神經乾細胞
最近審查:23.04.2024
獲得中樞神經系統細胞再生的可能性實驗證據胚胎幹細胞研究的更早發現,這表明在新皮層,海馬和嗅球成年大鼠,令人興奮的3H胸腺嘧啶的腦細胞的存在,也就是合成蛋白質和分裂的能力。早在上世紀60年代,人們就認為這些細胞是神經元的前體,並直接參與學習和記憶過程。稍晚揭示了在神經元形成從頭突觸的存在並且在使用胚胎幹細胞的第一工作以誘導neyronogeneza體外。在二十世紀的實驗與胚胎幹細胞的定向分化為神經祖細胞的結束,多巴胺和血清素的神經元導致的哺乳動物的神經細胞的再生能力的經典概念進行修訂。許多研究已經令人信服地表明神經元網絡的現實如何重建和neyronogeneza的整個產後哺乳動物生物體期間的可用性。
神經乾細胞的來源
側腦室的室管膜下區和海馬,這是在細胞培養成神經球(神經球)的齒狀回操作過程中分離出神經幹細胞,經過分散和preformirovaniya過去 - 所有主要的蜂窩CNS類型的,或在一個特殊的環境,新的微球。在從胎腦切片中分離組織離解的懸浮培養物也腦室周圍出現的神經球。
未成熟的腦細胞的標記物巢蛋白是,β-微管蛋白III(神經元標記線),波形蛋白,GFAP和NCAM,對單克隆抗體的免疫細胞化學鑑定,其被使用。巢蛋白(中間體IV型神經絲蛋白)表達多能神經外胚層細胞。用於多能CNS神經上皮的祖細胞的鑑定和分離單克隆抗體的大鼠-401,其可以檢測到神經管大鼠胚胎的細胞的95%上妊娠的第十一天這種蛋白質。巢蛋白在神經乾細胞的分化後代上不表達,但存在於早期神經祖細胞,分裂後神經元和早期神經母細胞中。與此標記標識神經上皮的祖細胞,並證明在CNS幹細胞的存在。Vimentin(中間型III型神經絲蛋白)由神經元和神經膠質祖細胞以及神經元,成纖維細胞和平滑肌細胞表達。因此,兩種免疫細胞化學標記物都不具有分離鑑定神經乾細胞和祖細胞所必需的特異性。的β-微管蛋白III的使用建立神經元譜系的幹細胞,而I型星形膠質細胞通過GFAP的表達鑑定,和少突膠質特異性表達半乳糖(GA!C)。
促細胞分裂劑用於神經祖細胞是FGF2和EGF,支持祖細胞的培養物中的增殖與神經球的形成。除以FGF2顯著影響神經幹細胞率增加,並且還通過使用一個組合FGF2 + EGF。FGF2的增殖作用由FGF2-R1受體介導。肝素增加FGF2受體結合的親和力,並顯著增強其對神經上皮細胞的促有絲分裂作用。在大鼠前腦表達,在其本地化有限腦室區後期胚胎FGF2受體的早期階段。在早期神經發生期結束後觀察到通過postmitotic細胞的FGF2-R1的峰值表達。對於初始的開發週期端腦的特徵在於EGF受體低表達,主要在腹側區域的細胞。在胚胎髮生的後期,EGF-R表達在背側方向上升。在囓齒動物的腦中具有高親合性的EGF受體轉化生長因子β(TGF-β-R),並且優選地結合。間接地,EGF-R的功能作用表明在胚胎發生和個體發育產後,功能降低前腦,皮層和從基因敲除小鼠EGF受體基因海馬細胞的異位死亡的後期產生的皮質發育不全前腦的數據。此外,對於神經球的形成絕對必要的是在培養基中TGF-一個的存在。從條件細胞培養基停止分裂去除生長因子後和進行自發分化,以形成神經元,星形膠質細胞和oligodendroblastov。
考慮到這一點,在含有EGF和鹼性FGF或FGF2但不加血清的營養培養基中進行解離的干細胞的重新聚集和神經球的培養。結果表明,EGF誘導的幹細胞subependimnoy側腦室區的擴散,和鹼性FGF促進紋狀體,海馬,新皮質和成熟的大腦的視神經的幹細胞的增殖。EGF和鹼性FGF的組合是用於從前腦的室管膜的第三和第四腦室分離以及腰椎和胸椎脊髓的椎管幹細胞的活性增殖絕對必要的。
解離後,將神經乾細胞的懸浮液在塑料盤中或沒有粘合劑底物的多孔板中培養以增加新出現的新神經球的大小,其通常需要約3週。多次分散和繁殖神經球的方法允許獲得足夠數量的用於腦內移植的多潛能幹細胞的線性克隆。這一原則也是基於從人類胚胎腦中分離出的一組幹細胞。它們長時間(幾年)的克隆使得獲得穩定的神經乾細胞系成為可能,從而在誘導分化過程中形成兒茶酚胺能神經元。
如果神經球沒有分散並生長於培養基中粘合劑基材缺乏生長因子,增殖的幹細胞開始自發分化以形成神經元前體細胞和神經膠質細胞與所有類型的神經細胞的標記物的表達:MAP2,τ-1,NSE,NeuN的,β微管蛋白III(神經元),GFAP(膠質細胞)和計算值,04(少突膠質細胞)。與此相反,在神經元分化的細胞的40%以上的比例的神經幹細胞的培養物(在囓齒動物 - 從1至5%)細胞在小鼠和大鼠,但有少得多的少突膠質細胞的,這是在細胞治療視點脫髓鞘非常重要疾病。該問題通過加入培養基B104的刺激形成mielinprodutsiruyuschih細胞解決。
在含有EGF,鹼性FGF和LIF的培養基中培養人類胚胎腦中的神經祖細胞時,神經系的祖細胞數量增加1000萬倍。體外轉染的細胞在移植到性成熟大鼠的大腦後保留了遷移和分化為神經和神經膠質細胞的能力。然而,在體內,多能祖細胞的分裂數目是有限的。一再指出,海弗利克限度“成人”神經幹細胞(約50分裂),但達不到,甚至在實驗中 - 神經球形式的細胞保持其性能僅7個月,僅在8代。據認為,這是傳代(胰蛋白酶消化或機械衝擊),這大大減少了由於受損的細胞間接觸的細胞的增殖活性期間,由於特徵的方法為它們的分散。事實上,如果不使用分散神經球分成4份的方法,傳代過程中細胞的活力顯著增加。這種技術可以培養300天的人類神經乾細胞。然而,在這段時間後,細胞失去有絲分裂活性並進行變性或進入自發分化階段,形成神經元和星形膠質細胞。在此基礎上,作者認為30個有絲分裂是培養的神經乾細胞分裂數的限制。
當在體外培養人神經乾細胞時,主要形成GABA-能神經元。而不產生的特殊條件下,神經祖細胞產生多巴胺能神經元(需要治療帕金森病的細胞療法)只在第一個段落,之後在文化上所有的神經元僅僅由GABA能細胞。在囓齒動物中,體外誘導多巴胺能神經元是由IL-1和IL-11以及神經細胞膜片段LIF和GDNF引起的。但是,這種方法對一個男人來說是不成功的。然而,在微環境因素的影響下,在體內進行腦內GABA能神經元移植時,出現了具有不同介體表型的神經細胞。
搜索的神經營養因子的組合表明,FGF2和IL-1誘導的多巴胺能神經母細胞,然而,不能產生多巴胺能神經元。海馬谷氨酸興奮性和抑制GABA能神經元幹細胞的分化的影響神經營養因子,EGF一個和IGF1誘導谷氨酸和GABA能神經元的從人類胚胎的神經祖細胞的形成。順序添加視黃酸培養物和神經營養因子3(NT3)的顯著增加海馬幹細胞的分化成熟不同介體性質的神經元腦,同時使用腦源性神經營養因子(BNDF)的組合,NT3和GDNF在海馬和新皮質可用的培養物錐體神經元。
因此,許多研究的結果表明,首先,從不同的腦結構中的特定局部組織因子的影響下的幹細胞能夠在這些結構中固有的神經元表型在體內分化的。通過克隆的祖細胞在體外的神經幹細胞的第二目的在於誘導分化給出獲得的神經元和神經膠質細胞與各種形式的腦病理學的腦內移植所需表型特徵的可能性。
毫無疑問,從胚胎或成人中樞神經系統衍生所述多能幹細胞,可以被認為是新的神經元的來源,並在臨床上用於神經病症的治療。然而,主要的障礙,以實際的細胞Neurotransplantation的發展是一個事實,大多數的神經幹細胞沒有分化為神經元在非神經成熟CNS區域植入後。在繞過這一障礙,它提出了一個非常原始創新技術,允許在體外成年大鼠中樞神經系統移植後獲得胎兒神經幹細胞的神經元的純群體。作者認為,植入的細胞的通過該方法導致膽鹼能神經元表型的形成,由於環境因素的微環境的影響的分化。所提出的技術是在利益的基礎上的幹細胞新療法的開發方面並更換損壞的因外傷或神經退行性疾病如神經膽鹼能神經元發揮運動功能,記憶功能和學習的發展起主導作用。特別是從人類幹細胞中分離出來的膽鹼能神經元可以用來代替失去肌萎縮側索硬化或脊髓損傷的運動神經元。目前,還沒有關於從有絲分裂原形成的干細胞群中產生大量膽鹼能神經元的方法的信息。作者提出刺激實際上純神經元發展的成年大鼠區植入非神經及神經源性CNS後的方向預製的初級胚胎神經幹細胞有絲分裂原的一個非常簡單而有效的方法。他們的工作最重要的結果是當植入中膜和脊髓時將足夠大量的移植細胞轉化為膽鹼能神經元。
