神經(jīng)干細(xì)胞移植作為神經(jīng)退行性疾病的替代療法。

世界人口預(yù)期壽命的延長需要更有效的治療神經(jīng)退行性疾病，這些疾病在老年人中很常見，例如阿爾茨海默病（AD）、帕金森病（PD）、亨廷頓病（HD）和肌萎縮側(cè)索硬化癥（ALS） ¹。神經(jīng)干細(xì)胞（NSC）對于神經(jīng)系統(tǒng)功能的發(fā)育和維持至關(guān)重要，并且在神經(jīng)退行性疾病中具有廣泛的治療作用。

什么叫神經(jīng)干細(xì)胞移植？

基本概念

神經(jīng)干細(xì)胞移植是指將神經(jīng)干細(xì)胞以合適的方式移植到受損的神經(jīng)系統(tǒng)部位。這些移植的神經(jīng)干細(xì)胞可以在宿主神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)遷移、增殖，并分化為神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細(xì)胞和少突膠質(zhì)細(xì)胞等神經(jīng)細(xì)胞，從而替代受損或死亡的神經(jīng)細(xì)胞，修復(fù)神經(jīng)組織，促進(jìn)神經(jīng)功能的恢復(fù)。

移植過程

細(xì)胞來源：神經(jīng)干細(xì)胞可以從多種途徑獲得。一是從胚胎腦組織中提取，在胚胎發(fā)育過程中，神經(jīng)干細(xì)胞數(shù)量較多且活性較高，但這種來源涉及倫理問題。另一種是從成體腦組織的特定區(qū)域如海馬齒狀回的亞顆粒區(qū)和側(cè)腦室下區(qū)獲取，不過成體神經(jīng)干細(xì)胞數(shù)量相對有限。還有通過誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPS 細(xì)胞）分化而來，iPS 細(xì)胞是通過對體細(xì)胞進(jìn)行重編程而獲得的具有多能性的細(xì)胞，它可以在體外誘導(dǎo)分化為神經(jīng)干細(xì)胞，這為細(xì)胞來源提供了新的途徑。

移植方法：

• 腦內(nèi)直接注射是一種常見的方法。在立體定向技術(shù)的引導(dǎo)下，將神經(jīng)干細(xì)胞直接注射到病變腦區(qū)。例如，對于帕金森病患者，將神經(jīng)干細(xì)胞注射到黑質(zhì)等相關(guān)腦區(qū)，使其在局部發(fā)揮作用。這種方法能夠精準(zhǔn)定位，但對技術(shù)要求高，操作過程可能會對腦組織造成一定損傷。
• 經(jīng)腦脊液途徑移植也是可行的。通過腰椎穿刺等方式將神經(jīng)干細(xì)胞注入腦脊液中，細(xì)胞可以隨著腦脊液循環(huán)到達(dá)病變部位。這種方法相對創(chuàng)傷較小，但細(xì)胞分布的精準(zhǔn)性可能不如腦內(nèi)直接注射，而且細(xì)胞在腦脊液中的存活和遷移等情況也受到多種因素的影響。

應(yīng)用領(lǐng)域

• 神經(jīng)退行性疾病：在帕金森病中，患者腦內(nèi)黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元大量死亡。神經(jīng)干細(xì)胞移植有望通過分化為多巴胺能神經(jīng)元，補(bǔ)充缺失的神經(jīng)元，改善患者的運(yùn)動癥狀。在阿爾茨海默病方面，神經(jīng)干細(xì)胞移植可以替代受損的神經(jīng)元，并且可能有助于改善大腦的微環(huán)境，減輕神經(jīng)炎癥等病理狀況。
• 腦損傷：對于腦外傷、腦卒中等引起的腦損傷，移植的神經(jīng)干細(xì)胞可以遷移到損傷區(qū)域，促進(jìn)神經(jīng)組織的修復(fù)。例如，在腦梗死區(qū)域，神經(jīng)干細(xì)胞可以分化為神經(jīng)元和膠質(zhì)細(xì)胞，重建神經(jīng)回路，改善患者的認(rèn)知、運(yùn)動等功能。
• 脊髓損傷：神經(jīng)干細(xì)胞移植為脊髓損傷的治療帶來了希望。它可以在脊髓損傷部位分化為神經(jīng)元，促進(jìn)軸突再生，幫助恢復(fù)脊髓的傳導(dǎo)功能，有可能改善患者的肢體感覺和運(yùn)動功能。

面臨的挑戰(zhàn)和限制

免疫排斥：盡管神經(jīng)干細(xì)胞的免疫原性相對較低，但仍然可能出現(xiàn)免疫排斥反應(yīng)。當(dāng)移植的神經(jīng)干細(xì)胞來自異體時，宿主的免疫系統(tǒng)可能會識別并攻擊這些外來細(xì)胞，影響移植效果。

細(xì)胞存活和分化控制：移植后的神經(jīng)干細(xì)胞在體內(nèi)的存活和分化情況難以精準(zhǔn)控制。細(xì)胞可能因?yàn)榫植课h(huán)境不佳（如缺乏足夠的營養(yǎng)物質(zhì)、存在抑制性分子等）而不能很好地存活，或者分化方向不符合預(yù)期，例如分化為不適當(dāng)?shù)募?xì)胞類型或者不能分化為具有功能的神經(jīng)細(xì)胞。

倫理問題：如使用胚胎來源的神經(jīng)干細(xì)胞涉及到胚胎的倫理地位以及對胚胎的使用是否符合倫理道德等爭議。

參考資料：

Heemels MT. Neurodegenerative diseases. Nature. 2016;539(7628):179.

Malatesta P, Appolloni I, Calzolari F. Radial glia and neural stem cells. Cell Tissue Res. 2008;331(1):165-178.

Miller RH, Bai L. The expanding influence of stem cells in neural repair. Ann Neurol. 2007;61(3):187-188.

Hong-qi M, Ya-ping Q. Application of neural stem cells in nervous system diseases. Chinese Journal of Tissue Engineering Research. 2010;14(1):175.

Li X, Liu T, Song K, et al. Culture of neural stem cells in calcium alginate beads. Biotechnol Prog. 2006;22(6):1683-1689.

Chambers SM, Fasano CA, Papapetrou EP, Tomishima M, Sadelain M, Studer L. Highly efficient neural conversion of human ES and iPS cells by dual inhibition of SMAD signaling. Nat Biotechnol. 2009;27(3):275-280.

De Gioia R, Biella F, Citterio G, et al. Neural stem cell transplantation for neurodegenerative diseases. Int J Mol Sci. 2020;21(9):3103.

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