神经干细胞治疗神经系统疾病概况课件

1、神经系统疾病干细胞治疗概况，颜勇，神经内科，1。学习和交流PPT，1。干细胞疗法正在成为征服人类疾病的一种新疗法，科学家发现，在19世纪，一些细胞有能力“制造”其他细胞。20世纪初，欧洲科学家首次发现真正的干细胞可以产生所有的血细胞。这一发现导致了20世纪80年代骨髓移植的出现。干细胞在英语中的意思是“起源细胞”，它就像一颗充满活力的种子，不仅可以通过对称分裂自我复制，还可以分化成体内各种类型的细胞，进而形成各种组织和器官。这些特征被称为“自我更新”和“多潜能”。1998年是启动人类胚胎干细胞研究的重要里程碑。今年，美国科学家朱梅斯汤姆森从体外受精的人类胚胎的内部细胞团中分离出干细胞，并成功地

2、在体外培养它们，从而证明了人类胚胎干细胞(ESC)可以被诱导分化为功能性细胞以替代受损组织。事实上，胚胎干细胞是一种高度未分化的细胞，具有发育全能性，也就是说，它具有分化成成年动物所有组织和器官的潜力。存在的问题：1 .伦理问题尽管人们钦佩电子科学近乎完美的“万能”，但由此引发的伦理问题却让科学家们进退两难。3.学会交流。2.主要困难是如何解决免疫排斥问题。1)通过核移植将患者的体细胞去核，然后将细胞核移植到去核的卵细胞中，然后将杂交细胞推到胚胎的胚泡期，从胚泡期分离胚胎干细胞。这项研究目前还没有成功。2)孤雌生殖以获得人类胚胎。3.胚胎干细胞在临床疾病治疗中的另一个令人担忧的方面是胚胎干细胞

3、本身具有畸胎瘤形成的特征。虽然在移植实验中尚未发现成熟分化细胞发展为肿瘤，但在体外胚胎干细胞的正常维持和扩增中是否存在与肿瘤相似的表观遗传学变化是一个值得关注的课题。在这一点上，事情又发生了变化。1999年12月，美国科学家马加里古德发现，小鼠肌肉干细胞可以“分化”成血细胞。这一重大发现逆转了人们对成体干细胞的固有认识，直接推动了人类成体干细胞应用研究的发展，为干细胞研究开辟了新的途径。目前，越来越多的科学家已经证实人类成体干细胞具有普遍的“侧向分化”能力。也就是说，来自一个系统的干细胞可以突破其“发育限制”，分化成其他系统的组织细胞。这样，患者自身的健康组织干细胞可用于诱导和分化受损组织的功

4、能细胞，从而达到其治疗目的。学会沟通PPT，虽然干细胞的前景非常有希望，但在实践中操作起来并不容易。第一个问题是干细胞作为移植物是否安全稳定，并确保它们在长期培养中不会分化。在这方面，美国国立卫生研究院的国家衰老研究所与杰龙公司合作，证明来自不同细胞系的人类胚胎干细胞具有共同的遗传标记，可以在相似的实验室条件下培养。这样，人们不仅可以获得培养干细胞的最佳条件，还可以利用干细胞上的特殊标记进行分离和纯化。此外，他们还培养了不含饲养层细胞的人类胚胎干细胞，试图减少不同种类细胞之间的交叉污染。实验结果表明，人胚胎干细胞可以稳定地保持在未分化状态，并且在长期培养中不会出现染色单体的异常变异。美国国立卫

5、生研究院资助的其他美国科学家显然相信“本土文化”的原则。他们将人胚胎干细胞放入来源于胎儿或成人组织的饲养层细胞中，测试其控制分化的能力，实验也获得了令人满意的结果。6、学会沟通PPT，你能进一步控制增殖和分化的程度吗？2003年，日本学者发现了Nanog基因，这是一种阻止小鼠胚胎干细胞分化的转录因子。它的存在有利于保持小鼠胚胎干细胞的多能性和自我更新能力。此外，出现了许多重要的转录因子，如OCT4和SOX2，它们与Nanog一样，对于维持干细胞的自我更新和多能性至关重要。2007年底，生命科学界的浪潮再次高涨。日本和美国的两个研究小组利用基因修饰技术，先后将Oct4、nanog、sox2等基因

6、引入普通人皮肤成纤维细胞，发现成纤维细胞经过基因重编程后具有人胚胎干细胞的特征。Oct3/4、Sox2、c-Myc和klf4能使体细胞返回胚胎干细胞。这一成就震惊了全世界，美国政府已投资30亿美元资助对这一课题的深入研究。7、学会交流PPT、Boyer等人通过基因组水平的位置分析发现了OCT4、SOX2和Nanog的靶基因。令人惊讶的是，大多数目标基因都被它们共享。这些靶基因通常编码一些与发育相关的重要同源结构域作为转录因子。这些转录因子共同形成一个由自我调节和反馈循环组成的调节网络。此外，来自周围组织和细胞外基质的外源性因素也影响干细胞的分化。例如，胶质细胞源性神经营养因子不仅能促进各种神经