此外,對於體外皮層預形成神經幹細胞的腦8週的人類胚胎holiyergicheskie神經元它建議使用以下營養因子和化學品的各種組合:重組鹼性FGF,EGF,LIF,氨基末端的聲音肽小鼠(Shh的-N ),反式視黃酸,NGF,BDNF,NT-3,NT4,天然小鼠層粘連蛋白和肝素。人神經幹細胞的初始行(K048)中的溶液在體外保持了兩年和保存正常二倍體核型時經受住85通道不變增殖和分化性質。未分散的神經球19-55第二通道(38-52週-E)種植在聚d賴氨酸和層粘連蛋白,然後用各種濃度,組合和序列上述因素對待。由鹼性FGF,肝素和層粘連蛋白(的縮寫FHL)的組合,給定一個獨特的效果。1天胚胎在具有或不具有FHL的Shh-N(組合的Shh-N + FHL中縮寫SFHL)的培養基中培養的神經幹細胞後,觀察到快速再現主要平面電池。所有其他天協議(例如,諸如鹼性FGF +層粘連蛋白),相反地,已導致紡錘形細胞的有限的徑向擴散,這些細胞沒有離開核心的神經球。之後激活的6天,含有B27隨後十分化培養基,在FHL活化球體的邊緣polipolyarnye發現大神經元樣細胞。在其他協議組中,大多數神經元樣細胞仍然很小,雙極或單極。免疫細胞化學分析表明,小的(<20微米)的雙極性或單極細胞或GABA能,或谷氨酸,而位於邊緣FHL激活神經球證明膽鹼能作為表達的標記物膽鹼能神經元的特性最大polipolyarnyh細胞(胰島-1和ChAT)。一些神經元同時表達突觸1.作為結果,五大系列的獨立實驗中,研究人員發現,在單一區域的小區的45.5%,佔總人口分化為神經元TuJl +,而膽鹼(聊天^)神經元只有27.8相同人口中的細胞百分比。後在體外分化的10多天,除了在FHL激活神經膽鹼能神經元是神經元小的顯著量 - 谷氨酸(6.3%),GABA能(11.3%),星形膠質細胞(35.2% )和nestin陽性細胞(18.9%)。當使用的生長因子的其他組合膽鹼能神經元是不存在,和邊界單元形成神經球或星形膠質細胞,或輕微谷氨酸和GABA能神經元。監控備份並使用全細胞膜片鉗技術有源電勢表明,七天後FHL活化polipolyarnyh大多數細胞有靜止電位構成-29.0±2.0毫伏,在沒有動作電位。2週靜止電位增加至-63.6±3.0毫伏,其在誘導去極化電流和1M河豚毒素阻塞的時間,觀察到動作電位,指示之後未成熟的膽鹼能神經元的功能活性。
此外,作者發現,FHL-本身或體外活化SFHL-不會導致成熟的神經元的形成,並試圖以確定是否能夠經由FHL SFHL預成形,或者當移植到成熟大鼠CNS幹細胞分化為膽鹼能神經元。對於這種注射神經源性區域活化細胞中進行(海馬)和非神經在幾個領域,包括部分前額葉皮層平均膜和成年大鼠的脊髓。跟踪植入的細胞是在CAO - ^ p載體的幫助下進行的。已知的是,OCD同時標籤既超微結構細胞和細胞過程(分子水平),而不洩漏和適合於直接可視化。此外,OPP標記神經幹細胞支持神經元分佈及大腦的膠質分化相同輪廓未轉化胚胎幹細胞。
一到兩週5×10植入後4激活和標記的神經幹細胞在大鼠脊髓或腦中發現,所述ROC +細胞主要靠近注射部位。在移植後一個月就已經觀察到遷移和整合的過程。遷移範圍取決於注射部位上變化:在前額皮質OCD +細胞中的導入部均位於從注射部位的0.4-2毫米,在注入的情況下,到中間膜,海馬,或脊髓細胞遷移大得多距離- 1-2厘米移植細胞在中樞神經系統中,分別定位高度結構,包括額葉皮層,平均膜,海馬和脊髓。OCD標記的神經元元件在移植後的第一周已經出現,並且在手術後1個月其數量顯著增加。體視學分析顯示,與背側相比,不同結構的腦中植入細胞的存活率更高。
據了解,幹細胞的存儲區域人口,轉變為成熟細胞由特定的組織因素在大多數成年哺乳動物組織調控。神經營養因子BDNF,NGF,NT3,NT4 / 5,和生長 - 幹細胞,祖細胞的分化和特定於在體內胎兒腦中表達更大的程度腦中神經元表型的結構的形成,如通過高濃度的形態發生因子的局部微環境的存在下測定的增殖因子FGF2,TGF-α,IGF1,GNDF,PDGF。
神經乾細胞在哪裡?
已證實神經乾細胞表達神經膠質酸原纖蛋白,其在神經系的成熟細胞中僅保留在星形膠質細胞上。因此,成熟中樞神經系統中的干儲備可能是星形細胞。事實上,在嗅球和海馬齒狀回神經元進行鑑定,從GFAP陽性的前體,這是違反有關放射狀膠質細胞的祖細胞的作用的傳統觀點發起,GFAP未在成年齒狀回中表達。有可能在中樞神經系統中有兩個乾細胞群體。
幹細胞在室下區的定位問題目前還不清楚。根據一些學者,室管膜細胞形成培養中的克隆不是真正的神經球(subependimy細胞克隆)的球體,因為只有有能力分化成星形膠質細胞。在另一方面,熒光或在細胞中檢測病毒標記物標記室管膜細胞後subependimnogo層和嗅球。這種標記的細胞體外形成神經球並分化為神經元,星形膠質細胞和少突膠質細胞。另外,顯示在血細胞外基質中約5%的細胞表達干細胞標誌物 - 諾斯汀,Notch-1和Mussashi-1。據推測,與Notch-1膜受體,由此後者仍然是在室管膜區的局部的膜副衛細胞的不均勻分佈相關非對稱有絲分裂的機制,而在subependimny層遷移與親本細胞失去這種受體。從這個觀點出發,subependimnuyu區可被認為是集電極祖神經元前體和從幹室管膜層中產生神經膠質細胞。根據其他作者,在尾側腦室下區僅形成神經膠質細胞,並且所述細胞是neyronogeneza喙側部的源極。在第三實施例中,側腦室的前部和後部分割腦室下區賦予神經源性等效效力。
優選看起來第四實施例的組織腦幹儲備在CNS,由此在腦室下區是三種主要類型的神經祖細胞的 - A,B和C在最早的細胞表達神經元標記(PSA-NCAM,TuJl)和由B細胞包圍,通過抗原的表達將其鑑定為星形膠質細胞。不具有神經元或神經膠質抗原特性的C細胞具有高增殖活性。作者已經令人信服地證明了B細胞是A細胞的前體和從頭形成嗅球的神經元。在遷移過程中,所述A-細胞通過神經祖細胞,從沿著在胚胎腦放射狀膠質細胞有絲分裂後的神經母細胞遷移的機制,其顯著不同的股線包圍。遷移被終止在兩個A-和B-細胞的嗅球有絲分裂,其被摻入到顆粒細胞層在大腦的嗅覺區域的腎小球層衍生物。
在胚胎腦發育過程中未分化的室管膜細胞,並在腦室包括乘以幹細胞心室germenativnoy個室管膜下區,其遷移初級神經膠質母細胞瘤和。在此基礎上,一些學者認為,區域subependimnaya成熟的大腦含有的星形膠質細胞,神經母細胞和身份不明的細胞組成的減少germenativnuyu胚胎神經組織。真正的神經乾細胞在側腦室壁密封區中的細胞數量不到1%。部分由於這個原因,也與數據連接subependimnoy區的星形膠質細胞是神經幹細胞前體不排除細胞星形膠質細胞的神經膠質轉收購的神經元表型特徵的可能性。
最終解決神經乾細胞體內定位問題的主要障礙是這些細胞缺乏特異性標記。然而,非常有意思,從實用的角度出發,提出報告說,神經幹細胞是從不包含subependimnyh區有關部門的中樞神經系統隔離 - 前腦,椎管胸腰椎脊髓第三和第四腦室。特別重要的是以下事實:對於脊髓損傷增強與形成祖細胞遷移和分化為星形膠質細胞gliomezodermalnogo瘤胃的中央通道的室管膜幹細胞的增殖。此外,天然和少突膠質細胞的前體細胞也存在於成年大鼠的完整脊髓中。
因此,文獻數據強烈表明成年哺乳動物,包括人類,區域幹儲備,再生和塑料的容量的中樞神經系統的存在下,不幸的是,能夠提供僅生理再生過程,以形成新的神經網絡,但不符合修復的需求再生。這對尋找提高中樞神經系統的資源的方式的問題,幹外生方式,即不能在沒有在胚胎時期形成的中樞神經系統的機制有清楚的認識解決。
今天我們知道,在胚胎發育過程中,幹神經管細胞的細胞三種類型的來源 - 神經元,星形膠質細胞和少突膠質細胞,即神經元的神經膠質細胞和細胞從一個共同的前體得到。外胚層分化成神經祖細胞群原神經基因的bHLH家族的產品的影響下開始,並且是由跨膜受體蛋白衍生物Notch家族限制判定和神經祖細胞的早期分化基因的表達阻斷。反過來,所述Notch受體的配體作用,由於胞外結構域的跨膜蛋白德爾塔相鄰小區它們與幹細胞之間的感應相互作用直接的細胞 - 細胞接觸。
胚胎神經發生計劃的進一步實施並不復雜,看起來應該是物種特異性的。然而,神經異位移植研究的結果表明,幹細胞具有明顯的進化保守性,因此人類神經乾細胞在移植到大鼠腦中時可以遷移並發展。
已知哺乳動物中樞神經系統具有極低的修復再生能力,其特徵在於在成熟腦中沒有任何新細胞元素出現的跡象,作為因創傷而死亡的神經元的回報。然而,在神經母細胞移植的情況下,後者不僅存活,增殖和分化,而且還能夠整合到腦結構中並在功能上替代丟失的神經元。當致死的神經元祖細胞被移植時,治療效果明顯較弱。這樣的細胞顯示出低遷移能力。此外,神經祖細胞不能複制神經網絡的結構,並且功能上不會整合到受體的大腦中。與此相關,在未成形的多能神經乾細胞移植中,積極研究了修復塑性再生的問題。
