神經(jīng)干細(xì)胞（NSC）在生物醫(yī)學(xué)研究中的使用越來越受歡迎，突破性的研究推翻了長期以來神經(jīng)組織無法再生的觀點(diǎn)。神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細(xì)胞和少突膠質(zhì)細(xì)胞起源于大腦特定區(qū)域的神經(jīng)干細(xì)胞這一發(fā)現(xiàn)揭示了治療中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的重要臨床應(yīng)用，包括帕金森病、阿爾茨海默病和脊髓修復(fù)。

神經(jīng)干細(xì)胞常見問題解答

什么是神經(jīng)干細(xì)胞？

神經(jīng)干細(xì)胞是來自中樞神經(jīng)系統(tǒng)的多能干細(xì)胞，可以自我更新，并分化為神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細(xì)胞和少突膠質(zhì)細(xì)胞¹。

神經(jīng)干細(xì)胞在哪里發(fā)現(xiàn)？

在胚胎發(fā)育過程中，神經(jīng)干細(xì)胞普遍存在于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的所有區(qū)域，包括皮質(zhì)、丘腦、脊髓和隔膜。然而，在成年哺乳動(dòng)物的大腦中，它們僅限于兩個(gè)區(qū)域：

• 側(cè)腦室的室下區(qū) (SVZ)
• 海馬齒狀回內(nèi)的顆粒下區(qū) (SGZ)

從大腦中分離神經(jīng)干細(xì)胞的步驟是什么？

神經(jīng)干細(xì)胞的分離包括四個(gè)步驟。⁴

解剖：從大腦的適當(dāng)位置制作薄薄的組織切片，并將它們進(jìn)一步切碎成小塊以進(jìn)行酶消化。

酶消化：分離的組織被細(xì)胞外基質(zhì)包圍，并用胰蛋白酶和木瓜蛋白酶等蛋白酶消化。

機(jī)械解聚：通過研磨或?qū)⒓?xì)胞懸浮液通過注射器和針頭進(jìn)行解聚，從剩余組織中去除神經(jīng)干細(xì)胞。

富集：通過上述步驟獲得的細(xì)胞是異質(zhì)的，隨后根據(jù)細(xì)胞的表型對(duì)它們進(jìn)行富集。

• 細(xì)胞培養(yǎng)板的粘附性：根據(jù)對(duì)涂有不同基質(zhì)的細(xì)胞培養(yǎng)板表面的粘附性來區(qū)分神經(jīng)細(xì)胞的亞型。
• 差速梯度離心：神經(jīng)干細(xì)胞呈密度梯度分布，可單獨(dú)收集。梯度是通過使用不同的試劑形成的，包括percoll、蔗糖溶液和牛血清白蛋白。
• 免疫淘選：根據(jù)細(xì)胞與先前涂有細(xì)胞表面抗體的細(xì)胞培養(yǎng)板的差異結(jié)合來分離細(xì)胞。
• 熒光激活細(xì)胞分選 (FACS)：根據(jù)核或細(xì)胞質(zhì)標(biāo)記的表達(dá)對(duì)細(xì)胞進(jìn)行分選。

什么是神經(jīng)球？

當(dāng)神經(jīng)干細(xì)胞以適當(dāng)?shù)拿芏蠕佋诤线m的低附著培養(yǎng)板中時(shí)，將連續(xù)分裂以產(chǎn)生非貼壁的球形細(xì)胞簇，稱為神經(jīng)球。神經(jīng)球含有一小部分真正的神經(jīng)干細(xì)胞，而其余細(xì)胞則處于不同的分化階段⁵。

如何表征神經(jīng)干細(xì)胞？

神經(jīng)干細(xì)胞抗體可以根據(jù)三種神經(jīng)干細(xì)胞標(biāo)記物的表達(dá)來識(shí)別神經(jīng)干細(xì)胞：Nestin、Sox2和Musashi。此外，星形膠質(zhì)細(xì)胞和少突膠質(zhì)細(xì)胞還可以通過免疫細(xì)胞化學(xué)分別檢測(cè)分化譜系標(biāo)記物β-III-微管蛋白、GFAP和O1來鑒定。

