神經干細胞移植作為神經退行性疾病的替代療法。

世界人口預期壽命的延長需要更有效的治療神經退行性疾病，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）和肌萎縮側索硬化癥（ALS） ¹。神經干細胞（NSC）對于神經系統功能的發(fā)育和維持至關重要，并且在神經退行性疾病中具有廣泛的治療作用。

什么叫神經干細胞移植？

基本概念

神經干細胞移植是指將神經干細胞以合適的方式移植到受損的神經系統部位。這些移植的神經干細胞可以在宿主神經系統內遷移、增殖，并分化為神經元、星形膠質細胞和少突膠質細胞等神經細胞，從而替代受損或死亡的神經細胞，修復神經組織，促進神經功能的恢復。

移植過程

細胞來源：神經干細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，神經干細胞數量較多且活性較高，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)和側腦室下區(qū)獲取，不過成體神經干細胞數量相對有限。還有通過誘導多能干細胞（iPS 細胞）分化而來，iPS 細胞是通過對體細胞進行重編程而獲得的具有多能性的細胞，它可以在體外誘導分化為神經干細胞，這為細胞來源提供了新的途徑。

移植方法：

• 腦內直接注射是一種常見的方法。在立體定向技術的引導下，將神經干細胞直接注射到病變腦區(qū)。例如，對于帕金森病患者，將神經干細胞注射到黑質等相關腦區(qū)，使其在局部發(fā)揮作用。這種方法能夠精準定位，但對技術要求高，操作過程可能會對腦組織造成一定損傷。
• 經腦脊液途徑移植也是可行的。通過腰椎穿刺等方式將神經干細胞注入腦脊液中，細胞可以隨著腦脊液循環(huán)到達病變部位。這種方法相對創(chuàng)傷較小，但細胞分布的精準性可能不如腦內直接注射，而且細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。

應用領域

• 神經退行性疾病：在帕金森病中，患者腦內黑質多巴胺能神經元大量死亡。神經干細胞移植有望通過分化為多巴胺能神經元，補充缺失的神經元，改善患者的運動癥狀。在阿爾茨海默病方面，神經干細胞移植可以替代受損的神經元，并且可能有助于改善大腦的微環(huán)境，減輕神經炎癥等病理狀況。
• 腦損傷：對于腦外傷、腦卒中等引起的腦損傷，移植的神經干細胞可以遷移到損傷區(qū)域，促進神經組織的修復。例如，在腦梗死區(qū)域，神經干細胞可以分化為神經元和膠質細胞，重建神經回路，改善患者的認知、運動等功能。
• 脊髓損傷：神經干細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元，促進軸突再生，幫助恢復脊髓的傳導功能，有可能改善患者的肢體感覺和運動功能。

面臨的挑戰(zhàn)和限制

免疫排斥：盡管神經干細胞的免疫原性相對較低，但仍然可能出現免疫排斥反應。當移植的神經干細胞來自異體時，宿主的免疫系統可能會識別并攻擊這些外來細胞，影響移植效果。

細胞存活和分化控制：移植后的神經干細胞在體內的存活和分化情況難以精準控制。細胞可能因為局部微環(huán)境不佳（如缺乏足夠的營養(yǎng)物質、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期，例如分化為不適當的細胞類型或者不能分化為具有功能的神經細胞。

倫理問題：如使用胚胎來源的神經干細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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