神經(jīng)干細胞與腦血管病

神經(jīng)干細胞與腦血管病第1頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一干細胞神經(jīng)干細胞神經(jīng)干細胞與腦梗死我們的工作第2頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一干

細

胞第3頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一1、干細胞

干細胞是一類具有自我更新和分化潛能的細胞第4頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一2、干細胞分類胚胎干細胞：指胚胎早期的干細胞。這類干細胞分化潛能寬，具有分化為機體任何組織細胞的能力成體干細胞：指成體各組織器官中的干細胞，成體干細胞具有自我更新能力，但分化潛能窄，只能分化為相應(或相鄰)組織器官組成的細胞第5頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一3、干細胞的自穩(wěn)定性指干細胞可在個體生命過程中自我更新并維持其自身數(shù)目恒定干細胞的自穩(wěn)定性是區(qū)別腫瘤細胞的本質(zhì)特征細胞通過其特有的分裂方式維持自穩(wěn)定性第6頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一4、干細胞的分裂方式干細胞有對稱與不對稱兩種分裂方式對稱分裂：干細胞

分裂干細胞干細胞對稱分裂：干細胞

分裂分化細胞分化細胞不對稱分裂：干細胞

干細胞分化細胞分裂第7頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一不對稱分裂的結(jié)果使兩個子細胞一個成為功能專一的分化細胞；另一個保持干細胞的特征使機體對干細胞的調(diào)控更靈活，以適應機體的生理變化要求機體對干細胞分裂的調(diào)控更精確，以保持干細胞數(shù)目恒定4、干細胞的分裂方式第8頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一5、干細胞的分化潛能

根據(jù)其分化潛能大小，干細胞可分為三類全能干細胞多能干細胞專能干細胞第9頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一（1）全能干細胞(胚胎干細胞)具有形成完整個體的分化潛能如胚胎干細胞(ES)具有很強的分化能力，可無限增殖并分化為全身200多種細胞類型，及機體的各種組織、器官第10頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一（2）多能性干細胞多能干細胞具有分化出多種細胞組織的潛能，但失去了發(fā)育成完整個體的能力如骨髓多能造血干細胞，它可分化出至少十二種血細胞，但不能分化出造血系統(tǒng)以外的其它細胞第11頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一（3）專能干細胞(成體干細胞)專能干細胞(也稱單能、偏能干細胞)，這類干細胞只能向一種類型或密切相關(guān)的兩種類型的細胞分化如上皮組織基底層的干細胞、肌肉中的成肌細胞(衛(wèi)星細胞)第12頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一6、干細胞的轉(zhuǎn)分化和去分化（1）干細胞的轉(zhuǎn)分化一種組織類型的干細胞在適當條件下分化為另一種組織類型的細胞的過程稱干細胞的轉(zhuǎn)分化（2）干細胞去分化一種干細胞向其前體細胞逆向轉(zhuǎn)化稱干細胞去分化

干細胞轉(zhuǎn)分化和去分化表明成體干細胞被移植入受體中具有很強的可塑性，為干細胞治療提供了可能第13頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一神經(jīng)干細胞

