探秘神經干細胞：開啟神經醫學新曙光

神經系統如同人體精密無比的 “指揮中樞”，一旦出現故障，牽一發而動全身。而神經干細胞，恰似生命賦予我們的 “神奇維修工”，靜靜潛伏在神經系統的特定角落，關鍵時刻挺身而出，修復受損的神經組織，重建神經信號的傳遞通路，為我們的健康保駕護航。今天，就讓我們深入了解這位默默守護神經系統的 “幕后英雄”。

神經干細胞具有轉化為神經膠質細胞或神經元的能力。用于治療橫貫性脊髓炎（TM）的少突膠質細胞和星形膠質細胞就是神經膠質細胞的例子。

什么是神經細胞？為什么它們很重要？

人體的不同部位、脊髓和大腦中都存在不同類型的專門干細胞。例如，在血液學領域，臍帶血干細胞移植已被使用數十年，因為它們能夠為因癌癥而患有各種血液疾病的患者補充白細胞和骨髓細胞。同樣，神經系統疾病需要特殊類型的細胞，即神經干細胞。

神經干細胞或“NSC”被視為未成熟細胞，發育為中樞神經系統 (CNS)。神經細胞具有3個特征

• 自我更新潛力
• 神經三能性（產生主要神經譜系的能力：星形膠質細胞、神經元和少突膠質細胞）
• 體內再生能力（移植后）

NSC細胞有可能為人類大腦產生神經膠質細胞和神經元，但在成熟成人大腦中再生能力有限。對于成年人來說，神經細胞位于稱為“神經源性微環境”的區域。它們的工作是保持多能性，并調節命運決定的不對稱分裂和對稱自我更新之間的平衡。

經過數十年的研究，已經開發出新的方案和基因療法，用于使用培養的神經細胞治療多種腦部疾病的功能性醫學療法。

從早期發病（如多發性硬化癥、腦癱）到晚期發病的神經退行性疾病（如共濟失調、運動神經元病、ALS、阿爾茨海默氏癥-癡呆、帕金森病 (PD)），細胞操作技術使再生中心能夠分離和擴增人類神經干細胞以用于治療。

神經干細胞 (NSC) 是神經系統中發現的一類獨特的干細胞。與所有干細胞一樣，NSC具有自我更新（產生更多干細胞）和分化成更專業的細胞類型的能力。在神經系統中，這意味著NSC可以分化成神經元、星形膠質細胞和少突膠質細胞。

神經干細胞的意義

腦內位置：人們曾認為NSC僅存在于胚胎發育期間。然而，現在人們知道成人腦的某些區域（如側腦室的腦室下區 (SVZ) 和海馬的齒狀回）中仍保留著NSC群。

在神經發生中的作用：神經生物學中最令人著迷的發現之一是認識到神經發生或新神經元的誕生可以發生在成年哺乳動物大腦的特定區域，尤其是海馬體中。NSC在這一過程中發揮著至關重要的作用。

修復潛力：鑒于其能夠分化成各種神經細胞類型，NSC具有在神經退行性疾病、脊髓損傷和其他發生神經元損傷的疾病的治療用途的潛力。

研究和臨床意義：NSC在再生醫學領域備受關注。如果科學家能夠控制和引導這些細胞的分化，那么修復或替換受損的腦組織就有可能。

挑戰：盡管NSC潛力巨大，但仍存在一些挑戰需要解決。這些挑戰包括高效、安全地提取、擴增和植入這些細胞，以及與某些干細胞來源相關的潛在倫理考慮。

癌癥注意事項：與其他干細胞一樣，NSC也需要保持平衡。它們的增殖能力有利于修復和再生，但也可能帶來風險。例如，如果調節不當，理論上存在腫瘤形成的風險。

未來方向：隨著研究的進展，人們希望NSC不僅能用于直接治療應用，還能作為藥物發現、神經系統疾病建模等工具。

神經干細胞的益處

神經干細胞是神經科學和再生醫學領域前景廣闊的前沿領域。我們面臨的挑戰是如何將這些細胞的潛力轉化為治療一系列神經系統疾病的安全有效的療法。

我們目前還沒有達到可以治愈任何/所有神經退行性疾病的階段，因此我們的NSC療法的目標是首先阻止疾病的發展，然后替換和/或修復病變或壞死（死亡）的細胞。 

與其他干細胞技術僅使用造血間充質細胞治療腦損傷不同，我們的治療方案使用移植的神經細胞、神經祖細胞和神經細胞特異性生長因子，以確保任何新移植細胞在移植后存活，并能融入患者組織。

任何用于治療腦損傷或中風的植入細胞不僅必須看起來像上運動神經元，還必須具有使其發揮神經元功能的重要特性。所使用的細胞必須能夠釋放神經遞質，具有電興奮性，并能為復雜的大腦過程和神經突觸創建新的電路/神經結構。

目前，傳統的神經退行性疾病藥物治療有助于緩解患者的部分癥狀，但通常無法改變潛在疾病的病程或阻止其發展。

神經干細胞的治療可塑性

神經可塑性，通常稱為大腦可塑性或神經可塑性，是大腦的一種基本特性，它使大腦能夠根據新的體驗、學習和環境變化而改變和適應。這種適應性對于大腦發育、教育、記憶形成、腦損傷恢復和感覺喪失適應至關重要。

