枢神经系统损伤性和退行性疾病，如急性脊髓损伤、脑血管栓塞、帕金森病、老年性痴呆、脊髓侧索硬化、共济失调和享廷顿综合症等疾病，通过将神经干细胞以组织工程技术移植入受损的中枢神经系统，使受损组织的结构和功能得到恢复。

3-2神经干细胞的生物学特性

神经干细胞的生物学特性主要包括：

1） 多向分化潜能，即具有分化为神经系统大部分类型细胞的能力。

2） 长期自我更新维持自身数量稳定，保持未分化的特性。

3） 分裂增殖。神经干细胞的分裂除了不对称分裂，还有对称分裂。

4） 神经干细胞的标志：神经巢蛋白（Nestin）。神经干细胞是未分化的原始神经细胞，无论在体内还是在体 外都特异性地表达一个特征性的抗原——中间丝蛋白，因其主要存在于神经上皮干细胞，故名神经巢蛋白。

5） 对损伤和疾病的反应能力。

6） 迁移功能和良好的组织融合性。移植后的神经干细胞同样具有迁移能力，且受病变部位神经源性信号的影响，移植后的神经干细胞具有向病变部迁移的嗜性，随后分化成特异性细胞。

7） 低免疫原性。神经干细胞是未分化的原始细胞，不表达成熟细胞抗原，具有低免疫原性。故在移植后相对较少发生异体排斥反应，有利于其存活。

3-3神经干细胞分化及分化特性

神经干细胞的基本属性之一是具有多种分化潜能，能分化为神经元、星形胶质和少突胶质等。其分化特性：

1） 神经干细胞的可塑性；

2） 神经干细胞的定向分化：包括神经干细胞向神经元分化以及神经干细胞向神经胶质分化；

3） 神经干细胞的横向分化；

4） 神经干细胞的逆分化；

5） 体外培养体系中神经干细胞的分化：包括神经干细胞的自然分化以及神经干细胞的诱导分化；

6） 在体神经干细胞的分化有两种：植入体内的神经干细胞的分化以及自体神经干细胞的分化。

3-4神经干细胞的可塑性

“可塑性”是指来自于一种组织的成体干细胞产生另一种其它组织细胞的能力，即发现单能干细胞也具有多能性。近年来发现神经干细胞具有极大的可塑性，神经干细胞不仅在体内外适宜条件下，可以被诱导分化为各种类型的成熟神经细胞（神经元、星形胶质和少突胶质），在特定的环境中还可以分化产生属于不同组织的细胞。如利用神经干细胞可实现跨胚层分化，如分化为骨骼肌细胞和造血样细胞等。神经生物学家Bjornson等用神经干细胞在接受致死量照射毁髓处理的小鼠中实现了造血重建。神经干细胞这一特性的发现，不仅打破了组织再生来源于该组织干细胞的传统观念，而且具有重要的实用价值，这使人们对神经干细胞的多潜能有了更深层的认识，也使人们对神经干细胞的分化研究寄予更高期望。

3-5神经干细胞的横向分化

研究发现，神经干细胞的分化潜能不仅仅局限于所属组织，在特定的环境中能分化成其他类型组织细胞，即具有横向分化潜能。

1） 神经干细胞可被诱导分化为肌细胞；

2） 神经干细胞可被诱导分化为造血前体细胞；

3） 神经干细胞可发育成个胚层的细胞；

4） 其他组织干细胞向神经细胞的分化。神经干细胞可以分化成不同类型组织细胞，此外，其他组织的干细胞还可以分化成神经组织细胞。研究表明骨髓干细胞可以分化为神经细胞。

3-6神经干细胞的应用与展望

神经干细胞的发现是神经系统疾病治疗的一个里程碑，大部分神经缺损是由于疾病或损伤而使神经系统中的某些类型细胞的数目减少所致，而这些细胞又不能自我修复，如神经退行性疾病(帕金森病)和脱髓鞘疾病。由于神经干细胞特有的生物学特性是既在体外的可持续增殖，又具有多分化的潜能，给人类多年来一直未能解决的使损伤或病变的中枢神经组织恢复相应功能的治疗难题提供了可能的途径。目前，神经干细胞在应用方面的研究主要集中在以下三个方面。

1 用于神经细胞的替代疗法

从人胎儿全脑分离出神经干细胞并成功地灌注入发育中的小鼠大脑后，细胞能存活、迁移，毫无接缝地与宿主大脑组织连为一体并产生3种基本的神经细胞，这些被灌注的细胞还能替补小鼠小脑神经元退行性变性神经元缺陷。

2 充当基因治疗的载体

中枢神经系统损伤后自我修复效果不佳的原因，除了内源性神经干细胞的数量不足外，还由于损伤局部的微环境不适宜神经细胞的再生。在这种情况下，单纯补充干细胞的数量是不够的，可以通过转基因技术，将编码神经营养因子等的基因片段导入神经干细胞中，使其在移植部位进行表达，改善局部微环境，以维持细胞的生存和增殖。此外，为了达到某种特殊的治疗目的，也需要对移植的神经干细胞进行基因修饰，使其在局部产生特殊的蛋白质，如用于治疗中枢神经系统肿瘤时，让其产生抗癌药物；治疗帕金森病时，让其产生多巴胺等。

3 有助于对生命科学的研究

迄今为止，国内外的神经科学工作者已经使用神经干细胞移植技术对脑缺血性疾病、脑出血性疾病、中枢神经系统创伤、中枢神经系统慢性退变性疾病(帕金森病、亨廷顿病、阿尔茨海默病)以及中枢神经系统肿瘤等进行动物治疗试验，展示了十分诱人的临床应用前景。例如，帕金森病是由于黑质多巴胺神经元变性引起的，表现为典型的运动功能失调如僵直、颤抖等。Preed等研究表明，把人胚多巴胺神经元移植到帕金森病病人脑中，能显著改善60岁以下病人的症状，尽管对60岁以上病人症状未见明显改善。