第14頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一傳統(tǒng)觀點：神經(jīng)細胞無再生能力。新發(fā)現(xiàn)：中樞神經(jīng)系統(tǒng)中部分細胞仍具有自我更新及分化產(chǎn)生各種神經(jīng)細胞的能力，這些細胞被稱為神經(jīng)干細胞。第15頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一1992年Rynolds和Weiss首先從成體小鼠側(cè)腦室旁膜下的神經(jīng)組織中分離并培養(yǎng)了神經(jīng)干細胞Svendsen等用同樣的方法從人的胚胎中分離出神經(jīng)干細胞第16頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一（1）胚胎來源在發(fā)育過程中，哺乳動物中樞神經(jīng)系統(tǒng)的大部分區(qū)域都存在神經(jīng)干細胞，如大腦皮層、嗅球、脊髓及海馬等部位這是由于發(fā)育中的組織具有較多的具有分化潛能的神經(jīng)前體細胞1、神經(jīng)干細胞的來源第17頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一（2）成年來源海馬齒狀回下分子層和前腦的室管膜下區(qū)是2個神經(jīng)干細胞聚集區(qū)嗅球、小腦、腦干、脊髓和視網(wǎng)膜等部位也已分離培養(yǎng)出神經(jīng)肝細胞NSC在成年哺乳動物的腦內(nèi)廣泛存在1、神經(jīng)干細胞的來源第18頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一（3）其它來源誘導胚胎干細胞向NSC分化誘導少突膠質(zhì)細胞的前體細胞逆向分化為NSC誘導骨髓間充質(zhì)干細胞分化為NSC通過基因操作使胚胎NSC獲得永生化1、神經(jīng)干細胞的來源第19頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一2、神經(jīng)干細胞的特點缺乏神經(jīng)系統(tǒng)分化的標志具有自我更新及增殖的能力具有多種細胞分化的潛能，可分化為神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細胞和少突膠質(zhì)細胞以及它們的前體細胞第20頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一（1）nestin，巢蛋白屬于第Ⅵ類中間絲蛋白僅在胚胎早期神經(jīng)上皮表達，出生后停止表達在神經(jīng)前體細胞最先表達，一旦神經(jīng)前體細胞朝向終末方向分化成神經(jīng)元和膠質(zhì)細胞(如星形膠質(zhì)細胞)時，nestin便停止表達3、神經(jīng)干細胞的標志物第21頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一（2）vimentin，波形蛋白屬于第Ⅲ類中間絲蛋白表達起始于神經(jīng)遷移完成時分化完成后表達下降3、神經(jīng)干細胞的標志物第22頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一（3）Musashi1RNA結(jié)合蛋白最先在果蠅中發(fā)現(xiàn)，是果蠅感覺神經(jīng)前體細胞不對稱分裂所必需的蛋白選擇性地在各種哺乳類動物的神經(jīng)干細胞/祖細胞表達在維持干細胞狀態(tài)和分化中發(fā)揮重要的作用被作為哺乳類神經(jīng)干細胞的標志蛋白3、神經(jīng)干細胞的標志物第23頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一（4）CD133又稱AC133，是相對分子量為120kD五次跨膜的糖基化多肽最早由Miraglia等1997年報道為一種新的細胞表面抗原，表達于人的造血干細胞表面分選的CD133陽性的胚胎來源的腦細胞能增殖形成細胞球，而CD133陰性的細胞不能形成細胞球3、神經(jīng)干細胞的標志物第24頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一（5）GFAP，膠質(zhì)纖維酸性蛋白屬于第Ⅲ類中間纖維星形膠質(zhì)細胞的標志蛋白位于室管膜下區(qū)的細胞表達GFAP，顯示出神經(jīng)干細胞的特性3、神經(jīng)干細胞的標志物第25頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一4、神經(jīng)干細胞的增殖與分化基因調(diào)控細胞因子甲狀腺激素與維甲酸神經(jīng)細胞黏附分子其他第26頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一基因調(diào)控(1)bHLH基因家族主要包括Neurogenine1、Neurogenine2和Mash1Neurogenine1和Neurogenine2促進神經(jīng)干細胞向神經(jīng)元方向分化，同時抑制其向膠質(zhì)細胞分化Mash1促進神經(jīng)干細胞向神經(jīng)元前體細胞分化第27頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一(2)Notch基因Notch基因編碼一個3105的跨膜蛋白Notch蛋白通過兩種類型細胞間作用起局部調(diào)控功能：側(cè)方抑制信號和誘導性信號Notch蛋白的作用為抑制干細胞向神經(jīng)元方向分化，并促進向膠質(zhì)方向分化基因調(diào)控第28頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一(3)PTEN基因抑癌基因PTEN基因敲除小鼠的腦體積顯著增長，海馬和小腦出現(xiàn)分層結(jié)構(gòu)混亂PTEN基因?qū)SC的增殖起負向調(diào)節(jié)作用基因調(diào)控第29頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一(1)表皮生長因子（EGF）家族EGF是促有絲分裂因子促進神經(jīng)干細胞的增殖EGF多誘導NSC向星形膠質(zhì)細胞分化細胞因子第30頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一(2)纖維生長因子（FGF）家族FGF家族在胚胎期和成年期的中樞神經(jīng)系統(tǒng)和周圍神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育中都有表達FGF1和FGF2發(fā)揮主要作用可刺激干細胞增殖誘導干細胞分化的作用與FGF的濃度有關(guān)，高劑量可以刺激產(chǎn)生神經(jīng)元和少突膠質(zhì)細胞，低劑量只產(chǎn)生神經(jīng)元細胞因子第31頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一(3)轉(zhuǎn)化生長因子β（TGF-β）超家族主要包括活化素、骨形成蛋白家族(BMPs)、白細胞抑制因子(LIF)和血小板源生長因子(PDGF)活化素僅影響細胞系的增殖，不影響分化BMP4可誘導NSC向星形膠質(zhì)細胞分化LIF可促進NSC的分化PDGF可減少干細胞分化為成熟神經(jīng)元的數(shù)量細胞因子第32頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一通過細胞內(nèi)核受體發(fā)揮作用Ｔ3表達水平增加可誘導小腦區(qū)域前體神經(jīng)元的分化RA可增加NSC向神經(jīng)元前體細胞的分化甲狀腺激素(T3)和維甲酸(RA)

