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神经干细胞(Neural Stem Cells,NSCs)
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神经干细胞(Neural Stem Cells,NSCs)作为神经科学研究的重要领域,自20世纪90年代被首次发现以来,一直备受科研人员的关注。这些细胞具有自我更新能力,并能分化为神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞等多种神经细胞类型从而在神经系统的发展、修复和再生中起着关键作用。
神经干细胞是一类具有分裂潜能和自更新能力的母细胞,主要存在于胚胎发育早期的神经管中,以及成年动物的特定区域,如大脑的海马组织、球和脊髓的室管膜下区等。这些细胞可以通过有丝分裂进行无限制的增殖,同时保持其未分化状态,从而能够持续产生新的神经干细胞。神经干细胞的这种自我更新能力是其重要的基本属性之一。
除了自我更新外,神经干细胞还具有多种分化潜能。在体外特定的条件下,它们可以被诱导分化为神经元细胞、神经胶质细胞和少突胶质细胞。神经元是神经系统的主体,负责信息的传递;星形胶质细胞提供支持和营养,参与神经网络的调节;少突胶质细胞则包裹并绝缘神经纤维,促进信号传导。这种多潜能性使得神经干细胞在神经系统的发育和修复中发挥着重要作用。
神经干细胞的研究始于1992年,当时Reynolds和Weiss等病理学家首次从小鼠纹状体中分离出能在体外不断分裂增殖并具有多向分化能力的细胞群,提出了神经干细胞(Neural stem cell,NSC)的概念。随后,人们发现人脑组织中也存在神经干细胞,这一发现改变了人们对成年哺乳动物神经组织一成不变的观点。
在神经干细胞的分化调控方面,研究表明其受到多种内在和外在因素的影响,包括生长因子、细胞间的相互作用、微环境(也称为细胞外基质)以及遗传调控等。在胚胎发育阶段,神经干细胞首先形成神经板,然后通过神经管的闭合形成神经管。在这个过程中,神经干细胞开始分化,产生大量的神经前体细胞,这些细胞进一步分化为各种类型的神经细胞。简单的说,就是在成年哺乳动物的大脑中分离出来的具有分化潜能和自我更新能力的母细胞,它可以分化各类神经细胞,包括神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞。
神经干细胞的几种来源:
人流产胎儿胎脑海马组织,纯度活性最高,生物学功能最强,但是来源稀缺,大量生产的可能性低;
iPSC诱导多能干细胞诱导分化,自体来源,可以量产,但是技术性太强,造价太高;
胚胎干细胞诱导分化,伦理问题,来源稀少。
神经干细胞在治疗神经系统疾病方面显示出巨大的潜力。例如,帕金森病是一种由于多巴胺能神经元减少而引起的神经退行性疾病。通过神经干细胞移植,这些细胞可以分化为多巴胺能神经元,补充因疾病损失的神经元,从而恢复患者的神经功能。类似地,阿尔茨海默病也可以通过神经干细胞移植来修复受损的神经元,改善患者的认知功能。此外,神经干细胞还被用于治疗脊髓损伤、脑卒中多发性硬化症和肌萎缩侧索硬化症等多种神经系统疾病。
神经干细胞在促进神经修复方面也具有重要作用。它们可以促进轴突再生和髓鞘形成,加快神经修复过程。例如,在脑中风治疗中,神经干细胞移植可以促进神经元再生,改善患者的运动和认知功能。在脑瘫治疗中,移植后的神经干细胞可以修复受损的神经元,提高患者的运动能力。这些成功案例证明了神经干细胞在疾病治疗中的有效性和可靠性。
神经干细胞还可用于研究神经退行性疾病的发病机制。通过观察和分析神经干细胞在特定疾病环境下的行为变化,科学家们可以揭示疾病的发展过程,为药物研发和治疗策略提供线索。例如,在研究帕金森病的过程中,科学家们发现神经干细胞在特定条件下会分化为多巴胺能神经元,但这些神经元在疾病环境中容易受损。这一发现为帕金森病的治疗提供了新的思路,即通过调节神经干细胞的分化过程来保护多巴胺能神经元。
早在前两年一项刊登在国际杂志Cell Stem Cell上的研究报告中,通过神经干细胞疗治疗脊髓损伤,I期临床试验结果效果很好,该临床试验是有加利福尼亚大学的科学家们进行的,即对四个受试者进行研究,将神经干细胞移植入慢性脊髓损伤的患者中,其中三名受试者的疾病症状都得到了显著的改善,而且并没有出现严重的副作用。
研究人员对T2-T12胸椎骨发生永久性损伤(已经发生1年和2年)的四名临床受试者进行6次神经干细胞的注射,研究人员对接受神经干细胞进行治疗的患者进行18-27个月的分析测量,结果却令人鼓舞;当研究者对受试者的运动、感觉功能以及电生理学分析后,发现这四名受试者的这些功能均得到了明显改善。
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北京北联世纪干细胞生物科技是一所集临床、科研、国际学术交流为一体的全球生命科学研究公司,技术源头为美国圣地亚哥Biocentrium公司,公司致力于再生医学新技术的基础研究与临床应用转化,并将iPSC诱导多能干细胞培养技术平移到国内,同时与国内多家三甲医院开展科研课题。
现涵盖iPSC诱导多能干细胞,间充质干细胞、神经干细胞、血管内皮干细胞、软骨干细胞、羊膜干细胞、NK/NKT/CTL/CAR-T/CAR-NK/DC-CIK/INKT等免疫细胞;应用范围包括:疾病预防、两性生殖、神经系统疾病、脑部疾病、亚健康、免疫系统疾病、骨关节疾病等,同时可以通过个体化iPSC技术制备和分化成多种细胞,包括精原细胞、卵原细胞并形成精子/卵子。