中藥對骨髓間充質(zhì)干細胞向神經(jīng)細胞分化影響的研究概況(一)

1、中藥對骨髓間充質(zhì)干細胞向神經(jīng)細胞分化影響的研究概況(一)【摘要】 骨髓間充質(zhì)干細胞(mesenchymal stem cells，MSCs)具有在體內(nèi)及體外向神經(jīng)細胞分化的潛能，為多種神經(jīng)系統(tǒng)疾病的細胞治療提供了新的思路。開展中藥定向誘導(dǎo)間充質(zhì)干細胞向神經(jīng)細胞分化研究，可望為今后臨床神經(jīng)細胞移植提供安全有效的誘導(dǎo)分化劑，也可為中醫(yī)藥在間充質(zhì)干細胞領(lǐng)域的應(yīng)用開辟新的途徑。 【關(guān)鍵詞】 間充質(zhì)干細胞神經(jīng)細胞中藥【Abstract】 The mesenchymal stem cells（MSCs）,have the potential on the differentiating intoneuro

2、n both in vivo and in vitro.It offers new methods of cell treatment on several kinds of neural diseases.Developing the Chinese herbal medicine study on that MSCs are directional induced differentiationinto neuron,hope it can offer secure and effective inducibledifferentiation pharmaceuticaldosage fo

3、rm on clinicalneurontransplant,also hope it can find new approach on herb application in MSCs territory.【Key words】 mesenchymal stem cells; neuron; Chinese herbal medicine近年來，隨著干細胞治療的研究進展，骨髓間質(zhì)干細胞（mesenchymal stemcells,MSCs)在神經(jīng)系統(tǒng)疾病中的治療作用，越來越被人們所重視。由于成年哺乳動物神經(jīng)元損傷后無法再生，而骨髓間質(zhì)干細胞具有多向分化能力，可以分化為神經(jīng)細胞，故在神經(jīng)元受損

4、如腦梗死等疾病的治療中具有一定的療效，而傳統(tǒng)中藥作為誘導(dǎo)分化劑具有價廉、安全的優(yōu)點，可望成為今后臨床神經(jīng)細胞移植安全有效的誘導(dǎo)分化劑，因此為臨床神經(jīng)系統(tǒng)損傷疾病的治療以及新藥的開發(fā)提供理論基礎(chǔ)。1 骨髓間質(zhì)干細胞1.1 定義 骨髓包括基質(zhì)系統(tǒng)和造血系統(tǒng)，基質(zhì)系統(tǒng)含有非造血組織的干細胞，它來源于中胚層的未分化的間充質(zhì)細胞，具有能夠分化形成至少7種組織細胞，因其有向中胚層和神經(jīng)外胚層來源的多種組織細胞分化的能力，如骨、軟骨、脂肪、纖維組織和骨髓支持基質(zhì)等多種間充質(zhì)組織，因而被稱為骨髓基質(zhì)干細胞(MSCs)或骨髓間充質(zhì)干細胞1。1.2 來源 MSCs作為一種組織干細胞存在于多種組織中，不僅存在于骨髓

5、、臍血和外周血中2，還存在于軟骨膜、骨膜、肌肉3、脂肪以及骨小梁中4。目前研究較多的是骨髓來源的MSCs，骨髓基質(zhì)是MSCs最重要的來源。目前MSCs的試驗研究多取材于大鼠、小鼠，少數(shù)還有兔子、猴、狗、羊及成人、胎兒等。2 MSCs誘導(dǎo)成神經(jīng)細胞的相關(guān)檢測指標目前鑒定神經(jīng)細胞多用免疫組化和RT-PCR法檢測神經(jīng)絲蛋白（NF-M）、神經(jīng)元特異性烯醇化酶（NSE）、神經(jīng)元特異性核蛋白(NeuN)5、巢蛋白（nestin）6、微管聯(lián)合蛋白-2（MAP-2）、生長相關(guān)蛋白-43（GAP-43）7、膠質(zhì)纖維酸性蛋白（GFAP）8等的表達。3 國內(nèi)外誘導(dǎo)MSCs向神經(jīng)細胞分化的研究現(xiàn)狀近年來神經(jīng)干細胞的發(fā)

