神經(jīng)干細胞（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。神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細胞和少突膠質(zhì)細胞起源于大腦特定區(qū)域的神經(jīng)干細胞這一發(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)干細胞常見問題解答

什么是神經(jīng)干細胞？

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

神經(jīng)干細胞在哪里發(fā)現(xiàn)？

在胚胎發(fā)育過程中，神經(jīng)干細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，在成年哺乳動物的大腦中，它們僅限于兩個區(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)干細胞的步驟是什么？

神經(jīng)干細胞的分離包括四個步驟。⁴

解剖：從大腦的適當(dāng)位置制作薄薄的組織切片，并將它們進一步切碎成小塊以進行酶消化。

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

機械解聚：通過研磨或?qū)⒓毎麘腋∫和ㄟ^注射器和針頭進行解聚，從剩余組織中去除神經(jīng)干細胞。

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

• 細胞培養(yǎng)板的粘附性：根據(jù)對涂有不同基質(zhì)的細胞培養(yǎng)板表面的粘附性來區(qū)分神經(jīng)細胞的亞型。
• 差速梯度離心：神經(jīng)干細胞呈密度梯度分布，可單獨收集。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)細胞與先前涂有細胞表面抗體的細胞培養(yǎng)板的差異結(jié)合來分離細胞。
• 熒光激活細胞分選 (FACS)：根據(jù)核或細胞質(zhì)標記的表達對細胞進行分選。

什么是神經(jīng)球？

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

如何表征神經(jīng)干細胞？

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

用于繁殖神經(jīng)干細胞的培養(yǎng)基是什么？

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

如何維持和增殖神經(jīng)干細胞？

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

什么是神經(jīng)祖細胞？

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

神經(jīng)干細胞如何分化為神經(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)干細胞移植的潛在治療應(yīng)用有哪些？

將外源神經(jīng)干細胞或終末分化神經(jīng)細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：

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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

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