用于繁殖神經(jīng)干細(xì)胞的培養(yǎng)基是什么？

無血清NSC擴(kuò)增培養(yǎng)基在補(bǔ)充L-谷氨酰胺和FGF-2的情況下用于維持神經(jīng)干細(xì)胞培養(yǎng)物。在適當(dāng)?shù)臈l件下，神經(jīng)干細(xì)胞應(yīng)該無限增殖。然而，建議進(jìn)行常規(guī)核型分析。

如何維持和增殖神經(jīng)干細(xì)胞？

神經(jīng)球⁶和單層培養(yǎng)物⁷均用于培養(yǎng)和擴(kuò)增神經(jīng)干細(xì)胞。然而，每種方法都有自己的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)：

什么是神經(jīng)祖細(xì)胞？

神經(jīng)祖細(xì)胞是神經(jīng)干細(xì)胞的后代，可以分化成不止一種神經(jīng)細(xì)胞類型。然而，與神經(jīng)干細(xì)胞不同，它們的增殖和自我更新能力有限。

神經(jīng)干細(xì)胞如何分化為神經(jīng)元？

雙SMAD抑制是一種用于將NSC分化為神經(jīng)元的常用技術(shù)。這些神經(jīng)誘導(dǎo)介質(zhì)依靠小分子神經(jīng)誘導(dǎo)劑和補(bǔ)充劑來產(chǎn)生高度富集的終末分化TUJ-1/MAP2ab陽性末期神經(jīng)元群體。

神經(jīng)干細(xì)胞移植的潛在治療應(yīng)用有哪些？

將外源神經(jīng)干細(xì)胞或終末分化神經(jīng)細(xì)胞移植到宿主大腦中可以治愈多種神經(jīng)退行性疾病，如帕金森病、亨廷頓病、阿爾茨海默病、脊髓損傷、肌萎縮側(cè)索硬化癥和腦缺血⁸。

參考資料：

1.Galli R, Gritti A, Bonfanti L, Vescovi AL. 2003. Neural Stem Cells. Circulation Research. 92(6):598-608. https://doi.org/10.1161/01.res.0000065580.02404.f4

2.Sanai N, Tramontin AD, Qui?ones-Hinojosa A, Barbaro NM, Gupta N, Kunwar S, Lawton MT, McDermott MW, Parsa AT, Manuel-García Verdugo J, et al. 2004. Unique astrocyte ribbon in adult human brain contains neural stem cells but lacks chain migration. Nature. 427(6976):740-744. https://doi.org/10.1038/nature02301

3.Gonzalez-Perez O, Chavez-Casillas O, Jauregui-Huerta F, Lopez-Virgen V, Guzman-Muniz J, Moy-Lopez N, Gonzalez-Castaneda RE, Luquin S. 2011. Stress by noise produces differential effects on the proliferation rate of radial astrocytes and survival of neuroblasts in the adult subgranular zone. Neuroscience Research. 70(3):243-250. https://doi.org/10.1016/j.neures.2011.03.013

4.la Cruz JO, Ayuso-Sacido A. Neural Stem Cells from Mammalian Brain: Isolation Protocols and Maintenance Conditions. https://doi.org/10.5772/32766

5.Reynolds BA, Rietze RL. 2005. Neural stem cells and neurospheres?re-evaluating the relationship. Nat Methods. 2(5):333-336. https://doi.org/10.1038/nmeth758

6.Reynolds B, Weiss S. 1992. Generation of neurons and astrocytes from isolated cells of the adult mammalian central nervous system. Science. 255(5052):1707-1710. https://doi.org/10.1126/science.1553558

7.Theus MH, Ricard J, Liebl DJ. 2012. Reproducible Expansion and Characterization of Mouse Neural Stem/Progenitor Cells in Adherent Cultures Derived from the Adult Subventricular Zone. Current Protocols in Stem Cell Biology. 20(1):2D.8.1-2D.8.10. https://doi.org/10.1002/9780470151808.sc02d08s20

8.Casarosa S, Bozzi Y, Conti L. 2014. Neural stem cells: ready for therapeutic applications?. Molecular and Cellular Therapies. 2(1):31. https://doi.org/10.1186/2052-8426-2-31

免責(zé)說明：本文僅用于傳播科普知識(shí)，分享行業(yè)觀點(diǎn)，不構(gòu)成任何臨床診斷建議！杭吉干細(xì)胞所發(fā)布的信息不能替代醫(yī)生或藥劑師的專業(yè)建議。如有版權(quán)等疑問，請(qǐng)隨時(shí)聯(lián)系我。