6、現(xiàn)和研究，對中樞神經(jīng)細胞是不能再生的傳統(tǒng)理論提出了挑戰(zhàn)。Kopen、Brazel-ton等發(fā)現(xiàn)MSCs注射到新生小鼠腦內(nèi)可分化為神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細胞9,10。由此為神經(jīng)系統(tǒng)的多種難治性疾病開辟了一條新的細胞替代療法。雖然Woodbury等在體外用經(jīng)-巰基乙醇誘導(dǎo)MSCs分化的神經(jīng)元樣細胞雖然速度快、誘導(dǎo)分化率高，但神經(jīng)元樣細胞成活時間很短，臨床實際應(yīng)用價值不大5,11。目前中醫(yī)藥在這方面的研究有了新的進展，中醫(yī)藥素有滋陰補陽、強身壯體、增智健腦、抗衰老和調(diào)節(jié)免疫功能之功效，自2001年項鵬、夏文杰12等首次報道將成人MSCs用堿性成纖維生長因子(bFGF)預(yù)誘導(dǎo)，再用復(fù)方丹參注射液誘導(dǎo)，發(fā)現(xiàn)M

7、SCs在誘導(dǎo)后，類似神經(jīng)元形態(tài)，結(jié)果與硫代甘油對照組相似，但細胞存活時間較久。此后中藥對MSCs的定向誘導(dǎo)分化作用引起了關(guān)注。近年來研究發(fā)現(xiàn)，中藥丹參、麝香多肽、川芎嗪、三七總皂甙、黃芪、天麻、人參、當歸、地黃多糖以及中藥丹參聯(lián)合神經(jīng)生長因子等均可誘導(dǎo)MSCs定向分化為神經(jīng)元樣細胞，銀杏內(nèi)脂B也可促進成年大鼠神經(jīng)干細胞向神經(jīng)元分化。并且發(fā)現(xiàn)利用麝香多肽在體外將MSCs定向誘導(dǎo)分化為神經(jīng)前體細胞后，再將此類MSCs源性的神經(jīng)前體細胞植入橫斷性脊髓損傷大鼠模型和帕金森病大鼠模型中，發(fā)現(xiàn)此類細胞不但可在宿主體內(nèi)成活、遷移，還能與宿主的相應(yīng)組織發(fā)生整合，植入此類細胞還可促進宿主的神經(jīng)再生，大大改善宿主

8、的癥狀，使宿主的神經(jīng)功能得以較大程度的恢復(fù)1218。但神經(jīng)干細胞需要在腦組織中獲取，在人體中該項研究受到極大限制。骨髓間充質(zhì)干細胞(MSCs)體內(nèi)及體外具有向神經(jīng)細胞分化的潛能，為多種神經(jīng)系統(tǒng)疾病的細胞治療提供了新的思路。近年來國內(nèi)學(xué)者嘗試應(yīng)用中藥體外誘導(dǎo)間充質(zhì)干細胞定向分化為神經(jīng)細胞，可望為中醫(yī)藥在間充質(zhì)干細胞領(lǐng)域的研究和應(yīng)用開辟新的途徑。4 研究中藥誘導(dǎo)MSCs向神經(jīng)細胞分化的意義4.1 研究MSCs的意義 雖然有學(xué)者應(yīng)用神經(jīng)干細胞、胚胎干細胞移植在治療腦梗死等神經(jīng)系統(tǒng)損傷性疾病中取得了一定的療效，但若開展MSCs移植卻有著更為明顯的優(yōu)勢，特別是因MSCs來源廣，取材容易，對機體損傷小，利