在第一實施例中的研究M. Alexandrova等人(2001),實驗是成熟雌性大鼠的接受者和供體分別為15天的胚胎發育。收件人除去枕葉皮質的部分並移植空腔機械懸浮含有多能幹細胞心室和室管膜下區推定胚胎皮層組織。在第二實施例中,實驗進行的9週的人胎兒腦polovozrelh鼠神經幹細胞的移植。從腦室周圍區域胚胎作者分離的腦組織切片放置在它們的培養基和F-12是由得到反复吹打細胞懸浮液,然後在補充有生長因子的一種特殊的介質NPBM培養 - FGF,EGF和NGF。細胞在懸浮培養神經球,其被分散並再次沉澱到培養的形成之前生長。經過4次傳代,總培養期為12-16天,細胞用於移植。受者desyatisutochkye成熟大鼠和兩個月Wistar大鼠,這在側腦室區域與4微升懸浮液人神經幹細胞的免疫抑制,而不注入。結果表明,細胞分離室,並在成人大腦中的胚胎大腦皮層書籤大鼠移植的腦室下區的不斷發展,腦的就是因素分化收件人微環境沒有阻止胚胎神經幹細胞的生長和分化。在早期階段後多能細胞的移植持續有絲分裂和在接受腦組織移植領域積極遷移。移植的胚胎幹細胞,它具有遷移的巨大潛力,紛紛在沿軌道接受者骨髓移植的皮質幾乎所有層,並在白質被發現。神經細胞的遷移路徑的長度一直顯著下(高達680微米),比膠質細胞(最多3毫米)。遷移的星形膠質細胞結構的載體是血管和也在其他研究中觀察到大腦的纖維結構。
早些時候認為標記的星形膠質細胞在受體大腦皮層損傷區域的積聚可能是由於移植物組織與受體之間形成了膠質屏障。然而,對緊密定位的細胞移植物的結構的研究表明它們的細胞構築學特徵在於隨機性,沒有任何移植細胞的分層分佈。只有當供體組織和受體組織之間沒有膠質屏障時,移植的神經元的有序程度才與正常大腦皮層細胞的有序程度接近。否則,移植細胞的結構是非典型的,神經元本身發生肥大。移植物中移植細胞的神經免疫化學分型顯示抑制性GABA能神經元顯示PARV,CALB和NPY蛋白的表達。因此,在成熟的大腦中,能夠支持神經多能細胞的增殖,遷移和特異性分化的微環境因子仍然存在。
在從第四通道nestinpozitivnyh發現了大量多能細胞,其中一些在體外經歷分化和開發了神經元型的,其對應的大腦腦室周圍9週齡胚胎,M. Alexandrova等人(2001)分離的人幹細胞的培養其他作者的研究結果。移植到成年大鼠腦培養人幹細胞有絲分裂後分開並遷移到異源受體大腦的織物。在細胞移植中,作者觀察到兩個細胞群體 - 小而大。最近遷移的實質,並在纖維結構在接受微小距離大腦 - 高達300微米。遷移的最長路徑(最多3毫米)小細胞,其中的一些分化為使用單克隆抗體來GFAP建立星形膠質細胞的特徵。這兩種類型的細胞在側腦室的壁被發現,這表明移植細胞的側遷移流中的輸出。人和大鼠星形細胞衍生的神經幹細胞通過血液毛細血管和纖維結構收件人腦與其他作者的數據一致遷移主要。
使用針對GFAP,CALB和VIM的單克隆抗體體內分析人幹細胞的分化揭示了星形膠質細胞和神經元的形成。與大鼠移植物的細胞不同,許多人幹細胞呈波形蛋白陽性。因此,部分人多能細胞沒有分化。後來這些作者表明,在沒有使用免疫抑製劑的情況下移植的人神經乾細胞在成熟腦的膠質成分免疫攻擊跡像不存在的情況下在大鼠腦中移植20天后存活。
結果發現,果蠅prizhivlyayutsya,甚至神經幹細胞進行分化的大腦是從昆蟲類群那麼遙遠,像老鼠。該實驗的作者的正確性是毫無疑問的:含人神經營養的基因的轉基因果蠅線因子NGF,GDNF,BDNF,插入下卡斯帕果蠅載體:您休克啟動子,從而使哺乳動物體溫自動調用它們的表達。作者通過組織化學X-gal染色確定的果蠅細胞產品細菌半乳糖苷酶。另外,事實證明,神經幹細胞是果蠅特異性神經營養因子反應,由人基因編碼:果蠅的含有在其分化的神經幹細胞的酪氨酸羥化酶的急劇合成增加的GDNF基因的轉基因系的細胞的異種移植,和NGF的細胞活躍地產生乙酰膽鹼酯酶的基因。類似genzavisimye反應引起異種移植異體移植與他的胚胎神經組織。
這是否意味著神經乾細胞的特異性分化是由vidon特異性神經營養因子誘導的?根據研究結果產生神經營養因子作者移植對移植物,然後開發出更集中,比移植的大小的2-3倍,進入大腦不添加移植的命運的具體效果。因此,含有該神經營養因子基因異種移植細胞,特別是編碼神經膠質源性神經營養因子(GDNF)人類基因上施加的類似於相應的神經營養因子的作用同種異體移植vidonespetsifichesky效果的發展。據了解,GDNF增加多巴胺能神經元的存活在大鼠胚胎中腦和提高多巴胺的這些細胞新陳代謝,並誘導酪氨酸羥化酶陽性細胞的分化,促進軸突和神經元增加車身尺寸的增長。在大腦中腦中的多巴胺能神經元的培養中觀察到類似的作用。
將人神經乾細胞異種移植入成熟大鼠的大腦後,注意其活躍遷移。眾所周知,神經乾細胞的遷移和分化過程是由一組特殊的基因控制的。在分化開始時向祖細胞發起的遷移信號產生原癌基因c-ret與GDNF一起的蛋白質產物。下一個信號來自基因mash-1,它控制著細胞發育途徑的選擇。另外,分化細胞的具體反應還取決於睫狀神經營養因子的α受體。因此,給定一個完全不同的基因組成的異種人神經幹細胞和受體鼠腦細胞,但是應當認識不僅vidonespetsifichnost神經營養因子,同時也負責神經幹細胞的特異性分化的基因的最高進化保守性。
將在神經外科實踐中治療由於髓鞘少突膠質受損合成神經變性病理過程可能異種移植胚胎neyromateriala看到。與此同時,神經移植的最深入解決的問題與從培養的胚胎或成熟腦同種異體神經乾細胞中獲得以及隨後的定向分化為神經母細胞或特化神經元有關。
神經乾細胞的移植
刺激成年生物體的神經幹細胞的增殖和分化可以移植胚胎的神經組織。這不排除的是,在胚胎本身的神經組織引入由同種異體移植物與幹細胞可以經歷增殖和分化。已知的是,脊髓損傷後通過受損軸突的伸長和軸突進行神經導體的再生出芽運動神經元完好的側支出芽。脊髓再生的主要障礙,是在瘢痕區域結締組織損壞,營養不良和在中樞神經元的退行性變化,NGF逆差,並在患處髓鞘分解產物的存在下形成。結果表明,移植成各種細胞類型的脊髓損傷 - 成年動物,胚胎枕葉皮質,海馬,脊髓,神經膜細胞,星形細胞,小膠質細胞,巨噬細胞,成纖維細胞的坐骨神經的片段 - 由發芽有助於受傷軸突的再生,並允許新形成的軸突生長通過脊髓損傷面積。據實驗證明,胎兒神經組織到由神經營養因子的作用脊髓損傷的移植加速影響軸突的生長,防止了神經膠質疤痕和發展營養不良和在中樞神經元變性過程的形成,而細胞移植胚胎神經組織經歷脊髓,與相鄰的組織整合和促進軸突通過受影響的區域與突觸DEN的形成出芽 的脊髓神經元上的drtic類型。
再生醫學和塑料的這個區域接受在烏克蘭最大的發展由於科研小組由六為首的工作 Tsymbalyuk。首先,本實驗研究脊髓損傷胚胎神經組織移植的有效性。在自體外週神經最顯著的變化破壞性作者觀察到,其中的第30天的操作之後,他們結合修復過程的性質的遠側密封區域。當同種異體移植物在第30天的植入神經的形態功能狀態的特點是脂肪變性和澱粉樣與雪旺氏細胞的主要萎縮的背景聚焦炎症浸潤limfoidnokletochnoy現象嚴重退化。很大程度上促進了脊髓傳導的恢復,特別是在動物胚胎神經組織,其操作是在第一個24小時損傷後進行的移植:針對炎症破壞性過程的改善標記肥大和蛋白質的合成和energoprodutsiruyuschih超微結構元件脊髓神經元肥大的增生和少突膠質細胞增生,50%減少了肌肉動作電位和90%的幅度 - 速度 持有動力。在評估取決於它已經發現的是,當直接施用到脊髓損傷的移植面積最好的結果是觀察到的區胎兒神經組織移植的移植的有效性。在胎兒神經組織移植脊髓完全交叉已經證明是無效的。動態研究已經表明,對於胚胎神經組織移植的最佳時間是脊髓損傷後的第24小時,而在損傷後發生在2-9個天明顯繼發性缺血和炎性變化的週期中的操作,但應認識不切實際的。
據了解,重型顱腦損傷引發的脂質過氧化的強大和持續激活在受損腦組織創傷後時期的初期和中期階段和整個生物體,也給出了腦損傷的能量代謝。在這些條件下胎兒神經組織對創傷性損傷接枝有助於脂質過氧化過程的穩定化,並增加了腦和整個生物體的抗氧化系統的容量,增加了35-60天第創傷後期間其抗自由基保護。在胚胎神經組織移植後的同時,腦中的能量代謝和氧化磷酸化被標準化。此外,它表明在創傷性腦損傷受傷半球組織阻抗下降後的第一天通過對側的30-37% - 20%,表明廣義腦水腫的發展。在動物中,誰接受胎兒神經組織水腫復舊移植時要快得多 - 已經第七天創傷半球組織的阻抗的平均值達到控制水平的97.8%。此外,僅在移植了胚胎神經組織的動物中註意到第30天阻抗值的完全恢復。
在重型顱腦損傷後,大腦中的神經元的死亡是一個主要因素創傷後並發症的發展。特別是容易受到損傷的神經元整合多巴胺和去甲腎上腺素系統,腦和髓質。在striopallidarnoy複雜和大腦皮層減少多巴胺水平顯著增加運動障礙和精神障礙,癲癇狀態的風險,和多巴胺生產的下丘腦的降低可能是在遙遠的創傷後期間觀察到許多自主和軀體障礙的原因。在創傷性腦損傷的研究結果表明,胎兒神經組織移植有助於多巴胺在大腦中,多巴胺和去甲腎上腺素的受傷半球的恢復 - 下丘腦,以及中腦和髓質增加去甲腎上腺素和多巴胺的水平。此外,如磷脂的腦受傷半球標準化百分含量的動物模型C16胚胎神經組織和增加的脂肪酸含量(移植的結果:0,C17:0,C17:1,C18:0,C18:1 + C18:2,C20 :3 + C20:4,C20:5)。
