神经干细胞的分化.PPT

神经干细胞的研究现状与应用前景 主 要 内 容 基本知识 神经干细胞的定义、特点、标志、分布及分化因素等基本知识 成年神经干细胞的研究现状 研究方法 神经干细胞的来源、分离、培养及鉴定方法 应用前景 神经干细胞技术在神经系统疾病治疗中的应用 神经干细胞与神经心理学 干细胞（Stem cell，SC）是一类具有自我更新（self-renewing）能力的多潜能细胞，即干细胞保持未定向分化状态和具有增殖能力，在合适的条件或给予合适的信号，它可以分化成多种功能细胞或组织器官，医学界称其为“万用细胞”，也有人通俗而形象地称其为“干什么都行的细胞”。 干细胞来源于胚胎、胎儿组织和成年组织如骨髓、脐带等。干细胞技术最显著的作用就是：能再造一种全新的、正常的甚至更年轻的细胞、组织或器官。 干细胞技术是近年现代生物科技继克隆技术、基因工程之后的第三大科学成就。 它不仅促使人们重新熟悉细胞生长与分化的基本生命原理，也为多种难治性疾病的治疗带来了划时代的革命。21世纪是生命科学的时代，也是为人类的健康长寿创造世界奇迹的时代，干细胞的应用将有广阔前景。 1． 生长因子： 　　FGF－2（碱性成纤维细胞生长因子－2）在胚胎早期维持神经祖细胞的的生存，促进其增殖。 　　ECG（神经表皮生长因子）在发育较晚期促使神经祖细胞增殖和分化。 　　BDNF（脑源性神经营养因子）及IGF1（胰岛素样生长因子1）主要促进祖细胞向神经元方向分化。 2． 细胞因子：红细胞生成素、集落刺激因子、白介素家族等影响神经元的发育；BMP（骨架多型性蛋白）促进神经干细胞向星形胶质细胞方向分化。 3． 移植区域的信号：一是选择性调控，即信号只能调节干细胞的存活和增殖而不能影响其分化方向。二是指导性作用，指特异性指导神经干细胞、祖细胞向特定谱系分化。 4．神经干细胞和神经祖细胞自身产生多种调控信号。 5． Nestin基因和Notch基因：人nestin基因第二个内含子中存在一个（〈400bp区域〉对神经干细胞起增强作用。这个增强子也对早期神经干细胞其他基因表达起作用，包括Notch基因。Notch基因是在中枢神经系统发育过程中确定神经元数量的重要调控基因。 ①有增殖能力。 ②有自我维持和自我更新能力，对称分裂后形成的两个子细胞为干细胞，不对称分裂后形成的两个子细胞中的一个为干细胞，另一个为祖细胞，祖细胞在特定条件下可分化为多种神经细胞。 ③具有多向分化潜能，在不同因子下，可以分化成不同类型的神经细胞，损伤或疾病可以刺激神经干细胞分化。 自我更新能力和多向分化潜能是神经干细胞的两个基本特征。 胚胎期： 　神经干细胞主要分布在大脑的皮层、纹状体、海马、室管膜下层和中脑等区域。 成年期： 　中枢神经系统仍有神经干细胞存在，只不过这些细胞平时处于静止状态。成年脑区神经干细胞主要局限在海马齿状回、纹状体和环绕侧脑室的室脑膜下层。 以前的观点认为成年大脑中的神经元数量是稳定不变的，由这些神经元构成的神经网络结构是相对稳定的，神经结构上的可塑性仅发生在树突、轴突和突触等部位。而目前对神经再生和成年神经干细胞的研究增加了新的认识。 小结 成年海马的神经再生与海马功能有着密切关系。学习或奔跑可以改变动物海马细胞存活或细胞增殖水平，从而增加海马的新生神经元的数目。紧张、滥用鸦片和癫痫发作等都可以影响到成年海马齿状回新生神经元的增殖和分化水平。人为减少海马颗粒样神经元的数目，经过处理后的动物其海马依赖的记忆功能受到损害。 成年海马神经干细胞产生的新生神经元不仅在形态上与成熟海马神经元相同，而且对突触刺激有动作电位反应，并且可以有效地整合到神经环路中去。 人们推测，这些由神经干细胞产生的新生神经元是参与其所在海马区域的正常功能。神经干细胞和学习记忆关系的研究是复杂的。尽管海马具有记忆的存储功能，但这种记忆的存储是短暂的，只是为皮层区域的长时程记忆做时空上的准备。 正常情况下，成年啮齿类动物大脑中有大量的新生神经元不断产生，显然这些细胞是来补充已经缺失的神经元，这样成年大脑神经元数目才能保持相对稳定。研究表明在成年大脑神经再生区域里存在着普遍的神经元凋亡现象。神经再生活跃区域的死亡细胞数倍于大脑其他部位，因而干细胞增殖、祖细胞迁徙并且分化成神经元从而替代死亡的神经元。有人推测，中枢神经系统变性疾病形成的原因就是由于内源性神经干细胞不能对这些疾病产生的信号起反应，内源性神经干细胞不能替代变性的神经元，而最终导致老年性疾呆，癫痫，精神分裂症