神經可塑性變化可以發生在各個層面，從涉及突觸（神經元之間的連接）增強或減弱的細胞變化到大規模皮質重映射，其中一個大腦區域的功能可以在受傷或感覺剝奪后轉移到另一個區域。

神經干細胞 (NSC)的治療可塑性代表了一個前沿研究領域，旨在利用 NSC 固有的再生能力來修復和恢復神經系統。NSC可以自我更新并分化為各種神經細胞類型，為神經退行性疾病、脊髓損傷 (SCI)、創傷性腦損傷 (TBI) 和其他神經系統疾病提供潛在的治療策略。

干細胞治療方法通過利用人體先天修復機制，為治療各種神經退行性疾病和損傷提供了一條有希望的途徑。

神經干細胞的應用

神經干細胞（NSCs）作為一類具有自我更新和多向分化潛能的細胞，在基礎研究和臨床治療等多個領域都有著重要的應用，以下是具體介紹：

基礎研究方面

• 發育生物學研究：神經干細胞可用于研究神經系統的發育過程，幫助了解神經細胞如何從干細胞分化而來，以及不同類型神經細胞在胚胎發育中的形成順序和機制，為揭示神經系統發育的奧秘提供重要線索。

• 疾病模型構建：利用神經干細胞可以構建神經退行性疾病（如阿爾茨海默病、帕金森病等）、神經發育障礙疾病（如自閉癥、腦發育不良等）的細胞模型，在細胞和分子水平上深入研究疾病的發病機制，為尋找疾病的早期診斷標志物和治療靶點提供依據。

• 藥物篩選與評價：在藥物研發中，神經干細胞可用于篩選和評估潛在的神經活性藥物。通過觀察藥物對神經干細胞的增殖、分化、存活以及神經遞質分泌等方面的影響，快速判斷藥物的有效性和毒性，為新藥研發節省時間和成本。

臨床治療方面

神經退行性疾病治療  

• 帕金森病：帕金森病主要是由于中腦黑質多巴胺能神經元變性死亡導致的。神經干細胞可以被誘導分化為多巴胺能神經元，移植到患者腦內，補充缺失的多巴胺能神經元，從而改善帕金森病患者的運動癥狀。

• 阿爾茨海默病：通過移植神經干細胞，有望分化為神經元和神經膠質細胞，修復受損的神經網絡，還可能分泌神經營養因子，促進內源性神經細胞的存活和功能恢復，改善患者的認知功能。

神經系統損傷修復

• 脊髓損傷：脊髓損傷后，神經干細胞可以定向遷移到損傷部位，分化為神經元、少突膠質細胞等，促進神經軸突的再生和髓鞘的形成，重建神經傳導通路，從而改善患者的運動和感覺功能。

• 腦外傷：神經干細胞可在腦外傷后參與損傷腦組織的修復，分化為多種神經細胞，填補損傷區域，促進神經功能的恢復，減少后遺癥的發生。

神經精神疾病治療  

• 抑郁癥：神經干細胞可能通過分泌神經遞質、調節神經內分泌系統以及促進神經發生等多種途徑，改善大腦的神經環路功能，從而對抑郁癥等精神疾病起到治療作用。

• 自閉癥：研究發現神經干細胞移植可能有助于改善自閉癥患者的社交和認知功能，其作用機制可能與調節大腦神經發育和神經連接有關。?

神經干細胞的應用前景廣闊，但目前仍面臨一些挑戰，如細胞來源、免疫排斥、致瘤性以及長期療效等問題，需要進一步的研究和探索。

神經干細胞移植的挑戰與展望

盡管神經干細胞的研究和應用取得了諸多令人矚目的成果，但前行的道路并非一帆風順。

• 首先，神經干細胞的來源問題亟待解決。目前，主要來源包括胚胎干細胞、成體神經干細胞和誘導多能干細胞，每種來源都存在一定局限性，如胚胎干細胞面臨倫理爭議，成體神經干細胞獲取困難且數量有限，誘導多能干細胞的誘導效率和安全性仍需進一步優化。
• 其次，免疫排斥反應是神經干細胞移植面臨的一大挑戰。當外來的神經干細胞被移植到患者體內時，免疫系統可能會將其識別為 “異物” 并發起攻擊，導致移植細胞死亡，影響治療效果。如何降低免疫排斥反應，提高移植細胞的存活率，是科研人員需要攻克的重要難題。
• 此外，神經干細胞移植后的致瘤性風險也不容忽視。在某些情況下，移植的神經干細胞可能發生異常增殖，形成腫瘤，對患者的生命健康構成嚴重威脅。因此，深入研究神經干細胞的增殖、分化調控機制，確保其在體內的安全、穩定生長，是保障臨床應用安全的關鍵。

展望未來，隨著技術的不斷進步和研究的深入開展，相信這些問題都將逐步得到解決。或許在不久的將來，神經干細胞治療將成為神經疾病治療的常規手段，讓無數患者擺脫病痛的折磨，重獲健康和希望。屆時，神經干細胞這顆生命科學的璀璨明珠，將在醫學領域綻放出更加耀眼的光芒，為人類健康事業做出不可磨滅的貢獻。

免責說明：本文僅用于傳播科普知識，分享行業觀點，不構成任何臨床診斷建議！杭吉干細胞所發布的信息不能替代醫生或藥劑師的專業建議。如有版權等疑問，請隨時聯系我。