第33頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一神經(jīng)細胞黏附分子(neuralcelladhesionmolecule,NCAM)是細胞外基質(zhì)的一種成分，介導細胞間的接觸，調(diào)節(jié)神經(jīng)遷移、軸突生長和基因表達等過程抑制NSC的增殖誘導NSC向神經(jīng)元方向分化神經(jīng)細胞黏附分子第34頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一GABA在早期神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育中調(diào)節(jié)神經(jīng)前體細胞的增殖和神經(jīng)元的遷移、存活和分化谷氨酸可以抑制皮質(zhì)前體細胞增殖而促進細胞分化血管活性腸肽(VIP)和垂體腺苷酸環(huán)化酶活性肽(PACAP)具有促進NSC增殖作用其他因素第35頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一神經(jīng)干細胞的治療作用包括：替代治療，用分化得到的神經(jīng)元細胞或者膠質(zhì)細胞來代替損傷或者變性的細胞轉(zhuǎn)基因治療，通過轉(zhuǎn)基因的神經(jīng)干細胞釋放神經(jīng)營養(yǎng)因子，來促進神經(jīng)再生，釋放腫瘤殺傷因子，遏制腫瘤生長作為基因載體，與病毒媒介結(jié)合后，發(fā)揮治療作用5．神經(jīng)干細胞的應用第36頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一NSC移植治療的主要途徑利用體外分離培養(yǎng)的NSC直接移植利用NSC系進行移植通過目的基因修飾后移植通過神經(jīng)營養(yǎng)因子原位誘導NSC增殖、分化第37頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一體外培養(yǎng)的NSC作為移植供體的優(yōu)點(1)在可控制的培養(yǎng)條件下，實現(xiàn)快速體外擴增以滿足移植所需的細胞數(shù)量(2)可根據(jù)擬移植部位的細胞類型及細胞結(jié)構(gòu)特異性，在體外使其分化成與受者部位細胞類型及構(gòu)成相似的細胞群體后再行移植(3)可低溫凍存，復蘇后仍能維持原來的生物學特性，故可構(gòu)建NSC庫，源源不斷地供應細胞第38頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一(4)可來源于受體自身，結(jié)構(gòu)上易與宿主固有組織整合而無免疫反應(5)具有潛在的遷移能力，能在腦實質(zhì)內(nèi)彌散較遠的距離到達靶部位(6)在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中不受血腦屏障限制，以穩(wěn)定直接的方式運送基因產(chǎn)物或替換無功能神經(jīng)細胞體外培養(yǎng)的NSC作為移植供體的優(yōu)點第39頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一NSC基因治療的作用機制（1）低免疫源性與自我更新NSC不表達成熟細胞抗原，具有低免疫源性，較少發(fā)生異體排斥反應，因而有助于長期存活，是基因治療較理想的載體轉(zhuǎn)染了治療基因的NSC植入后可表達基因產(chǎn)物，從而達到治療目的通過不對稱分裂增殖，自我更新，使NSC載體在表達外源性基因同時，能修復腫瘤組織侵蝕的正常腦組織第40頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一（2）遷移能力參與病變部位神經(jīng)結(jié)構(gòu)和功能的修復遷移追蹤腫瘤細胞，釋放特定基因產(chǎn)物（3）良好的組織融合性移植后的NSC可透過血腦屏障至腦實質(zhì)中，與宿主細胞在細胞形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能上形成初步的良好融合，使外源性基因高效穩(wěn)定表達，而達到治療作用NSC基因治療的作用機制第41頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