這些數據證實了移植胚胎神經組織對再生塑性過程的刺激作用,並表明移植物對受體大腦整體的修復 - 營養效應。
應特別注意神經外科研究所工作人員的臨床經驗。美聯社 烏克蘭的Romodanova AMS在兒童腦癱中移植胚胎神經組織 - 這是一種非常複雜的病理學,嚴重違反運動功能。嬰兒型大腦性麻痺的臨床形式取決於負責調節肌肉張力和形成運動定型的整體結構的損傷程度。目前,有充分證據表明,違反運動功能和肌張力都在系統striopallido-丘腦電機控制重要的病理改變。該系統的紋狀體連接通過黑質生成多巴胺起到控製作用。直接路徑開始執行丘腦皮層神經元的控制殼介導gammaaminomaslyanoy丁酸(GABA)和P物質和直接投射到蒼白球的內部段和黑質的運動區。間接路徑被涉及GABA和腦啡肽實現其效果,從殼的神經元起源並影響經由包括蒼白球和底丘腦核的外部分段的連接序列基底節的核心。直接路徑的傳導性紊亂引起運動功能減退,而間接路徑結構的傳導性降低導致肌肉張力相應變化的運動過度。在不同層次的電機控制和多巴胺能連接到外殼水平的一體化系統GABA能通路的完整性是丘腦皮層相互作用的調控是必不可少的。在各種形式的嬰兒性腦癱中,運動病理學最常見的表現是肌肉緊張和肌肉反射活動密切相關的變化。
胚胎神經組織在兒童腦癱中的移植需要仔細分析腦結構損傷的性質。基於多巴胺和GABA的決心進入蛛網膜下腔腦脊液作者們詳細介紹了大腦結構的功能性障礙的集成度,從而能夠客觀化手術干預的結果,並以正確的重複Neurotransplantation。胎兒神經組織(abortny材料9週的胚胎)移植入大腦半球的皮質中央前回的實質,取決於萎縮性變化的嚴重程度。在術後期間,未觀察到患者的並發症或惡化。在63%的患者中觀察到痙攣的形式,與失張力審美形式的兒童82%,患者關節病只在24%的積極勢頭。建立了對具有神經特異性蛋白質自身抗體存在的高水平神經敏感性操作結果的負面影響。在8-10歲及以上的患者以及嚴重的運動過度綜合徵和episyndrome中發現胚胎神經組織移植不足。在腦癱患者的痙攣性形式的胚胎神經組織移植的臨床療效觀察與表現的病理運動模式的修正和痙攣,異常姿勢和態度的程度下降的新技能和自願流動statomotornyh形成。作者認為,胚胎神經組織移植的積極作用是對涉及姿勢和隨意運動的緊張度的調節脊椎結構的功能活動的正常化作用的結果。在這種情況下,胚胎神經組織移植的積極的臨床效應,並伴有神經遞質在蛛網膜下腔腦脊液含量的減少,表明復甦整體相互作用的影響大腦結構。
有神經系統疾病的一個更嚴重的形式 - 最小意識狀態,治療的問題,其中,不幸的是,被解決為止。表示最小意識狀態polyetiology亞急性或慢性病症由重有機CNS損傷(主要是皮質)所得,並在相對存儲功能節段性部分,其特徵在於開發和panapraksii panagnozii莖地層和緣腦網狀複合物。後續研究(1至3年)顯示,最小意識狀態不應小兒神經系統損傷持久的最終診斷,並且被變換成一個有機或癡呆,或慢性植物狀態。在神經外科研究所的康復神經外科。美聯社 Romodanova AMS烏克蘭21例患有Apallic綜合徵的患者進行了胚胎神經組織移植。在全身麻醉下冠切割毛刺孔施加過度的在計算機或磁共振成像中確定的最顯著的萎縮性變化的區域,並且在引入到接枝和腦的中央中央前回灰或白質瀰漫性萎縮的存在。開8-9週的胚胎組織書籤感覺運動皮層皮層內的硬膜片後使用特殊設備植入。植入的組織的樣本的數目為4至10,這是由鑽孔局部變化髓質的數量和大小決定。不像在apallic綜合徵等病理類型,作者試圖在大腦中的最實惠的地區灌輸盡可能多的胚胎組織。縫合硬腦膜,製造顱骨缺損的塑料。在操作過程中,所有患者表現為顯著的變化都皮質(萎縮,缺乏迴旋,變色和脈動髓質)和腦膜(硬膜增厚,蛛網膜與具有它自己的血管一顯著增厚,融合貝殼與腦底物質)。這些變化更為明顯病史的患者有轉移炎症腦部病變的跡象。在誰接受CNS缺氧,由腦實質瀰漫性萎縮性變化,尤其是皮質的部門,與增加蛛網膜下腔為主,沒有大腦的膜顯著變化的患者。一半患者表現出軟組織,骨骼,腦部物質出血增加。術後6個月至3年,16例患者病情好轉,5例患者保持不變。積極的動態觀察都來自運動側和心理球。肌張力在十名患者減少,患者的體力活動增加(減少輕癱,提高動作的協調),上肢的五個孩子顯著提高了動手能力。四名病人降低頻率和癲癇發作的嚴重程度和一個孩子的癲癇發作的整個觀察期手術後不存在。侵襲性兩個孩子在下降兩例嚴重損害延髓吞嚥改善,兩個孩子都能夠在手術後2週內自行咀嚼。精神障礙嚴重程度減輕,手術後平靜的9名兒童,7名患者的睡眠和注意力得到改善。3例後果apallic綜合徵開始認識他的父母,一個 - 按照指示,二 - 說出的話,三人構音障礙的程度下降。作者指出,在患者顯著的改善在手術後2個月後開始,達到最大的5-6個月,那麼改善的速度放緩,在今年年底,50%的患者穩定的過程。積極的作用neurotransplantation曾擔任中6例apallic綜合徵後果再次手術的基礎,但對大腦的另一個半球。技術和二次移植的方法是相同的與第一操作,但第二階段的臨床療效較低,但它並沒有在第一和第二次手術嚴重並發症發生後。根據作者,與包含促進損傷的神經元和塑料重組受體的腦組織的修復的大量增長,激素,和其它生物活性物質的neurotransplantation神經營養影響移植胚胎神經組織相關聯的動作的治療機制。這不排除並已形態保存完好的神經細胞的活性,激活作用,但由於失去了疾病的功能活性。它是快速神經營養作用可以通過一些兒童延髓功能的改善在第一週或第二週的手術後的最終解釋。據推測,除了那些在移植物和宿主腦之間的第三十四個月的被建立,通過該neyrotransplantat替換死亡的腦細胞的功能,這是在兩個馬達和患者的精神功能的改善襯底嗎啉官能通信。
整頓元間的聯繫影響移植胎兒神經組織的實驗研究。通過使用親脂性熒光標籤DIL(1,1-十八烷基-3,3,3 \ 3'- tetrametilindokarbotsianina高氯酸鹽)和共聚焦激光掃描圖形研究恢復模塊間在胚胎移植背景大腦皮層的機械損傷的軸突區連接在白色大鼠著者沒有它的神經組織。它發現引入胎兒神經組織的成受損區域提供軸突生長,其通過接枝之後被連接到鄰接的腦組織,而無胎兒神經組織損傷區域的移植是生長的軸突不可逾越的障礙。在這項工作中,胚胎移植新皮層(妊娠15-17日天)。我們的結果 - 一個有利於活性影響胚胎神經組織在大腦皮層的創傷後重組元間關係相鄰的結構和功能模塊接枝的進一步證據。胚胎神經組織的移植提供了大腦皮層的通過創造用於軸突中的接枝neyrotrofichoskih因素的區域的生長有利的條件損害的分割部之間的關係的部分恢復。的這種效應的存在被實驗證明並在文獻中的成年動物的受損腦的高塑性可能性證據討論。在這方面,細胞移植目前已被視為恢復受損的人類中樞神經系統的功能,最佳的治療策略。
我們對胎兒腦的神經組織作為軸突生長前景外源性移植介質的效率數據證明目的的創建的腦的鄰近完整部分之間的通信鏈路。實際工作中出現的研究對中樞神經系統的功能參數,其任務是調查胎兒書籤藍斑(LC)的形態功能指標LC神經元和運動活動收件人的移植的衝擊動力學神經組織移植的效果。受體為雌性Wistar大鼠,供體 - 同一系列大鼠的18日齡胚胎。胚胎LC的移植進入腦的第三腦室的腔。組織學上,在75%的受體動物中檢測到移植植株。在植入的情況下,移植物停留在心室壁上,填充其管腔的1 / 5-2 / 5,並且是可行的。後手術後1和6個月,移植的神經組織形態學特徵是當正常個體發育,即,LC結構將會發生的結構。作者獲得的數據表明,在已經移植了胚胎LC插入物的動物中,動態活性改變並且LC細胞核染色質的基質活性增加。因此,自身LC的神經元活動增強,但植入物移植物也具有功能活性。眾所周知,中腦的所謂運動區域實際上與LC的定位一致。作者認為在受體大鼠的運動活性的變化的基礎是LC細胞的活化,這兩個專利的和接枝,以作為分配大量的去甲腎上腺素,包括在脊髓節段的結果。因此,假設由於功能活性移植與接受者的大腦和促進大鼠的運動活性的激活集成的存在增加運動活性在移植LC條件在完整動物的大腦。
