神经干细胞的研究方法.ppt

神经干细胞的研究方法 08级博士研究生课程 病理学教研室 田东萍 b ?脑外伤、脊髓损伤是交通、工伤事故及运动意外中常见的损伤，伤者多为青壮年，造成的神经功能残疾直接导致患者截瘫或意识、认知、言语、记忆力障碍，严重影响患者生活质量。传统治疗主要是通过药物营养受损神经细胞，但无法修复受损的脑组织和脊髓，尤其是脊髓完全断裂的患者根本无法恢复神经功能。? 干细胞概念与基本特性 干细胞概念： 来源于胚胎和成体的细胞，在一定条件下具有自我更新能力和长期的增殖能力，具有分化形成至少一种特定细胞类型的特性。 干细胞概述 干细胞的类型（根据分化潜能的差异分） 1 全能干细胞– 发育成完整个体的多潜能干细胞 （16个细胞以前的每个卵裂球） 2 三胚层多能干细胞 丧失发育成一个完整个体的能 力，但有三个胚层所有细胞的潜能----内细胞群 生殖细胞 3 单胚层多能干细胞 只能分化同一胚层来源几种特定细胞-间充质细胞 4 单能干细胞和祖细胞 分化方向确定的中间类型细胞-造血祖细胞 5 前体细胞 未完全成熟阶段的细胞， 有一定的增殖能力，无自我更新能力。 EC 和ASC（组织干细胞）的区别 来源不同： 早期胚 晚期或出生后 增殖能力不同 无限增殖 有限 分化潜能差异明显 200 单胚层多能 应用潜力互有优缺点 各种细胞 畸胎瘤 免疫排斥 分化要外界刺激 取自自体 免除免疫排斥无伦理争议 研究干细胞的科学意义 用途广泛 医学多领域 替代病变和衰老组织 骨髓移植 脊髓损伤 失明 帕金森病 爱滋病 老年痴呆 心肌梗死 糖尿病 神经干细胞概念和应用 存在与胚胎和成年神经系统的某些特定部位。能够在离体条件下大量增殖分化为神经原和神经胶质，在其特征性的标记物为神经巢蛋白，RNA结合蛋白musashi 细胞移植 诱导分化自身的神经干细胞 神经干细胞研究历史，现状与研究内容 1992年 Reynolds 首次提出神经干细胞 1997年McKay 正式提出神经干细胞定义: 2000年 Gage进一步概括神经干细胞的特性 神经干细胞研究主要集中在以下几个方面： 神经干细胞的分离鉴定 神经干细胞的体外增殖 神经干细胞的定向分化 神经干细胞的应用研究 　神经干细胞的特点 神经干细胞多潜能性，可分化成神经组织的各种细胞。 表达神经上皮细胞标志 nestin。（CD133--- 流式细胞标记）缺乏神经系统分化的标志如：神经元特异烯醇化酶（NSE），胶质纤维酸性蛋白（GFAP)等。 CD133--- 流式细胞标记 通过分裂产生相同的神经干细胞来维持自身的存在 ,同时 ,也能产生子细胞并进一步分化成各种成熟细胞。干细胞可连续分裂几代 ,也可在较长时间内处于静止状态。 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。 神经干细胞的标记 Nestin musashi CD133 花生凝集素 PNA ， 热稳定蛋白阴性 神经干细胞的分化机制 神经干细胞的分化受基因调控。 细胞因子与神经干细胞的增殖、分化密切相关。 不同的细胞因子在神经干细胞的诱导分化中起重要作用 ,但尚没有一种细胞因子能在体外将神经干细胞全部诱导分化为所需的功能神经细胞 。 与神经干细胞诱导分化的细胞因子有 1.白细胞介素类 ,如IL-1、IL-7、IL-9及IL-1 1等。 2.神经营养因子对神经干细胞分化到终末细胞的整个过程均有影响 ,如果将培养的神经干细胞置于脑源性神经营养因子作用下 ,大量的神经干细胞可以表现出分化神经元的特性。 3. 生长因子类 ,如上皮生长因子、神经生长因子及碱性成纤 维细胞生长因子等也影响神经干细胞的分化。 T3 ---少突细胞细胞 睫状神经营养因子---星形胶质细胞分化 血小板源性神经营养因子----神经元 BFGF EGF -----保持未分化状态。 神经干细胞对不同种类、不同浓度的因子以及多种因子联合应用作用各 不相同 ,在神经干细胞发育分化的不同阶段 ,相同因子的作用也不同。 神经干细胞的分布 哺乳动物胎脑中的神经干细胞主要集中在