一神經(jīng)干細胞治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病的研究神經(jīng)系統(tǒng)變性疾病帕金森病阿爾茨海默病亨廷頓病腦血管病腦梗死腦出血神經(jīng)系統(tǒng)損傷脊髓損傷腦外傷神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤遺傳代謝性疾病粘多糖綜合癥神經(jīng)節(jié)苷脂沉積癥----------------------------------------第42頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一（1）帕金森病Nishino等將神經(jīng)干細胞植入大鼠帕金森病模型紋狀體中，發(fā)現(xiàn)植入的神經(jīng)干細胞可分化為多巴胺能神經(jīng)元，半數(shù)以上的模型動物癥狀緩解Anton等通過轉(zhuǎn)染了酪氨酸羥化酶(TH)基因的神經(jīng)干細胞提供TH，可補償帕金森病的多巴胺缺失Akerud等采用從人胚胎的腹側(cè)中腦內(nèi)分離出黑質(zhì)細胞植入PD病人腦中，發(fā)現(xiàn)有一半以上的病人癥狀明顯改變而且效果持續(xù)存在第43頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一Wang等用胚胎干細胞來源的膽堿能神經(jīng)干細胞移植到小鼠AD模型大腦，結(jié)果顯示膽堿能神經(jīng)干細胞進入損傷區(qū)，向膽堿能神經(jīng)元細胞分化Gray將NSC注射入阿爾茨海默病模型動物腦內(nèi)，觀察到有膽堿能神經(jīng)元表型和膠質(zhì)細胞表型且實驗動物認知功能恢復（2）阿爾茨海默病第44頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一Brasted等將神經(jīng)干細胞植入亨廷頓病大鼠模型腦內(nèi)，使大鼠受損的運動習性重新恢復，表明亨廷頓病動物植入的神經(jīng)干細胞可在腦內(nèi)形成功能性連接，對促進亨廷頓病癥的改善具有一定的作用Freeman等利用神經(jīng)干細胞移植治療人類亨廷頓病，病人癥狀和體征改善，組織學顯示移植細胞替代了受損細胞并部分重建了神經(jīng)元間的聯(lián)系（3）亨廷頓病第45頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一Jin等發(fā)現(xiàn)腦缺血可以促使大鼠海馬齒狀回和室管膜的NSC增殖Park等將NSC移植到缺血性腦損傷的小鼠腦中，NSC顯示強烈的移植物外源基因表達，并分化為損傷缺失的神經(jīng)細胞Kondziolka等將人的NSC體外分化為神經(jīng)元并移植到12例腦卒中患者的基底節(jié)。術(shù)前、術(shù)后的神經(jīng)功能、PET和MRI檢查結(jié)果表明NSC移植是安全的，6例患者的神經(jīng)功能明顯改善，PET掃描顯示梗死部位的代謝活動增強（4）腦梗死第46頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一Nonaka等用全反式維甲酸誘導胚胎干細胞分化為神經(jīng)干細胞，注射到腦出血大鼠模型的對側(cè)側(cè)腦室內(nèi)，28ｄ后在出血腔周圍看到胚胎干細胞來源的神經(jīng)元細胞和星形膠質(zhì)細胞,神經(jīng)元在側(cè)腦室室管膜下區(qū)形成細胞結(jié)節(jié)Jeong等發(fā)現(xiàn)，通過靜脈移植的神經(jīng)干細胞選擇性地移行到大鼠腦血腫周圍，分化為神經(jīng)元細胞(約10%)和星形膠質(zhì)細胞(約75%)（5）腦出血第47頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一McDonald等將NSC注入大鼠胸髓損傷模型，2周后分化成少突膠質(zhì)細胞、星形膠質(zhì)細胞和神經(jīng)元，并發(fā)現(xiàn)后肢部分負重與協(xié)調(diào)能力恢復Iwanami等將體外擴增的人NSC移