9、用患者本人的骨髓獲取的MSCs完全是自身遺傳背景，可避免免疫排斥反應(yīng)，并且無倫理學(xué)方面的困擾，更易于臨床應(yīng)用。因此，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的細胞治療中，MSCs是很好的細胞來源。4.2 研究應(yīng)用中藥誘導(dǎo)的意義 MSCs體外向神經(jīng)細胞分化，國外研究較多使用-巰基乙醇、二甲基亞砜、硫代甘油等作為誘導(dǎo)劑，但這些化學(xué)制劑均有一定毒性，不能應(yīng)用于人體內(nèi)。利用經(jīng)臨床驗證的傳統(tǒng)中藥作為誘導(dǎo)分化劑具有價廉、安全的優(yōu)點，可望成為今后臨床神經(jīng)細胞移植安全有效的誘導(dǎo)分化劑。5 MSCs在中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病治療中的應(yīng)用許多學(xué)者將MSCs移植進一些神經(jīng)系統(tǒng)疾病動物模型中，如：遺傳性脫髓鞘性神經(jīng)病、腦卒中、腦外傷等，觀察其治療效果

10、，以期探索一條治療CNS疾病的新途徑19。如MSCs對Parkinson疾病的治療，侯玲玲等20用實驗證明了骨髓MSCs有望成為治療PD 的種子細胞。MSCs對脫髓鞘性神經(jīng)病的治療，Sasaki M 等21也通過實驗表明體內(nèi)MSCs能分化成髓磷脂形成細胞并修補脫髓鞘的CNS。以及MSCs對腦中風疾病和對CNS外傷的治療都表明MSCs在中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的治療中有著廣闊的應(yīng)用前景。6 存在的問題（1）MSCs分化成神經(jīng)細胞的機制尚不清楚。目前已報道的用于誘導(dǎo)MSCs向神經(jīng)細胞分化的中藥大部分和-巰基乙醇有共同之處，即抗氧化作用，推測它們的誘導(dǎo)機制可能與其抗氧化作用有關(guān)，但確切機制仍需要進一步探討。

11、（2）迄今尚沒有一位研究者成功地誘導(dǎo)MSCs定向分化為某一種有功能的特定類型神經(jīng)元，如DA 神經(jīng)元。進一步解決如何控制MSCs向神經(jīng)元方向定向分化，延長神經(jīng)元的存活時間等問題，將有助于中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷和退行性疾病的治療。（3）中藥誘導(dǎo)MSCs向神經(jīng)細胞分化研究中，已證實一些中藥具有在體外誘導(dǎo)MSCs向神經(jīng)樣細胞分化的作用，但在動物模型中，移植MSCs并同時應(yīng)用這些中藥誘導(dǎo)，能否增加MSCs分化為神經(jīng)樣細胞的陽性轉(zhuǎn)化率。促進新生神經(jīng)元存活；能否更有效的刺激宿主細胞分泌神經(jīng)營養(yǎng)因子，促進神經(jīng)損傷功能恢復(fù)；體外用這些中藥誘導(dǎo)出的神經(jīng)元尚未觀察到遞質(zhì)的表達，如何才能誘導(dǎo)出具有合成和分泌神經(jīng)遞質(zhì)功能的神

12、經(jīng)元；體外用這些中藥從MSCs誘導(dǎo)分化形成的神經(jīng)樣細胞，用于動物體內(nèi)是否具有神經(jīng)樣細胞的功能，仍需要進一步探索22。（4）還有姚曉黎等觀察到參芪液在誘導(dǎo)hMSC分化為神經(jīng)元樣細胞的過程中，去除參芪液，觀察到神經(jīng)元樣細胞又恢復(fù)為hMSC的外形，呈現(xiàn)寬大扁平或長梭形?；驒z測顯示逆轉(zhuǎn)化的細胞基因表達與未分化hMSC相似。因此得出結(jié)論：參芪液可以促進hMSC分化為神經(jīng)元樣細胞，誘導(dǎo)分化過程可以出現(xiàn)逆轉(zhuǎn)化現(xiàn)象23。此例可提示在用中藥誘導(dǎo)MSCs向神經(jīng)細胞分化過程中，誘導(dǎo)時間的長短也是個關(guān)鍵的因素，還有待進一步摸索?！緟⒖嘉墨I】1 張國福.骨髓基質(zhì)(間充質(zhì))干細胞向神經(jīng)細胞分化潛能的研究進展.江西中醫(yī)學(xué)

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