此外,它表明移植的胚胎神經上皮細胞書籤大腦皮層和脊髓存活並分化為神經母細胞,年輕,移植到成年大鼠坐骨神經損傷成熟後1-2個月內的神經元。在NADRN陽性神經元書籤的動力學研究胚胎脊髓和新皮質大鼠異位移植(每日15大鼠胚胎),用於通過大鼠的收件人坐骨神經縱向切片顯示從70%至80%neyrotransplantatov其依賴於觀察時植入。神經母細胞具有圓形明亮的核並開始形成在操作中,這是伴隨著簇的形成後1週的移植物的一個或兩個核仁的單向和雙極形狀。中的神經母細胞作者未能檢測到含有NADPH-diafopazy(NADPH-d)細胞。後7天的NADPH陽性是血管的唯一細胞成分 - 在接枝和內皮和接受者的坐骨神經的血管平滑肌細胞的內部的毛細血管的內皮細胞。由於在血管平滑肌細胞,NO合酶(NOS)的誘導IL-1的影響下發生,作者屬性NADPH陽性平滑肌細胞在坐骨神經的血管的外觀,以IL-1的存在下在受損的神經幹合成。已知的是,在條件neyronogenez胎腦書籤的移植與神經元的原位發展同步。形態學研究的結果表明,神經元的分化移植七天移植對應於細胞類似於新生大鼠腦分化。因此,在異位移植到外週神經移植的胚胎神經細胞表現出對合成NADPH-d的能力。在脊柱骨髓移植揭示了含有NADPH-d更多的神經,移植物比在新皮質,但一氧化氮在移植神經元合成後開始比原位發展。在脊椎動物中樞神經系統NOS陽性細胞出現早在胎兒期。據認為,NO有助於在顯影腦突觸連接的形成,及NOS陽性神經傳入神經在小腦成神經細胞提供NO合成的情況下,刺激神經元的遷移和分化,由此形成Cytoarchitectonics正常腦。在sinapsogeneze安裝在頂蓋NO的重要作用 - NOS陽性神經元只有那些誰曾與視網膜細胞的突觸連接。
眾所周知,一氧化氮是大腦活動的調節者之一,它是由精氨酸在NO合酶的作用下形成的,其具有無活性的活性。在CNS中,N0在血管內皮細胞,小膠質細胞,星形膠質細胞和大腦各個部位的神經元中合成。創傷性腦損傷以及缺氧和缺血後,含有NO的神經元數量增加,NO是腦血流量的調節者之一。鑑於N0誘導突觸發生的能力,研究在受體神經組織的創傷性損傷背景下在神經移植條件下形成含NO細胞的研究是特別有意義的。
同樣重要的是研究神經移植對行為的條件反射刻板印象的影響。在實驗中研究的影響遠和腦內胚胎藍斑點的移植體(妊娠第17-19天)和兒茶酚胺過程的大鼠破壞額顳葉皮層的存儲器內容(CII和CIII之間)表明電解損壞額顳皮質給出鉛板條件感情反射迴避反應(存儲器),降低了生理活性,減少凝固的,但增加的皮質區去甲腎上腺素的量 所以它的下丘腦,其中腎上腺素的濃度降低,但在血液和腎上腺其數量的增加的水平。
胚胎組織藍斑點的腦內移植的動物中的81.4%的結果回收鉛板條件感情反射迴避反應,大腦皮層標準化腎上腺素的額顳區域受損電解損壞的腦網狀結構,下丘腦和新皮質和海馬甚至提高其水平,在腎上腺素的血液濃度下降相結合。
胚胎組織的藍色斑點遙遠移植不僅促進受損刻板條件感情反射迴避反應的大鼠恢復與電解額顳葉皮質的病變,但同時也增加去甲腎上腺素和腎上腺素的含量,主要是下丘腦,血液,心臟和腎上腺。據推測,這是由於通過血 - 腦屏障和活化機制腎上腺素再攝取和去甲腎上腺素攝取的類型1,2,3作者相信接枝血管,神經遞質的滲透在血流中,它們的通道,長期去甲腎上腺素水平的一個植入和功能穩定移植物可被視為最小劑量藍斑點其神經元的進行釋放的現象。
胚胎神經組織移植的陽性臨床效應可能是由於後者影響血管腫瘤過程的能力,其調節生長因子和細胞因子直接參與。活化的血管生成的血管生成生長因子 - 血管內皮生長因子(VEGF),FGF,PDGF和TGF,其缺血的血管生成服務的發端點期間合成。證明了血管生長潛力的耗盡中播放諸如冠狀動脈心臟疾病和下肢的動脈粥樣硬化的疾病的發病機理中的作用顯著主體的老化過程中發生。發展出組織缺血和各種其他疾病。在局部缺血區(治療性血管生成)的血管生成因子刺激引入血管的缺血性組織的生長和改善微循環由於側支循環的發展,這反過來又增加了受影響的器官的功能活性。
臨床使用最有希望的是VEGF和FGF。首次隨機試驗的結果證明是令人鼓舞的,尤其是提供了血管生成因子的最佳劑量和給藥方式的正確選擇。就此而言,已經進行了從人類胚胎腦組織分離的提取物的血管生成活性的實驗評估。該工作使用妊娠20週時獲得的流產材料,根據I. Maciog和共同作者(1979)的方法對ANRF IC進行修改。該藥物是“內皮細胞生長補充劑”(“Sigma”)的類似物,並且是人血管生成因子的天然混合物,其包括VEGF和FGF。對大鼠採用後肢組織和心肌缺血模型進行實驗。基於對接受胚胎神經組織提取物的實驗動物的鹼性磷酸酶活性的研究,揭示了在心臟的縱向和橫向部分心肌單位面積毛細血管數量的增加。通過直接引入缺血區和全身(肌肉注射)給藥的情況下表現出的藥物,從而導致了心梗後疤痕的平均面積減少的血管生成活性。
在任何實施方案中,胚胎神經組織的移植是極其重要的是選擇移植胚胎材料正確妊娠期。從胚胎腹側中腦-8-蜂窩製劑,14-和16-17日齡胚胎大鼠intrastriarnoy neurotransplantation性成熟的大鼠,在自動測試apomorfinindutsirovannoy馬達不對稱帕金森三個月後的比較分析顯示顯著更高的效率細胞製劑CNS 8天的胚胎和最小的 - 從16-17天的胚胎神經組織。將所得到的數據用的結果組織形態學分析相關,特別是與移植物,膠質反應嚴重性和在其中多巴胺能神經元的數量的尺寸。
胎兒神經組織細胞的差異,治療效果可以與所述細胞本身的承諾和不成熟的程度相關聯,並且它們對各種生長因子,其在誘導多巴胺能神經元損傷的區域中分配響應。特別地,EGF和FGF2的神經幹細胞在體內端腦發育的影響發生在胚胎發育的不同階段。神經上皮細胞8.5日齡小鼠胚胎中時在體外培養在無血清培養基中增殖在FGF2的存在,但不EGF,起反應僅在莖發育晚期從胚胎的腦中分離細胞群。與此同時,神經幹細胞增殖響應於每個這些促細胞分裂劑和生長的除FGF2和EGF的在低細胞密度種植的培養物的情況下,相加地增加。據信,生髮區14.5日齡小鼠胚胎的EGF反應性神經幹細胞是FGF反應性神經幹細胞,其首先出現後妊娠8.5天的線性後代。潛在的表型的神經幹細胞和祖細胞是依賴於複雜的影響,他們的微環境。當神經細胞和海馬區腦室周圍及8-12- 17-20週齡的人類胚胎流動cytofluorometry的免疫分型發現都與胎齡和個人的憲法特點捐助生物材料相關的相當大的變化。當與一個選擇性的EGF無血清培養基中的神經前體細胞的培養,形成在基本上獨立妊娠的速率FGF2和NGF神經球。在與FGF2在單層培養物中的生長因子痕量支承6週的增殖具有高百分比nestinpozitivnyh細胞對自發形成細胞的背景與所有三行的標誌物的存在層粘連蛋白基底上短種植不同腦區5-13週的人類胚胎的細胞神經分化。胚胎妊娠超過13週期間從人腦分離的細胞與EGF的影響下增殖並也構成神經球。由於EGF和FGF2的結合,達到了協同效應。神經幹細胞的最強烈的增殖與神經球的外觀觀察時的在存在EGF2,IGF1和5%馬血清用纖連蛋白在基板上6-8週齡的人類胚胎培養的組織大腦皮層。
應當指出的是,與孕齡和胚胎中樞神經組織的部門問題最好使用Neurotransplantation的目的,保持開放。答案是在發育中的大腦的神經發生,其繼續在胎兒期被發現 - 的時間範圍內當神經管的上皮形成的多層結構。據認為,幹細胞和新的神經元放射狀膠質細胞的來源是由細長細胞與長過程,相對於腦泡的壁徑向定向,並與所述腦室和腦軟表面的外壁的內表面接觸。此前放射狀膠質細胞被賦予唯一的神經元道的功能,通過在部分腹面區域的神經母細胞的遷移,並給它在皮質的正確層組織的形成框架中的作用。今天已經確定,隨著放射狀神經膠質的發育被轉分化為星形膠質細胞。很大一部分是在出生後的哺乳動物降低,但這些種類的動物,其中所述放射狀膠質細胞通過成年neyronogenez活躍流和在產後期間持續存在。
在細胞從放射狀膠質胚胎新皮層形成囓齒動物的神經元和神經膠質細胞,並且在從14至16天妊娠胚胎發育形成的主要神經元(最大強度neyronogeneza的小鼠和大鼠的大腦皮質的期間)的培養物。在胚胎髮生的第18天,分化向星形膠質細胞形成轉移,新形成的神經元數目顯著減少。標記在使用允許檢測氣泡在空腔腦15-16天齡大鼠胚胎標記細胞的不對稱分裂與具有神經母細胞的免疫學和電生理特性的子細胞的外觀GFP原位徑向神經膠質細胞。值得注意的是,根據動態觀察的結果,新興的神經母細胞使用放射狀神經膠質母細胞遷移到軟腦膜表面。
放射狀神經膠質的內源性標記是中間neustin絲蛋白。通過熒光細胞通過標記與GFP相關聯和巢蛋白的控制下表達的逆轉錄病毒流排序,它表明,海馬和乳糜人的齒狀回區域的幹細胞(在手術癲癇得到材料)表達巢。因此,它們指的是人類中的放射狀神經膠質細胞,與其他哺乳動物一樣,僅保留在齒狀回中。
然而,細胞移植的效率不僅取決於供體細胞的高生存力和它們的潛在和區別特徵更換有缺陷的細胞,但主要針對遷移。從移植能力來看,移植細胞的全功能整合依賴於 - 在接受者大腦的細胞構築學中沒有乾擾。由於在出生後的放射狀膠質細胞幾乎完全暴露在降低,應該找出怎樣的供體細胞的成年受助可以在腦損傷的中心,距離移植的區域移動。有細胞的遷移的兩個版本在中樞神經系統中,獨立於徑向神經膠質的:切向遷移或垂直於徑向膠質網絡在大腦皮質的發展成神經細胞的移動的現象,以及“串”或“鏈”的遷移。特別地,喙腦室下區的神經祖細胞的遷移發生在嗅球由神經膠質細胞包圍密切連續單元的序列。據認為,這些細胞利用伴侶細胞作為遷移襯底,例如細胞 - 細胞相互作用的主要調節劑是PSA-NCAM(神經粘附分子polisialirovannaya細胞)。因此,神經元的遷移不一定需要放射狀神經膠質或預先存在的軸突鍵的參與。側遷移流的細胞運動“串”的Vneradialnaya形式被維持整個生命,這表明靶向遞送移植的神經祖細胞的成成熟神經系統的現實可能性。