植到損傷后9ｄ的狨猴脊髓，8周后分化為神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細胞和少枝膠質(zhì)細胞，損傷腔減小，同時運動功能明顯增強（6）脊髓損傷第48頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一Riess等對顱腦損傷的動物進行NSC移植治療，發(fā)現(xiàn)NSC能分化為神經(jīng)元并改善實驗動物的運動功能Wennersten等在成年大鼠單側(cè)頂葉皮質(zhì)腦挫傷后,立即將人NSC移植到損傷附近，2周和6周后,移植細胞出現(xiàn)在損傷區(qū)域周圍、海馬、胼胝體和同側(cè)的室管膜下區(qū)，雙重染色顯示分化為神經(jīng)元細胞和星形膠質(zhì)細胞（7）腦外傷第49頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一Benedetti將轉(zhuǎn)染IL-4的鼠NSC注入的鼠膠質(zhì)瘤模型發(fā)現(xiàn)，動物生存期明顯延長，腫瘤體積明顯縮小Abody等利用NSC做載體，轉(zhuǎn)導胞嘧啶脫氨酶基因后治療顱內(nèi)膠質(zhì)瘤模型動物，發(fā)現(xiàn)能有效的將5-Fc轉(zhuǎn)變?yōu)?-Fu，80%的腫瘤細胞被殺滅，同時NSC還能追蹤向正常組織浸潤的腫瘤細胞（8）中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤第50頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一Buchet等將轉(zhuǎn)導β-葡糖苷酸酶基因的NSC注射到粘多糖綜合癥新生鼠體內(nèi)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)β-葡糖苷酸酶活性在整個中樞神經(jīng)軸表達，治療組動物能長大成熟，而非治療對照組動物在成熟前全部死亡Lacorazza等的研究表明：將NSC移植入神經(jīng)節(jié)苷脂沉積癥小鼠腦內(nèi)后，能表達β-氨基己糖酶8周以上并增加酶的活性，腦內(nèi)部分區(qū)域神經(jīng)節(jié)苷脂的貯積減少（9）遺傳代謝性疾病第51頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一神經(jīng)干細胞與腦梗死第52頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一1、外源性NSC治療腦梗死2、內(nèi)源性NSC治療腦梗死3、誘導造血干細胞轉(zhuǎn)分化治療腦梗死4、我們的工作第53頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一1、外源性NSC治療腦梗死第54頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一1997年，Mattsson,B等從妊娠17天的大鼠胚胎新皮質(zhì)取出腦組織，移植入局灶性缺血7天的大鼠病灶內(nèi)，發(fā)現(xiàn)移植物可以在腦內(nèi)存活，并改善動物的神經(jīng)系統(tǒng)功能；但需要嚴格的控制飼養(yǎng)條件2001年，Riolobos,AS等將大鼠胚胎的腦組織移植入腦梗死模型的腦組織后，對患側(cè)肢體進行強制性訓練，結(jié)果運動能力得到一定改善，熒光示蹤顯示移植細胞可向宿主腦內(nèi)遷移；但未進行訓練組未見改善說明：胚胎腦組織移植可以改善腦梗死大鼠模型的神經(jīng)功能，但需要特殊的飼養(yǎng)條件和功能訓練胚胎腦組織移植治療腦梗死第55頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一臍帶血干細胞移植治療腦梗死2001年，ChenJ等將人臍帶血細胞經(jīng)尾靜脈注入大腦中動脈梗死的大鼠體內(nèi)，14天后發(fā)現(xiàn)其神經(jīng)功能明顯改善2004年，VendrameM等通過實驗發(fā)現(xiàn)，靜脈給予人臍帶血細胞可以改善腦梗死大鼠模型的神經(jīng)功能，減小梗死灶體積，且其效果呈劑量依賴性

