![]() 神经干细胞的研究方法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[8-10],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(lineagemapping)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[7,10],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[12]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(rostralmigratorystream)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[12]。最令人惊讶的是Bjornson等[13]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[12]。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[14]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[5,6]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[11]。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。
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作者: 发布时间:2007-04-24 11:30:30.139 出处: ||
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