有一個大約的幹細胞系在腦的個體發育的存在假設,根據該腦發育的幹細胞的早期階段是神經上皮的細胞,其在轉分化放射狀膠質細胞成熟的過程。在成年後,幹細胞的作用是由具有星形膠質細胞徵象的細胞完成的。儘管一些有爭議的問題(爭論關於海馬幹細胞,以及大腦的深部沒有地殼分層結構和丘腦丘的發展,這裡的放射狀膠質細胞不存在),幹細胞的表型繼承的過程中個體發育的外觀清晰,簡單的概念很有吸引力。
在成熟的大鼠脊髓幹細胞移植到成熟神經系統的不同部分時,清楚地證實了微環境因素對神經分化細胞細胞的測定和隨後分化的影響。當將乾細胞移植到齒狀回或移植到嗅球的神經元遷移區域時,觀察到細胞的活躍移植,形成許多神經元。脊髓中的幹細胞和海馬區的移植導致星形膠質細胞和少突膠質細胞的形成,而在齒狀回中移植物不僅形成神經膠質細胞,而且神經元。
在一個性成熟的大鼠中,齒狀回中的分裂細胞數量可以達到每天幾千個 - 小於細胞總數的1%。神經元占細胞的50-90%,星形膠質細胞和其他神經膠質元素 - 約15%。其餘細胞不具有神經元和神經膠質的抗原徵象,但它們含有內皮細胞的抗原,這表明神經發生與齒狀回中血管生成之間的密切關係。將內皮細胞分化成神經元祖細胞的可能性的支持者是指內皮細胞體外合成BDNF的能力。
神經網絡的令人印象深刻的速度自組裝:在祖細胞的分化過程中遷移齒狀回和形式豆芽向區SAZ海馬突觸生長並用谷氨酸錐體神經元和抑制性閏形成顆粒細胞。新創建的糧食細胞整合到現有的神經迴路2週,第一突觸已經出現4-6天的新細胞後出現的。通過頻繁給藥成熟動物的BrdU或3H-胸苷(識別成體幹細胞的一種方式)檢測到大量在海馬標記的神經元和星形膠質細胞的,這表明形成新的神經元不僅在齒狀腦回,而且在海馬的其他部分的可能性。興趣分裂,分化和大腦成熟的海馬齒狀回細胞死亡是由於一個事實,即新興這裡神經元在海馬的主要場所,負責學習和記憶過程中的一個本地化的過程。
因此,今天發現,來自細胞subependimnoy側腦室成熟囓齒動物的區發生神經前身沿著側遷移流遷移細胞,形成了沿縱向定向的星形膠質細胞對嗅球,在那裡它們被包埋在顆粒細胞層和分化成神經元結構。在側遷移流成年猴發現神經祖細胞,提示在靈長類的嗅球形成新的神經元的可能性的遷移。從成年嗅球分離並在一條線上翻譯的神經幹細胞,克隆其分化為神經元,星形膠質細胞和少突膠質細胞。幹細胞在成熟大腦海馬區的大鼠,小鼠,猴子和人類發現。神經幹細胞的齒狀筋膜的顆粒下區是前體細胞在海馬,在那裡它們分化為成熟的粒細胞和神經膠質元件的內側和外側腿遷移源。軸突形成追溯到場SAZ從頭齒狀回神經元,這表明參與的海馬功能的實現新形成的神經元。在神經元從腦室下區遷移的成年猴腦中發現前體細胞的新皮層的關聯區域。大腦皮層錐體神經元的新層VI新小鼠通過誘導損傷和神經元天然該層因遷移在dormantnyh腦室下區早期祖細胞的死亡後2-28週顯露出來。最後,在人類大腦產後neyronogeneza的現實表明在皮層神經元的數量增加兩倍,在出生後前6年持續。
對於實際細胞移植來說,不重要的是調節神經乾細胞和祖細胞生殖和分化過程的問題。這抑制神經祖細胞的增殖的因素中的最高值有糖皮質激素,能極大地減少分割數,而切除腎上腺的,相反,顯著增加的有絲分裂的(古爾德,1996)的數量。值得注意的是,在囓齒類動物中的齒狀回的形態發生是前兩週在不存在反應應力上的生產和腎上腺皮質類固醇激素的分泌急劇下降的背景的出生後發育過程中最強烈。皮質類固醇抑制細胞顆粒的遷移 - 新的神經元不會整合到齒狀回的顆粒層中,而是留在靈長類中。假設突觸鍵形成的過程同時被違反。保護從這樣的“類固醇侵略”由礦物和糖皮質激素受體的最小表達上的增殖細胞豆不僅齒狀腦回的開發過程中,也可在成熟的動物中進行的細胞。儘管如此,在大腦中的海馬神經元的所有神經元的特徵在於,糖皮質激素受體的含量高,這會導致對海馬應力。心理壓力和壓力的情況會抑制神經發生,慢性壓力會顯著降低動物學習新技能和學習的能力。考慮到神經乾細胞占主導地位的休眠狀態,慢性應激對神經發生的更顯著的負面影響是可以理解的。當懷孕大鼠(囓齒動物 - 超大應力因子)的固定被設置為產前應力也導致齒狀回中的細胞數量的減少和實質上抑制neyronogenez。已知的是,糖皮質激素參與抑鬱狀態的發病機制,這是形態學等效制動neyronogeneza,病理神經元重組和元間的連接,以及死亡的神經細胞。在另一方面,抗抑鬱藥化療藥物激活從頭,這證實形成了海馬新的神經元中的流程和抑鬱症的發展之間的聯繫的神經元的形成。在neyronogenez一個顯著的影響有雌激素,它的作用是相反的糖皮質激素的作用,並支持神經祖細胞的增殖和存活。應該指出,雌激素顯著增加動物學習的能力。一些受雌激素影響的作者將細胞 - 穀物數量的周期性變化與雌性中的數量相關聯。
已知的是,控制neyronogenez EGF,FGF和BDNF,然而,通過有絲分裂原和生長因子的外部信號提供給幹細胞的機制已被充分研究。據發現,支持PDGF體外神經元譜系的祖細胞,和睫狀神經營養因子(CNTF),三碘甲狀腺氨酸作為刺激地層主要為神經膠質細胞的 - 星形膠質細胞和少突膠質細胞。垂體腺苷酸環化酶激活蛋白(PACAP)和血管活性腸肽(VIP)激活神經祖細胞的增殖,但抑制分化過程的子細胞。阿片類藥物,特別是在長時間暴露的情況下,顯著抑制神經發生。然而,幹細胞和齒狀腦回的神經祖細胞,前體沒有顯露阿片受體(其存在於在胚胎期分化神經元),即不允許以評估阿片類藥物的直接影響。
實用再生醫學和塑料醫學的需求迫使研究人員特別關注幹細胞多能性和多能性的研究。這些性質在成人有機體區域幹細胞水平上的長期實現可以確保開發必要的移植材料。上文已顯示神經乾細胞的表觀遺傳刺激允許獲得已經根據神經表型預先形成的增殖細胞,這限制了它們的數目。在的全能胚胎幹細胞特性的增殖直至細胞的足夠數量的發生較早神經分化的情況下,細胞中繁殖和容易地轉化為神經表型。用於神經幹細胞的PGC從胚泡用培養的和強制性存在LIF的內細胞團,它保留其全能性和無限分裂的能力分離。之後,視黃酸由ESC的神經分化誘導。由此獲得的移植的神經幹細胞到受損喹啉和6-羥基多巴胺紋狀體伴隨它們分化成多巴胺能和血清素能神經元。引入的PGC從衍生大鼠神經祖細胞的胚胎腦室後移植到接受者的大腦的各個領域,包括皮質,紋狀體,隔膜,丘腦,下丘腦和小腦。保留在心室腔中的細胞形成類似於神經管的上皮結構,以及非神經組織的單個胰島。在受體胚胎大腦的實質中,移植的細胞在神經系統中產生三種主要類型的細胞。它們中的一些具有延長的頂端樹突,錐體細胞體和突出到胼os體中的基底軸突。星形膠質細胞供體來源伸展自己的流程,以附近的毛細血管,少突膠質細胞密切與髓鞘袖子接觸,參與髓鞘的形成。因此,從體外的PGC,能夠指導適當的遷移和分化信號的區域的微環境提供顯影腦的神經元和神經膠質的許多領域的衍生的神經祖細胞。
一些學者認為成體幹細胞的變性和區域轉的可能性。與他們的效力的擴大培養細胞的去分化的間接確認是對小鼠骨髓這些細胞系的後續發展的神經幹細胞的植入的數據,得到的末梢血中的功能活性的細胞。此外,從成熟或胚胎腦衍生的,與骨髓抑制照射的小鼠的腦遺傳標記的(LacZ的)神經球的細胞的移植,導致幹細胞的形成不僅神經的衍生物,而且導致血細胞的產生,這表明多能神經幹細胞,在大腦外實現。因此,神經幹細胞能信號從造血幹細胞的骨髓微環境臨時變換的影響下分化成血細胞。在另一方面,對骨髓造血幹細胞移植在大腦設置中的膠質和神經細胞的腦組織微環境的影響下分化。因此,神經和造血幹細胞的分化潛力不受組織特異性的限制。換言之,除腦和骨髓組織的特性以外的局部微環境因素可以改變這些細胞的分化的取向。結果表明,注射到照射的小鼠的靜脈系統的神經幹細胞,在脾和骨髓創建骨髓,淋巴和未成熟造血細胞群。在體外對神經幹細胞的存活和分化的骨髓形態發生蛋白(BMP)的影響被確定,如在胚胎發生的神經或神經膠質的方向發展的早期階段。BMP的16日齡大鼠胚胎神經幹細胞的培養物中誘導星形膠質細胞和神經元,而在僅由形成在圍產期腦星形膠質細胞來源的幹細胞的培養物。此外,BMP的抑制產生在體外僅添加頭蛋白拮抗劑的BMP時出現少突膠質細胞。
過程中固有vidonespetsifichnost轉:造血幹細胞是人的骨髓移植到成年大鼠的紋狀體,遷移到外膠囊,同側和對側皮層的白質在此它們形成astrotsitopodobnye細胞元件(孜等,1998年)。在骨髓幹細胞的同種異體移植到造血幹細胞的新生小鼠遷移側腦室可以追溯到前腦和小腦結構。紋狀體和星形膠質細胞中轉化的海馬遷移的細胞的分子層,並且在嗅球,小腦顆粒細胞和腦幹網狀結構的內層,以形成神經元細胞與神經絲到陽性反應。星形膠質細胞的成年小鼠的GFP標記的微的造血細胞和靜脈注射在新皮質,丘腦,腦幹和小腦中被檢測到。