說明臍帶血干細胞移植可以促進腦梗死動物模型功能恢復，且可以通過靜脈輸入第56頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一2001年，Veizovic等將胚胎鼠來源的永生化神經(jīng)上皮細胞系直接植入大腦中動脈梗死大鼠的病灶內(nèi)，發(fā)現(xiàn)肢體運動功能顯著改善2002年，Modo,M.等將相同細胞系植入大腦中動脈梗死大鼠的側(cè)腦室內(nèi)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)大鼠的認知功能顯著改善說明同種胚胎源性NSC可以改善腦梗死大鼠的神經(jīng)功能，但不同位置的植入效果不同同種胚胎源性NSC移植治療腦梗死第57頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一2003年，Jeong等將人NSC經(jīng)靜脈注入腦梗死大鼠模型體內(nèi)，結(jié)果顯示神經(jīng)功能顯著改善2004年，Kelly等將人NSC直接注入大鼠腦梗死模型的大腦皮層，可見NSC在宿主腦內(nèi)存活，并遷移分化為神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細胞說明異種胚胎源性NSC亦可以在大鼠腦內(nèi)分化為神經(jīng)細胞，并改善宿主的神經(jīng)功能異種胚胎源性NSC移植治療腦梗死第58頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一2003年，ZhangZG等首次從成年大鼠的側(cè)腦室下區(qū)分離培養(yǎng)出NSC，采用強磁性標記后植入腦梗死大鼠模型的腦池內(nèi)，利用磁共振示蹤觀察NSC的遷移情況，結(jié)果顯示：NSC可以定向向梗死灶內(nèi)遷移，增殖分化為神經(jīng)元和膠質(zhì)細胞，代替缺失的神經(jīng)組織大鼠的神經(jīng)功能明顯改善說明，成年來源的NSC同樣可以對腦梗死動物模型起到治療作用成年來源的NSC移植治療腦梗死第59頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一2、內(nèi)源性NSC治療腦梗死第60頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一腦梗死后的神經(jīng)再生2001年，KeeNJ等通過阻斷雙側(cè)頸動脈造成大鼠的全腦缺血模型，1周后齒狀回的神經(jīng)干細胞數(shù)目為正常水平的2到3倍；2周后，60%的新生細胞分化為CRMP-4陽性的幼稚細胞；5周后，60%的新生細胞分化為鈣結(jié)合蛋白（calbindin）陽性的成熟細胞2001年，ArvidssonA等通過阻斷一側(cè)大腦中動脈2小時，造成局灶性腦梗死模型，5周后，免疫熒光顯示NeuN和BrdU陽性的NSC數(shù)目顯著增加提示：全腦和局灶性大腦缺血，均可直接刺激腦內(nèi)NSC的增生第61頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一2002年，ArvidssonA等在大腦中動脈阻塞造成的腦梗死大鼠模型中發(fā)現(xiàn)：側(cè)腦室下區(qū)NSC大量增生，并向基底節(jié)區(qū)遷移6周內(nèi)80%的新生細胞相繼發(fā)生死亡僅有0.2%的損傷細胞得到新生細胞的替代修復提示：單純依靠機體的自身反應產(chǎn)生的NSC增殖、分化尚遠不足以修復梗死造成的神經(jīng)細胞缺失腦梗死后的神經(jīng)再生第62頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一2002年，NakatomiH等向全腦缺血大鼠腦梗死模型的腦室內(nèi)注射EGF和FGF，結(jié)果顯示：海馬區(qū)的NSC數(shù)目顯著增加，并分化為顆粒細胞大鼠的神經(jīng)功能，尤其是空間定位能力得到明顯改善說明：EGF和FGF可以在體內(nèi)促進內(nèi)源性NSC增殖、分化為功能性神經(jīng)細胞，改善大鼠的缺血性損傷神經(jīng)生長因子誘導的內(nèi)源性NSC增殖第63頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一2003年，SunY等在大腦中動脈阻塞造成大鼠腦梗死后1-3天，通過側(cè)腦室給予VEGF，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：側(cè)腦室下區(qū)和齒狀回NSC的存活數(shù)目增加缺血半暗帶的血管顯著增生梗死灶體積明顯減小大鼠神經(jīng)功能明顯改善說明：VEGF可以通過多種途徑促進梗死后神經(jīng)的再生和修復神經(jīng)生長因子誘導的內(nèi)源性NSC增殖第64頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一2002年，SunY等將載有BDNF基因的重組腺病毒注入大鼠腦梗死模型的海馬區(qū)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：BDNF在宿主腦內(nèi)可以大量表達內(nèi)源性神經(jīng)干細胞的數(shù)量較對造組減少大鼠的神經(jīng)功能未見明顯改善說明：外源性BDNF對大鼠內(nèi)源性NSC的增殖有抑制作用神經(jīng)生長因子誘導的內(nèi)源性NSC增殖第65頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一2002年，EhrenreichH等選擇13發(fā)病8小時以內(nèi)的腦梗死病人，在第1-3天給予EPO靜脈注射，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：病人腦脊液內(nèi)EPO水平達到對照組的60-100倍一個月后，病人神經(jīng)功能明顯優(yōu)于對照組顱腦MRI現(xiàn)實梗死灶體積顯著減小未見明顯副作用出現(xiàn)提示：EPO可以促進急性腦梗死病人的恢復神經(jīng)生長因子誘導的內(nèi)源性NSC增殖第66頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一2004年，WangL等通過體外試驗證明，EPO可以促進養(yǎng)的NSC分化為神經(jīng)元和血管上皮細胞；同時將EPO注入腦梗死大鼠的腹腔內(nèi)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：梗死灶周圍內(nèi)的NSC明顯增殖，并分化為神經(jīng)細胞大鼠腦內(nèi)的VEGF和BDNF水平顯著升高大鼠的神經(jīng)功能顯著改善說明：EPO可以通過促進VEGF和BDNF的分泌促進NSC的增殖，對大鼠腦梗死起到治療作用神經(jīng)生長因子誘導的內(nèi)源性NSC增殖第67頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一內(nèi)源性NSC治療的優(yōu)點不使用胚胎NSC可避開倫理學責難NSC的來源穩(wěn)定可靠無免疫源性，供體源于受體自身具有正常NSC自我更新、多潛能分化功能治療操作簡便，僅需激活呈靜息態(tài)的NSC第68頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一避免內(nèi)環(huán)境的紊亂與異種NSC相比,無動物致病基因存在可能成瘤性較同種異體的NSC降低，較異種更為顯著縮短治療時程，節(jié)省治療費用可以像使用藥物一樣使用內(nèi)源性NSC，有利于制定合理的治療規(guī)范或指南內(nèi)源性NSC治療的優(yōu)點第69頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一3、誘導造血干細胞轉(zhuǎn)分化