7、元的存活和分化，而且在精原细胞的再生和分化中起决定性作用；另一个例子是由膜蛋白Notch及其配体Delta或Jagged产生的信号，这可以使干细胞未分化增殖。通过阐明这些因素的作用机制，可以调控干细胞的分化。上述结果表明，器官特异性成熟干细胞显示出比最初认为的更大的可塑性，并且病毒参与了通过引入基因从皮肤细胞获得人胚胎干细胞的过程。因此，这些细胞将来是否能用于临床治疗患者仍有待进一步研究和重复。一项有趣的研究来自于麻省理工学院的合作研究小组，该小组由美国国立卫生研究院和以色列兰巴姆医学中心资助，他们建造了一个三维支架，可以使人类胚胎干细胞形成一种特殊的形状。科学家通过改变培养条件诱导人类胚胎干

8、细胞，并构建了一个具有分子特征和形状的三维结构，发育成肝组织、软骨、神经或血管细胞。通过这种方法，他们在实验室培养了胚胎干细胞衍生的组织和器官，可用于各种组织和器官损伤的移植。此外，人类胚胎干细胞可以通过同源重组进行修饰，以形成特定的功能。威斯康星大学的研究人员已经用这种方法成功地取代了人类胚胎干细胞中的一个靶基因。用这种方法，一个可以研究人类干细胞中特定基因的功能，另一个可以为特定疾病提供修饰的干细胞，从而形成特定的组织。到目前为止，人们对干细胞的应用做了大量的研究，并取得了很大的进展。随着人们对干细胞认识的加深，干细胞在修复受损器官方面逐渐显示出其独特的优势。据报道，以色列科学家首次培育出

9、了能够从胚胎干细胞中自然跳动的人类心脏组织，并具有新生心脏组织的电学和力学特性。英国科学家利用骨髓干细胞培养肾组织。这些实验证明了干细胞作为替代疗法的可能性，甚至可能成为组织和器官移植的新来源。目前，相关的临床试验已有报道。10、研究和交流PPT，虽然大多数干细胞的应用仍处于实验室阶段，但也显示出良好的前景。美国佛罗里达大学的教授Ramiya从糖尿病小鼠的胰岛导管中分离出胰岛干细胞，并在体外诱导这些细胞分化为产生胰岛素的细胞。结果表明，移植糖尿病小鼠的血糖浓度控制良好，而对照组小鼠死于糖尿病。日本科学家诱导雄性小鼠胚胎干细胞分化为生殖细胞，以便它们能够在不同性别的小鼠中发育成相应的生殖细胞。杜

10、克大学的研究人员发现，来自小老鼠的内皮细胞可以预防高脂肪喂养的老鼠的动脉硬化。用于治疗目的的干细胞，如造血干细胞移植(如骨髓移植)，可以挽救一些骨髓疾病和恶性肿瘤患者的生命。11、研究和交换PPT，2、干细胞移植治疗神经系统疾病的可行性，1、多能干细胞可以分化成神经细胞和神经胶质细胞等。目前的动物实验表明，干细胞具有很大的可塑性。“可塑性”是指特定组织的干细胞在适当条件的刺激下可以分化为其他组织的细胞，并实现跨系统甚至跨胚层分化，即从一个组织中分离出来的干细胞可以分化为各种不相关的细胞类型。过去人们认为造血干细胞只能分化成血细胞，但新的研究发现它们也能分化成肌肉、肝脏或神经细胞。具有多能性的胚

11、胎干细胞可以在合适的体外诱导条件下成功地诱导多种细胞，如神经细胞、肌肉细胞和脂肪细胞。来源于骨髓的干细胞可以分化成一些非造血细胞类型，这些细胞可以发育成神经细胞、小胶质细胞、骨骼肌、星形胶质细胞和肝细胞。现有研究表明，增殖细胞在学习和记忆中发挥重要作用，这些细胞可以培养和移植到受体的中枢神经系统，并可以分化成成熟的神经元。这些结果增加了使用骨髓移植来治疗各种疾病的可能性，例如肌营养不良、帕金森氏病、典当、痴呆和肝衰竭。从皮肤获得的干细胞可以培养成骨骼肌干细胞(成肌细胞)，例如脑细胞和脂肪细胞，其可以在体外培养并移植到受体肌肉中以分化成肌管，与内源性肌肉纤维融合，然后聚集成受伤的肌肉。神经干细胞