此外,骨髓,為所有類型的結締組織細胞的產生的間質幹細胞,在一定條件下,也可以經受神經轉分化(回想胚胎間充質源是神經嵴細胞)。它被示於EGF或BDNF的存在下體外培養該基質人骨髓和小鼠細胞,明示神經祖細胞的標記物巢蛋白,並加入生長因子的各種組合導致形成細胞與標記神經膠質(GFAP)和神經元(核心蛋白NeuN的)。將標記的同基因間充質幹細胞移植到新生小鼠的腦的側腦室,遷移和位於前腦和小腦不破壞收件人腦的細胞結構。骨髓間充質幹細胞分化為在紋狀體和海馬的分子層成熟星形膠質細胞,以及填充嗅球,小腦和顆粒層的網狀結構,其被轉化為神經元。來自人骨髓的間充質乾細胞可以體外分化成大膠質細胞,並且在移植後整合到大鼠腦的結構中。在成年大鼠海馬的骨髓間充質幹細胞移植直接也伴隨著其遷移到腦實質和神經膠質細胞分化。
假定骨髓幹細胞的移植可以擴大細胞療法治療以神經元病理性死亡過度為特徵的CNS疾病的可能性。然而,應當注意的是,並非所有的研究人員認識到神經和造血幹細胞的相互轉化的事實,尤其是在體內的條件,而這又是由於缺乏可靠的指標來評估其轉和進一步發展。
幹細胞移植為遺傳性神經病理學的細胞基因治療開闢了新的天地。神經幹細胞的遺傳修飾包括調控的遺傳構建體,其產品具有在自動控制模式細胞週期蛋白相互作用的插入。將這些基因轉導入胚胎祖細胞用於繁殖神經乾細胞。大多數遺傳修飾的細胞克隆的行為類似的穩定細胞株,表示體內或體外轉化沒有跡象,但具有以接觸增殖的抑制表達的能力。當乘以轉過去嵌入在收件人的組織,而不會破壞cytoarchitectonics並沒有發生惡變細胞移植。供體神經幹細胞不變形的融合區,與主機祖細胞空間平等競爭。然而2-3強度除以轉染子細胞的第一天顯著減少,其對應於它們的體外增殖的接觸抑制。在胚胎收件人神經幹轉無中樞神經系統的異常的,與移植物接觸大腦的所有區域,正常發育。移植後,神經幹細胞的克隆迅速從行政區域遷移,往往超出了各自的生髮區喙道充分與大腦的其他領域的一體化。嵌入遺傳修飾的克隆和神經幹細胞的轉染細胞系引入宿主生物體的腦是典型不僅對於胚胎時期:這些細胞被植入到多個區域CNS胎兒,新生兒,成人甚至老化生物體收件人並表現出在同一時間進行充分集成的能力和分化。特別地,移植入轉染細胞的腦室的空腔後遷移而不破壞血腦屏障,並且是細胞功能的腦組織的組成部分。供體神經元形成適當的突觸並表達特定的離子通道。同時保持血腦屏障星形膠質細胞衍生的神經幹細胞的轉染子的完整性,延伸對腦血管的過程,和少突膠質供體來源明示髓磷脂鹼性蛋白和髓鞘神經元過程。
另外,神經乾細胞被轉染用作細胞載體。這種載體的基因構建體提供在參與神經系統的發育,或用於基因缺陷的校正外源基因的體內表達穩定,因為這些基因的產物能夠補償各種生化CNS異常。轉染幹細胞的高遷移活性以及在發育中的腦的各個區域的胚胎區中的充分植入使我們希望完全恢復細胞酶的遺傳性缺陷。在共濟失調毛細血管擴張綜合徵(pg和pcd小鼠突變系)的建模中,在出生後第一周的發育期間,Purkinje細胞從實驗動物的小腦中消失。結果表明,將神經乾細胞引入這些動物的大腦中伴隨著它們分化為浦肯野細胞和粒狀神經元。在pcd突變體中,運動的協調部分被糾正,震顫強度降低。將克隆的人神經乾細胞移植到靈長類動物中獲得了類似的結果,其中通過聚醣酶誘導Purkinje細胞變性。移植後,供體神經乾細胞在顆粒和分子層以及小腦實質的浦肯野細胞層中被發現。因此,神經祖細胞的遺傳修飾能夠提供對外部影響具有抗性的表型的穩定,致力修飾。這在與阻礙供體細胞存活和分化的因素(例如,免疫攻擊)受體發育相關的病理過程中尤其重要。
在人類粘多醣病Ⅶ型特點是進行性神經變性,和延遲智力開發,在對小鼠的實驗模型的基因β-葡萄糖醛酸的缺失突變。移植以下到轉染的神經幹細胞分泌的β-葡萄糖醛酸酶的新生小鼠缺陷型受體的腦室,在第一終端區域被發現供體的細胞,然後分佈在腦實質穩定korrigiruya在突變小鼠的腦中溶酶體完整性。在泰 - 薩克斯病的小鼠胎兒和新生小鼠移植在子宮內給藥與逆轉錄病毒的神經幹細胞轉導的模型提供的β-氨基己糖苷酶的β亞單位的在接收方的有效表達以導致的β2神經節苷脂的異常積累的突變。
再生醫學的另一個領域是刺激增殖和分化潛能患者自身的神經幹細胞。在脊髓和腦窒息大鼠表達NGF和BDNF進入隔膜和基底神經節,酪氨酸羥化酶的半切分泌NT-3特定的,神經幹細胞 - 在紋狀體,和絡絲 - 小腦和髓鞘鹼性蛋白 - 在大腦。
然而,刺激neyronogeneza的支付問題重視不夠。少數作品表明,在負責辨別氣味的神經中樞功能負荷,體現在新的神經元的形成。轉基因小鼠的神經元缺乏粘附分子neyronogeneza強度降低和減少在嗅球神經元遷移用鑑別氣味的能力受損相關聯的數目,雖然氣味閾值與短期嗅覺記憶不受侵犯。在調節中起主要作用的齒狀回的單元的neyronogeneza功能狀態:內嗅皮質的細胞的破壞後有助於神經元和纖維的增殖和分化穿孔通路刺激(初級傳入輸入到海馬)導致抑制neyronogeneza暴露於谷氨酸晶粒的削弱作用。NMDA活化受體的拮抗劑處理的神經元腫瘤,而激動劑,相反地,降低了強度neyronogeneza該效果類似於糖皮質激素的作用。在文獻中有研究結果相互矛盾:對興奮性神經遞質谷氨酸的實驗證明抑製作用信息neyronogenez與繁殖祖細胞的刺激和新的神經元的方法通過在動物癲癇的實驗和紅藻pilocarpic車型海馬增加癲癇發作的出現數據不一致。與此同時,由大腦(點燃)的某些區域的重複亞閾值刺激誘發和癲癇的傳統模式僅在神經元的海馬損傷和死亡觀察時點燃的晚期的特徵在於神經元neyronogeneza強度增加較不嚴重的損失。結果表明,在癲癇發作活動刺激neyronogenez新顆粒神經元,其中有許多不僅在齒狀回,而且在乳糜出現異常定位。這些神經元是在苔蘚纖維的發芽的發展重要的是,軸突,因為它們是不存在於正常絡逆形成與多個相鄰晶粒細胞突觸。
局部神經乾細胞的使用為使用細胞移植治療代謝和遺傳性神經退行性疾病,脫髓鞘疾病和CNS功能的創傷後疾病開闢了新的前景。在進行替代細胞移植之前,其中一種方法選擇並擴增必要類型的離體神經祖細胞,以便隨後將其直接引入腦損傷區。在這種情況下的治療效果是由於受損細胞的替代或局部生長因子和細胞因子的釋放。這種再生塑性治療方法需要移植足夠多的具有預定功能特性的細胞。
對於成熟腦幹細胞的分子特徵和再生塑性效能以及不同組織來源的區域幹細胞的轉分化能力的進一步研究也應該被認為是合適的。今天篩選抗原造血骨髓幹細胞與判定能夠轉分化的細胞為神經幹祖細胞的標記物組合的(CD133 +,5E12 +,CD34-,CD45-,CD24)。在移植到新生免疫缺陷小鼠的大腦中獲得形成體外神經球和形成神經元的細胞。對細胞異種移植學的興趣是對進化上較遠類群個體進行交叉幹細胞移植的可能性的研究結果。它仍然沒有神經幹細胞的腦腫瘤的區域中注入的結果的適當的解釋:移植細胞積極地通過腫瘤的整個體積遷移,而不超出它,並在大腦的完整部分引入細胞中觀察到它們的活性遷移朝向腫瘤。這種移徙的生物學意義問題仍然存在。
應當指出的是,神經幹細胞,以及從hESC衍生的其它的神經祖細胞的移植成功,可以僅在作為未分化的胚胎幹細胞移植成年免疫活性收件人不可避免地轉化為畸胎瘤和畸胎使用高度神經祖細胞的條件。即使在顯著的供體的細胞懸浮液的增加和致瘤性接枝低分化細胞的最小量不可接受增加的腫瘤形成或neneyralnoy組織的風險。如在正常的胚胎發育中流動的某些階段產生的供體組織的細胞的替代來源使用時的神經祖細胞的同質群體的製備是可能的。另一種方法是通過特定的選擇小心消除不需要的細胞群。這種危險還表示應用ESC進行神經移植後,與生長因子體外接觸不足。在這種情況下,神經分化程序不能排除神經管固有的結構形成。
今天,它是清楚的,對於CNS病理變化的神經幹細胞表現出向性,並具有顯著的再生塑料效果。在神經組織的來源的細胞死亡的微環境模擬移植細胞的分化取向,從而回收所述CNS區域內的特定神經元的赤字。在某些神經變性過程發生神經源性信號到概括neyronogeneza和成熟的神經幹細胞在腦中是能夠向指示信息作出響應。神經乾細胞的治療潛力的一個清楚的例子是來自實驗研究的大量數據。神經幹細胞與動物大腦中動脈(缺血性中風模型)的結紮腦池管理克隆有助於降低該地區,並在大腦區域中的破壞性變化量,尤其是在神經幹細胞FGF2的移植的情況。免疫細胞化學觀察,觀察供體細胞遷移到缺血區域,隨後與受體完整的腦細胞整合。移植未成熟神經上皮細胞系MHP36小鼠在實驗性卒中的大鼠腦改善感覺運動功能和引入這些細胞進入腦室增強認知功能。作為移植的結果,大鼠預形成造血神經人骨髓細胞去除引起的缺血性損傷大腦皮質的功能障礙。因此異源神經祖細胞從注射部位遷移到的在腦組織破壞性變化的區域。顱內移植同種骨髓細胞在大鼠創傷性大腦皮層損傷中導致運動功能的部分恢復。供體細胞被植入,增殖,經歷神經分化為神經元和星形膠質細胞,並向著病灶聚焦。當給予成年大鼠實驗性中風的紋狀體克隆人類神經幹細胞替換受損CNS細胞和部分恢復的不安大腦功能。