治療腦梗死第70頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一造血干細胞向NSC的誘導分化造血干細胞（haemopoieticstemcell，HSC）來源于骨髓HSC具有分化為多種基質(zhì)細胞的能力，包括骨、軟骨、脂肪、肌腱以及其他結(jié)締組織HSC具有轉(zhuǎn)分化為肌細胞和肝細胞等組織細胞的能力HSC可以轉(zhuǎn)分化為NSC第71頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一Sugaya等在體外將HSC與分化的NSC共同培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)HSC可以轉(zhuǎn)分化為NSC,進而分化為神經(jīng)元和膠質(zhì)細胞提示：HSC可在分化的NSC誘導下轉(zhuǎn)分化為NSC造血干細胞向NSC的誘導分化第72頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一2000年，MezeyE等直接將HSC注入成年大鼠的側(cè)腦室，免疫組化顯示：HSC可以在CNS內(nèi)增殖，并表達神經(jīng)細胞特異性抗原HSC來源的細胞可以在CNS內(nèi)遷移提示：HSC可在腦內(nèi)轉(zhuǎn)分化為NSC造血干細胞向NSC的誘導分化第73頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一外源性HSC治療腦梗死2001年，ChenJ等從成年大鼠體內(nèi)提取骨髓基質(zhì)細胞（MSC），體外培養(yǎng)后，直接注入腦梗死大鼠模型的梗死灶周圍，結(jié)果顯示：MSC在大鼠腦內(nèi)增殖并轉(zhuǎn)分化為神經(jīng)元表型的細胞大鼠的運動功能和感覺功能及NSS評分均明顯優(yōu)于對照組說明：成體MSC腦內(nèi)移植向NSC轉(zhuǎn)分化對腦梗死具有治療作用第74頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一外源性HSC治療腦梗死同年，ChenJ等又將從成年大鼠體內(nèi)提取MSC，體外培養(yǎng)后，分別經(jīng)靜脈和頸動脈注入腦梗死大鼠模型體內(nèi)，結(jié)果均顯示：MSC可以遷移至大鼠腦內(nèi)增殖并轉(zhuǎn)分化為神經(jīng)元表型的細胞大鼠的神經(jīng)功能均明顯優(yōu)于對照組說明：成體MSC經(jīng)周圍血管移植向NSC轉(zhuǎn)分化對腦梗死具有治療作用第75頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一外源性HSC治療腦梗死2004年，TaguchiA等從人臍帶血提取CD34+的HSC，經(jīng)靜脈注入免疫抑制的大鼠腦梗死模型體內(nèi)，發(fā)現(xiàn)：梗死灶內(nèi)新生血管增生神經(jīng)元樣細胞增殖、遷移至病灶內(nèi)大鼠神經(jīng)功能明顯改善說明：臍帶血來源的HSC經(jīng)周圍血管移植向NSC轉(zhuǎn)分化對腦梗死具有治療作用第76頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一2003年，SchabitzWR等發(fā)現(xiàn)G-CSF可以減輕谷氨酸對體外培養(yǎng)NSC的損傷；同時，他們把G-CSF通過靜脈注入大鼠腦梗死模型的體內(nèi)，發(fā)現(xiàn)：梗死灶體積較對照組減小47%神經(jīng)系統(tǒng)功能明顯改善