12、也可以分化成造血细胞系和肌肉细胞。13、学会沟通PPT，移植的干细胞分化成新的脑神经细胞和新的脑毛细血管网，增加和改善脑细胞的供血和供氧，防止脑细胞进一步变性和坏死。瑞典的布约克伦德等人应用从流产胎儿大脑中分离出的细胞，将它们移植到帕金森病患者的大脑中，并对其进行跟踪，发现移植的神经元在手术后仍然存活了10年。来自不同组织的干细胞，当受到适当的信号刺激时，可以改变它们的正常发育轨迹，脱离它们原来的发育模式和形式，发展成一种新的细胞。在所有组织干细胞中，骨髓间充质干细胞具有最高的透皮分化效率。因此，干细胞可以将受损或老化的细胞再生为能量；成人干细胞移植可以治疗中枢神经系统疾病！14，学习交流，2

13、，神经干细胞存在于中枢神经系统中。在20世纪90年代中期，人们发现人类大脑的某些区域具有分化新神经元的能力。随后，证实了干细胞存在于人类中枢神经系统的某些部分，并且在某些器官如脑和肌肉中也发现了干细胞，这些器官以前被认为缺乏干细胞和再生潜能，例如胎儿脑的脑室、皮层、海马和隔膜周围的神经干细胞，以及成人脑的脑室下区、纹状体、海马齿状回和脊髓。神经干细胞的主要特征是未分化的：缺乏分化标记、自我更新和可分化为神经元、少突胶质细胞和星形胶质细胞的多向分化潜能。已从胚胎和成年啮齿动物、人脑和脊髓中分离出具有分化为神经元和神经胶质细胞潜力的干细胞，并在体外成功培养。15、学会沟通PPT，主要有两个问题，一

14、是体外培养干细胞，设计适合移植的正确分化轮廓；第二是寻找能够刺激患者自身干细胞生长的内源性信号、效应和修复机制。，16岁，学习交流PPT，3。目前用干细胞治疗的神经系统疾病：1)脊髓变性疾病：脊髓(广泛)脊髓空洞症、亚急性联合变性、运动神经元疾病、遗传性舞蹈病；2)脑血管疾病：脑梗塞和脑出血；3)锥体外系疾病：帕金森病和舞蹈病；4)癫痫：症状性癫痫；5)肌肉疾病：重症肌无力和肌营养不良；6)头晕；7)痴呆症：老年痴呆症、血管性痴呆症等。8)脱髓鞘疾病：多发性硬化症9)昏迷(植物人)等。10)脊髓损伤，17。张(美国威斯康星麦迪逊大学)博士在将胚胎干细胞诱导为运动神经元细胞的研究中取得了突破性进

15、展。威斯康星玲珑研究所的科学家将猴胚胎干细胞诱导的神经细胞移植到帕金森病猴模型中已有10年，并完全治愈了帕金森病猴。布约克伦德和他在瑞典的同事将从流产胎儿大脑中分离出的神经组织细胞移植到帕金森病患者的大脑中，并对其进行了追踪，发现移植的神经元在手术后仍然存活了10年。北京大学第三医院用骨髓基质细胞治疗多发性硬化。基恩CD，索南尼亚，斯旺森PD，等。亨廷顿病神经移植：例，长期移植2例。神经学。2007年6月12日；68(24):2093-8。美国于得，席尔瓦加。中枢神经系统和神经系统疾病的干细胞来源和治疗方法。神经学焦点。2008年；24(3-4):E11。人胚胎干细胞衍生的神经前体移植减轻阿朴

16、吗啡诱导的单侧喹啉酸损伤大鼠的旋转行为。神经科学列特。2007年8月9日；423(1):58-61。韩国，18岁，正在学习交换PPT。第四，干细胞移植治疗阿尔茨海默病的益处包括减少有害炎症、内源性支持、防止中枢神经系统变性和增强内源性修复。南方医科大学珠江医院神经医学研究所采用干细胞移植治疗老年痴呆症。经治疗后，脑血管造影显示脑组织新生毛细血管数量明显增加，脑功能和代谢明显改善，能显著恢复和改善患者的定向、记忆、判断和理解能力；能显著恢复和改善患者的情绪、个性和行为；能显著改善患者的身体功能，提高其语言能力，恢复其生活的主动性，提高其生活质量；对初、二期阿尔茨海默病疗效显著，疗效持久，无任何副作用。19、学会沟通PPT，2、激活中枢神经系统的神经干细胞。已经发现，神经干细胞广泛存在于胎儿脑的脑室、皮层、海马和隔膜，而成人脑的神经干细胞分布于脑室下区、纹状体、海马齿状回和脊髓。激活和增殖中枢神经系统内源性神经干细胞是另一个最