现已从胚胎期和成年啮齿类动物及人脑和脊髓内分离出具有
向神经元和胶质细胞分化潜能的干细胞并在体外培养成功。
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主要问题有二， 一是体外培养干细胞、设计出适合移植的正 确的分化轮廓； 其次是寻找能够刺激患者自身干细胞生长的 内源性信号、效果和修复机制。
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三、目前用干细胞治疗的神经系统疾病：
1)脊髓变性疾病：脊(延)髓空洞症、亚急性合并变 性、运动神经元病、遗传性舞蹈病；
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1999年12月，美国科学家Margarel Goodel发现小 鼠肌肉组织干细胞可以“横向分化”成血液细胞，这
一重 大发现扭转了人们对成体干细胞的固有认识，直接促 进了人成体干细胞应用研究的发展，为干细胞研究开 辟了一条开阔的新路。目前，越来越多的科学家已经 证实：人类成体干细胞具有普遍的“横向分化”能力。
存在的问题： 1、伦理问题 人们虽叹服ESC几近完美的“全能 性”，但由此引发的伦理问题却使科学家左右为难。
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2、最主要的困难是如何解决免疫排斥问题。
1）应用核移植的方法,将病人的体细胞去核,再将 核移植到去核的卵细胞中,然后再将杂合细胞推动到胚 胎的囊胚阶段,从中分离ESC。此研究目前尚未成功。
能；成体干细胞移植可以治疗CNS疾病！ .
2、CNS存在神经干细胞(NSC)
1990's中期发现人脑的某些区域有分化新神经元 的能力。随后证实人CNS某些部位存在干细胞，在一 些以往认为缺乏干细胞和再生潜力的器官如脑和肌肉 中也发现了干细胞，如在胎脑的脑室周围、皮质、海 马、隔区等、在成年脑内的室下区、纹状体、海马齿 状回、脊髓等处有神经干细胞。神经干细胞的主要特 征为:未分化，缺乏分化标记，能自我更新，具有能分 化成神经元、少突胶质细胞和星形胶质细胞的多种分 化潜能。
亦 即是说，源于某系统的干细胞能够突破其“发育限
制”， 分化成其他系统的组织细胞。如此一来，就能利用患 者自身的健康组织干细胞，.诱导分化出病损组织的功
尽管干细胞的前景令人憧憬不已，但实际操作起来并非那么
容易。首要的问题就是干细胞作为植入体是否具有安全性及稳 定性、并且保证在长期培养的过程中不会分化？
对此，NIH的美国国家衰老研究所与Geron公司合作，首先证 明了源于不同细胞系的人类ESC具有共同的遗传标记，且可在 相似的实验室条件中培养。这样，人们不但能获得培养干细胞 的最适条件，还能利用干细胞上的特殊标记进行分离纯化。此 外，他们还将人ESC置于无饲养层细胞条件下培养，试图降低 不同物种细胞间的交叉污染。实验结果表明，人ESC有可能被 稳定地保持于一种不分化的状态，在长期培养中不会产生染色 体的异常变异。而另一些由NIH资助的美国科学家显然信奉
用于治疗目的的干细胞如造血干细胞移植(如骨髓 移植)可挽救某些骨髓疾病和恶性肿瘤病人的生命。
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二、干细胞移植治疗神经系统疾病的可行性
1、多能干细胞可分化成神经细胞、胶质细胞等 目前的动物实验表明，干细胞具有极大的可塑性。 “可塑性”是指某一特定组织的干细胞在适当条件 刺激下，可分化为其他组织的细胞，实现跨系统，甚 至跨胚层的分化，即从一种组织分离出的干细胞可分 化为各种不相关的细胞类型。 过去认为造血干细胞只能向血细胞分化，但新的研 究发现他们也能分化为肌肉、肝脏或神经细胞。 具多能性的胚胎干细胞在体外合适的诱导条件下可 成功地诱导出神经、肌细胞和脂肪细胞等各种细胞。
子胚胎干细胞诱导所得的神经细胞移植到PD猴子模型 上, 完全治愈了患PD病猴子。
瑞典Bjorklund及其同事应用源于流产胎儿脑中分离
的神经组织细胞，移植到帕金森患者脑中并对其进行 跟踪研究,发现移植的神经元在术后10年仍然存活。
北京大学三院用骨髓基质干细胞治疗MS。
Keene CD, Sonnen JA, Swanson PD, et al.Neural transplantation in Huntington disease: long-term grafts移植物 in two patients. Neurology. 2007 Jun 12;68(24):2093-8. 美国 Yu D,Silva GA.Stem cell sources and therapeutic approaches for central nervous system and neural
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Boyer等用基因组水平的位置分析法找出了OCT4、SOX2和 Nanog的靶基因。令人吃惊的是大部分靶基因是被它们共同享有 的。这些靶基因经常编码一些与发育相关的重要同源结构域蛋 白作为转录因子，这些转录因子共同作用，形成了一个由自我 调节和反馈相互循环而组成的调节网络。此外，来自周围组织 及细胞外基质的外源性因素也影响着SC的分化。例如胶质细胞 衍生的神经营养因子，不仅能促进多种神经元的存活和分化， 还对精原细胞的再生和分化有决定作用；又如膜蛋白Notch 及 其配体Delta或Jagged产生的信号能使SC进行非分化增殖。明确 这些影响因素的作用机制，就能调控SC的分化。上述结果显示