提示：G-CSF對腦梗死大鼠具有神經(jīng)保護作用內(nèi)源性HSC治療腦梗死第77頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一2003年，WillingAE等采用G-CSF動員骨髓HSC至周圍血中，提取分離后移植入大鼠腦梗死模型體內(nèi)，結(jié)果顯示：可見轉(zhuǎn)分化的NSC增殖、分化，并向病灶出遷移大鼠神經(jīng)功能明顯改善說明：動員自體骨髓HSC，移植入體內(nèi)轉(zhuǎn)分化為NSC對腦梗死有治療作用內(nèi)源性HSC治療腦梗死第78頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一2004年，呂傳真等采用線栓法治成大鼠腦梗死模型，然后給予G-CSF皮下注射，結(jié)果顯示：HSC被動員至外周血，并可以向腦內(nèi)遷移、分化為NSC梗死灶周圍NSC和新生血管明顯增多梗死灶體積明顯減小大鼠神經(jīng)功能明顯改善說明：直接采用G-CSF動員自體HSC向NSC轉(zhuǎn)分化對腦梗死有治療作用內(nèi)源性HSC治療腦梗死第79頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一2004年，SchabitzWR等在美國神經(jīng)病學學會年會上宣布，一項正在進行的關(guān)于G-CSF治療急性腦梗死的臨床安全性試驗，初步結(jié)果未見明顯的副作用，對G-CSF治療腦梗死的臨床應用起到了一定的推動作用內(nèi)源性HSC治療腦梗死第80頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一我們的工作—粒細胞集落刺激因子（G-CSF）與血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）對SAMP10小鼠作用研究

第81頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一觀察聯(lián)合應用G-CSF與VEGF誘導自體干細胞分化，治療快速老化小鼠（SAMP10

）的作用及其機制研究目的第82頁，共91頁，2023年，2月20日，星期一粒細胞集落刺激因