人類神經元幹細胞主要是從胚胎端腦中分離出來的,後者的發育明顯晚於尾部神經乾區。從脊髓43-137天的人胎兒神經幹細胞,如在EGF和FGF2這些細胞的存在的隔離的可能性形成神經球和早期傳代顯示出多向分化成神經元和星形膠質細胞。然而,神經祖細胞長期培養(1年以上)剝奪了他們的多能 - 這種細胞只能分化成星形膠質細胞,也就是說,它們是單能的。區域的神經幹細胞可以通過部分bulbektomii獲得並且在存在LIF的情況繁殖培養後移植到與在CNS的其他部分神經變性同一患者。在臨床中,首先使用神經乾細胞進行替代細胞治療,用於治療伴有腦基底節受損的中風患者。由於供體細胞的移植,大部分患者的臨床狀況得到改善。
一些學者認為,神經幹prizhivlyatsya細胞的能力遷移並整合到神經組織的各個領域被破壞中樞神經系統的細胞治療開闢了無限的可能不僅是局部的,但也大量(中風或窒息),multiochagovyh(多發性硬化症),甚至全球(大多數遺傳代謝性疾病或神經變性癡呆),病理過程。的確,從多巴胺能神經元在mezostrialnoy系統退化8個月移植之前誘導通過引入甲基苯基tetrapiridina(帕金森氏病的模型),供體神經幹細胞移植克隆的神經幹鼠標和(分別是小鼠和靈長類動物,)人細胞的受體動物時被整合到收件人的CNS中。一個月後,移植的細胞都位於沿腦兩側。所產生的神經元來源的部分表示在沒有給移植的免疫反應的tirozingidrolazu捐助。大鼠6-羥基多巴胺(帕金森氏病的另一個實驗模型),一種適應移植細胞的微環境到宿主腦中被移植之前培養神經幹細胞的條件來決定處理。神經幹細胞在體外迅速增殖的EGF的影響下,在紋狀體彌補了多巴胺能神經元的赤字比從28天齡的培養物中的細胞更有效地破壞。作者認為這是由於在細胞分裂期間察覺到相應的分化的信號在體外的神經祖細胞的能力的喪失。
在一些研究試圖通過移植進入這個領域胚胎紋狀體細胞的神經營養因子的來源到腹側中腦多巴胺能神經元的同時移植的改善受損神經支配紋狀體過程的影響。事實證明,神經移植的有效性很大程度上取決於胚胎神經組織的插入方法。作為對移植製劑胎兒神經組織進入腦的腦室系統研究的結果(以避免損傷紋狀體實質)獲得關於對帕金森運動缺陷的積極效果的信息。
然而,在其他的研究中,試驗觀察結果表明,移植到含有多巴胺能神經元移栽GABA能神經元在胚胎大鼠紋狀體gemiparkinsonizmom無助於的多巴胺能系統的功能障礙恢復腦室製劑胚胎腹側中腦的神經組織。相反,免疫細胞化學證實了腹側中腦多巴胺能神經元,移植到大鼠紋狀體的低生存的證據。胚胎腹側中腦的神經組織的治療效果腦室移植實現只有當同時植入紋狀體胚胎細胞的去神經支配紋狀體的製劑。作者認為,這種作用的機制是在胚胎紋狀體多巴胺能特異性活性腦室移植腹側中腦GABA能細胞的積極營養作用有關。在移植表達膠質反應伴隨著輕微的回歸指標阿樸嗎啡試驗。後者,又與GFAP的血清含量,這直接指向違反血腦屏障滲透性的相關。基於這些數據,作者得出結論認為,GFAP血清可以用作移植的功能狀態的適當的措施,以及用於neurospecific GFAP型抗原增加血腦屏障的滲透性是在移植物衰竭發展的致病鏈路由於對收件人的神經組織的自身免疫性損傷。
但從其他研究人員,移植和神經幹細胞的結合點移植後穩定的生活,作為供體細胞是在收件人發現在移植後至少兩年,沒有它們的數量減少顯著。試圖通過一個事實,即在未分化狀態的神經幹細胞不表達MHC I類和II以足以引起免疫排斥反應的水平來解釋,只能相對於低分化神經祖細胞被認為是有效的。然而,受體大腦中並非所有的神經乾細胞都以未成熟狀態持續存在。它們中的大多數經歷分化,在此期間MHC分子完全表達。
特別是,缺乏使用用於實驗帕金森藥物intrastriarnoy胚胎腹側中腦的移植治療的效率的,含有多巴胺能神經元,與移植dofaminer- CA1神經元(僅5-20%)的不良預後相關,這是由反應性神經膠質增生引起的伴隨局部創傷腦實質在移植。據了解,局部損傷腦實質及相關的膠質增生導致與進入神經組織的末梢血抗原血 - 腦屏障完整性的破壞,特別是神經元和豆渣抗原。在這些抗原的血液中是否存在可引起特異性細胞毒抗體給他們,並出現自身免疫性侵略。
Cymbalyuk V.等人(2001)報導了它仍處於力保持的觀點傳統的點,根據該CNS是免疫特權區,從血液 - 腦屏障的免疫系統隔離。在他的文獻回顧,作者參考了許多作品展示,這種觀點是不符合免疫過程的哺乳動物大腦的本質是完全一致的。據發現,引入到腦實質的標記物質可以達到頸深淋巴結,和抗原在體內的腦內注射後形成特異性抗體。從注射後第5天開始,頸部淋巴結細胞對應於對這些抗原的增殖。在將皮膚移植到腦實質中也揭示了特異性抗體的形成。這篇綜述的作者給出了幾種將抗原從大腦運輸到淋巴系統的可能方式。其中之一是抗血管從血管周圍間隙到蛛網膜下腔的轉變。假設沿大腦血管局部化的血管周圍間隙等同於腦中的淋巴系統。第二種方式是沿著白色纖維 - 通過格狀骨進入鼻粘膜的淋巴管。此外,硬腦膜中還有一個廣泛的淋巴管網絡。淋巴細胞的血細胞屏障也是非常相對的。證明活化的淋巴細胞能夠產生影響大腦“免疫過濾器”結構滲透性的酶。在毛細血管後微靜脈水平激活T輔助穿透並穿過完整的血腦屏障。關於在腦中缺乏代表抗原的細胞的論文沒有經過批評。目前,至少有三種細胞在中樞神經系統中表達抗原的可能性已被證實。首先,它們是骨髓來源的樹突細胞,它們沿著大血管和白質存在於腦中。其次,抗原能夠呈現大腦血管的內皮細胞,並與MHC抗原結合,其支持T細胞特異性抗原的克隆生長。第三,微星和星形膠質細胞充當抗原呈遞劑。通過參加在中樞神經系統的免疫反應,星形膠質細胞獲得immunnoeffektornoy細胞特性和表達許多抗原,細胞因子和免疫調節劑。當與γ-干擾素(γ-INF)在體外培養星形膠質細胞表達MHC I類抗原和II,和刺激星形細胞能夠抗原表示的並保持淋巴細胞的克隆增殖。
腦組織創傷,術後炎症,水腫,和伴隨的胎兒神經組織的移植纖維蛋白沉積,用於增加與受干擾的自身耐受性,致敏和SDZ + CD4 +淋巴細胞的激活血 - 腦屏障的透過性創造條件。自相關和同種異體抗原的呈現進行響應星形膠質細胞和小神經膠質細胞為y-INF表達MHC分子,ICAM-1,LFA-1,LFA-3,共刺激分子B7-1(CD80)和B7-2(CD86),以及分泌IL-1α,IL-1β和γ-INF。
因此,事實上,胚胎神經組織在腦內移植,而不是在它的外週給予較長的生存期也很難被歸因於缺乏移植免疫開始的。特別是因為單核細胞,活化的淋巴細胞(細胞毒性CD3 + CD8 +和輔助性T細胞)和它們產生的細胞因子,以及抗體對抗原週移植胎兒神經組織發揮其排斥中起主要作用。在一個更耐用性創造條件neyrotransplantatov T細胞免疫進程的一些重要性在胚胎神經組織MHC分子的表達水平低。這就是為什麼在實驗中,將胚胎神經組織移植到腦中後的免疫炎症發展比皮膚移植後更慢。然而,在6個月後,觀察到神經組織個體移植物的完全破壞。同時,限於MHC II類抗原的T淋巴細胞定位於移植區(Nicholas等,1988)。它成立實驗,對T輔助細胞(L3T4 +)的neurotransplantation ksenologicheskoy枯竭,而不是細胞毒性T淋巴細胞(LYT-2),延長大鼠神經組織中的受體小鼠的大腦中的生存。神經移植的排斥伴隨著巨噬細胞和宿主T淋巴細胞的滲透。因此,巨噬細胞和活化的小神經膠質細胞在原位主機充當免疫刺激抗原呈遞細胞,並通過MHC I類表達的增加供者抗原的細胞毒性增加殺傷活性受體T淋巴細胞。
這是沒有意義的分析大量試圖解釋對血管內皮細胞或神經膠質施主元素簡潔的線條和神經祖細胞的受體生物的免疫系統的投機neyrotransplantata排斥反應進行免疫攻擊。該較長的移植物存活的中樞神經系統內的機制發揮對T淋巴細胞浸潤腦重要作用表達骨髓細胞的Fas配體結合的細胞凋亡的受體(FAS-分子)和誘導細胞凋亡是典型的值得注意消息屏障自體免疫組織的保護機制。
由於恰當地指出Cymbalyuk V.等人(2001)胚胎神經組織移植的特點是炎症的發展涉及敏感地認識到腦抗原和活化細胞,抗體,也由於當地細胞因子的產生。其中一個重要的作用是由生物體對CNS疾病發展期間發生的腦抗原的預先存在的致敏,並且可以針對移植抗原。這就是為什麼組蛋白相容性神經移植的真正長期存活只能通過用環孢菌素A抑制免疫系統或通過對接受者的CD4 +淋巴細胞施用單克隆抗體來實現。
因此,許多神經移植問題仍未得到解決,包括那些與組織免疫相容性有關的問題,只有在有目的的基礎和臨床研究後才能解決。