2）孤雌生殖的方式来获得人类胚胎。 3、ESC应用于临床疾病治疗的另一忧人之处是 ESC本身具有形成畸胎瘤的特性。虽然在移植实验中 尚未发现成熟分化所得到的细胞发展成肿瘤现象,但对 于ESC在体外正常维持和扩增中,是否存在着类似肿瘤 的表观遗传学的改变,是一个值得重视的课题。
此时，事情却又出现了转机。
2)脑血管疾病：脑梗死、脑出血；
3)锥体外系统疾病：帕金森病、舞蹈病；
4)癫痫：症状性癫痫；
5)肌肉疾病：重症肌无力、肌营养不良；
6)眩晕；
7)痴呆：老年性痴ห้องสมุดไป่ตู้、血管性痴呆，等；
8)脱髓鞘疾病：多发性硬化
9)昏迷（植物人）等。
10）脊髓外伤
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张素春博士（美国威斯康辛麦迪逊大学）在将ESC诱导为
运动神经元细胞的研究中取得了突破性进展。 威斯康辛灵长类研究所的科学家,历时10年,将猴
器官特异成熟干细胞显示出比最初认为的更有可塑性
从皮肤细胞获得人类ESC的过程中是通过导入基因的手段 涉及到了病毒,因此对于该细胞未来是否可以应用于临床治疗病 人,还有待于后续研究和对该实验的进一步重复。
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一个有趣的研究来自于NIH资助的MIT和以色列的 Rambam医疗中心合作研究小组，他们构建了能让人类 ESC形成特殊形状的三维支架。科学家通过改变培 养条件来诱导人类ESC，构建出具有发育中的肝组 织、软骨、神经或者血管细胞分子特性和形状的三维 结构。他们通过此方法在实验室中培养出源于ESC 的组织器官，以用于各类组织器官损伤的移植。
从皮肤获得的干细胞可培养成脑细胞、脂肪细胞等 骨骼肌干细胞(成肌细胞)在体外可培养和移植到受 体肌肉中分化为肌管，与内生肌纤维融合再聚集到损伤 的肌肉内。
神经干细胞也可分化成为造血细胞系、肌细胞等。
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移植的干细胞分化形成新的脑神经细胞和新的脑 部毛细血管网，增加和改善脑细胞的供血和供氧，防 止脑细胞进一步变性和坏死。
现了OCT4和SOX2等重要的转录因子，它们与Nanog一
样，对保持SC的自我更新和多潜能性是必不可少。 2007年末,生命科学界再次涌起波涛。日本和美国
两个课题组相继运用基因修饰技术,对普通人的皮肤成 纤维细胞导入了Oct4、nanog、sox2 等基因,发现成纤 维细胞经过基因重新编程,具备了人类ESC的特性。 Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4 4个转录因子可使体细胞 重新回到ESC状态。此成果震动了全世界,美国政府 为此投入30亿美元以资助该课题的深入研究。
1998年是拉开人类胚胎干细胞研究序幕的关键里程 碑。这一年，美国科学家Jumes Thomson从体外受精 的人胚胎内层细胞团中分离出干细胞，对其进行体外 培养并获得成功，从而证明人类胚胎干细胞（ESC） 能被诱导分化成为替代病损组织的功能细胞。实际 上，ESC是一种高度未分化的细胞，它具有发育的全 能性，亦即具有能分化出成体动物所有组织和器官的 潜能。
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源于骨髓的干细胞可分化为某些非造血细胞类型， 能发育成为大脑的神经细胞、小胶质细胞、骨骼肌、星 形胶质细胞和肝细胞。现有研究显示，增殖细胞在学习 和记忆中起重要作用，并且这些细胞可以培养和移植到 受体的CNS，并可分化为成熟的神经元。这些结果增 加了采用骨髓移植治疗如肌营养不良、帕金森病、卒 中、痴呆和肝衰竭等各种疾病的可能性。
干细胞治疗神经系统疾病概况
神经内科 晏勇
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一、干细胞治疗正成为征服人类疾病的新疗法
19世纪科学家发现一些细胞有“制造”其他细胞 的能 力。20世纪早期,欧洲科学家第一次发现了真正的干细 胞——可产生所有血细胞的细胞。这个发现导致了80 年代骨髓移植疗法的问世。
干细胞(Stem Cells)的英文意义是“起源的细 胞”， 这类细胞正如一颗富有生命力的种子，既能通过对称 分裂进行自我复制，又能分化成为机体内各种类型的 细胞，进一步形成各类组织和器官。这样的特性被称 为“自我更新”和“多潜能.”。
“本 土培养”原则，他们将人ESC置于源于胎儿或成人组织的饲养 层细胞中测试其控制分化能力，实验亦获得了令满意的结果。
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能否进一步控制其增殖和分化的程度呢？
2003年日本学者发现Nanog基因，它是小鼠ESC中
一个起阻止分化作用的转录因子，其存在有利于维持
小鼠ESC的多潜能性和自我更新能力。另外人们还发
retinal disorders.Neurosurg Focus. 2008;24(3-4):E11. Song J, Lee ST, Kang W, et al.Human embryonic stem cell-derived neural precursor transplants attenuate apomorphine- induced rotational behavior in rats with unilateral quinolinic acid lesions. Neurosci Lett. 2007 Aug 9;423(1):58-61. 韩国