《神经干细胞》PPT课件.ppt

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1、神经干细胞,干细胞,干细胞的定义:是一类具有自我更新与增殖分化能力的细胞，能产生表现型与基因型同自身完全一致的子细胞。特点：1.具有不受限制的存活和自我更新的能力2.在适当条件下进行分化和增殖3.最终至少可以产生一种高度分化的后代细胞,干细胞的分类(分化潜能),（1）全能干细胞：具有全能性，能够分化成全身200多种细胞类型，进一步形成机体的任何组织和器官，如胚胎干细胞。（2）多能干细胞：具有分化成多种细胞和组织的潜能，但却失去了发育成完整个体的能力，如胎儿干细胞。（3）专能干细胞：只能分化成某一类型的细胞，如神经干细胞。,神经干细胞,神经干细胞是指存在于神经组织中，具有分化为神经元、星形胶质细

2、胞以及少突胶质细胞的能力，能自我更新并足以提供脑组织细胞的一类细胞。,神经干细胞的特点,1，具有多种分化潜能，即分化为神经组织的各种细胞，包括神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞.2，具有自我更新的能力，所谓自我更新，指将干细胞的属性从亲代传递到子代细胞，即在分裂增殖过程中子代细胞仍然维持干细胞的属性,3，具有很强的分裂增殖能力4，对损伤和疾病具有反应能力。5,神经干细胞的标志。神经干细胞是一类未成熟的细胞，能选择性地表达某些抗原标志,6，神经干细胞通过两种方式生长,一种是对称分裂,形成两个相同的神经干细胞;另一种是非对称分裂,由于细胞质中的调节分化蛋白不均匀的分配,使得一个子细胞不可逆的走向分

3、化的终端而成为功能专一的分化细胞,另一个子细胞则保持亲代的特征,仍作为神经干细胞保留下来。分化细胞的数目受分化前干细胞的数目和分裂次数控制。,神经干细胞的分布,1 在胚胎发育过程中，神经干细胞在神经管壁增殖，新生的细胞沿放射状纤维迁移至特定位置。,2 成年脑内神经干细胞分布广泛，室管膜、脑室下区、纹状体、海马齿状回、嗅球、脊髓等处。,获取神经干细胞的方法,1，取胚胎、新生动物和成年动物的富于神经干细胞的脑组织在体外进行培养。2，用反转录病毒导入原癌基因，部分细胞因此获得持续分裂的能力,3，通过诱导胚胎干细胞，使其分化成神经干细胞，当受到外界因素刺激或拆去生长因子时，细胞即开始分化成各种成熟的神

4、经细胞和胶质细胞。4，非神经系统的干细胞向神经干细胞分化诱导,神经干细胞分化影响因素,表皮生长因子(EGF),1调节神经干细胞增殖和分化2促进室下带神经干细胞增殖迁移,成纤维细胞生长因子(FGF),1 离体条件下，FGF是神经干细胞的一个强效有丝分裂原2 FGF与EGF共同诱导人类神经干细胞增殖。,神经干细胞的研究进展,神经干细胞的体外分离方法,从前脑室下区、纹状体、海马和胚胎脑组织中取出确定含有神经干细胞的脑组织用酶消化加入致有丝分裂原（EGF,FGF）细胞增殖 撤出某些有丝分裂原细胞分化根据表达的不同抗原标记来确定分化的最终产物。,神经前体细胞的逆分化现象,少突胶质细胞前体细胞 逆分化 多

5、能干细胞 分化 神经干细胞神经元,永生性神经干细胞系,将外源性癌基因导入NSC永生性的神经干细胞系特点:自我复制并在体外大量增殖；植入脑内后仍具有多向分化潜能；可以转染并稳定的表达外源性基因。不足:遗传上有继续突变的趋势,在成功分离和培养了神经干细胞之后，人们很自然地想到利用它治疗神经系统疾病。归纳起来有以下几方面：,1、利用神经干细胞直接进行移植治疗（干细胞体外扩增），神经干细胞脑中能根据其周围环境的诱导而分裂，分化成相应的细胞类型，其形态和功能与附近的宿主细胞非常类似。,2，神经干细胞在体外定向诱导分化，然后再移植到神经系统内。,3，神经干细胞的在体诱导分化。由于正常成年个体环绕侧脑室的室

6、管膜下层、纹状体等地方仍存在神经干细胞，这些干细胞在正常情况下处于静息状态，可将其在体内诱导分化以替代神经细胞或胶质细胞。,4，神经干细胞可以在体外根据不同的需要导入相应的外源性基因，成为一种广谱的细胞载体。由于神经干细胞在植入后，会在周围环境的诱导下分化成熟，所以要使其处于不断分裂中，必须将神经干细胞进行永生化。,神经干细胞用于中枢神经疾病治疗举例：,一、神经干细胞移植治疗神经退行性疾病,1、帕金森病（Parkinsons disease,PD）以运动功能失调（如僵直、颤抖和运动不能）为主要特征。脑内黑质DA神经元变性是目前公认的发病机制。PD较适合于神经干细胞移植治疗。,2、亨廷顿病（Hu

7、ntingtons disease，HD）是遗传性神经元病变，以皮质和新纹状体最为严重，表现为不自主肢体舞蹈样运动，伴有进行性精神症状及智能减退。3、脊髓损伤。脊髓损伤致截瘫是探索神经干细胞移植治疗的一项重大课题。,二、改善认知能力尽管目前有关神经干细胞移植的研究集中在病变部位比较确切的疾病中，但已有研究开始探索涉及到全脑功能的改变，如衰老和痴呆等。,三、以神经干细胞为载体的基因治疗除体外诱导胚胎干细胞使其分化成神经干细胞外，还可以用逆转录病毒导入外源性原癌基因在体外建立细胞系，即形成所谓的永生化细胞系或干细胞系。该方法一方面利用神经干细胞本身的特性，使其在特定的微环境中分化成相应的细胞来代替损伤或死亡的神经元。另一方面，利用干细胞表达外源性基因对周围细胞起到营养和保护作用，以达到改善症状和治疗疾病的目的。,神经干细胞应用中存在的问题,目前建立的神经干细胞系绝大多数来源于鼠,而鼠与人之间存在着明显的种属差异;神经干细胞的来源不足;部分移植的神经干细胞发展成脑瘤;利用胚胎干细胞代替神经干细胞存在着社会学及伦理学方面的问题等。,神经干细胞研究的意义,一、为研究神经系统的发育提供了一个新的途径。二、神经系统疾病的基因导入治疗。三、调控神经干细胞向特定神经元分化，替代治疗因神经元退变及损伤所引起的疾患。,谢谢！,