神经干细胞与神经系统疾病

✓ 分选的CD133阳性的胚胎来源的脑细胞能增殖形 成细胞球，而CD133阴性的细胞不能形成细胞球

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3、神经干细胞的标志物
（5）GFAP，胶质纤维酸性蛋白 ✓ 属于第Ⅲ类中间纤维 ✓ 星形胶质细胞的标志蛋白 ✓ 位于室管膜下区的细胞表达GFAP，显示
出神经干细胞的特性

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4、神经干细胞的增殖与分化
神经干细胞治疗脑梗死 的研究进展

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❖干细胞 ❖神经干细胞 ❖神经干细胞与脑梗死 ❖我们的工作

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干细胞
Baidu Nhomakorabea
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1、干细胞
干细胞是一类具有自我更新和分化 潜能的细胞

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2 、干细胞分类
➢ 胚胎干细胞：指胚胎早期的干细胞。这类 干细胞分化潜能宽，具有分化为机体任何 组织细胞的能力
➢ 成体干细胞：指成体各组织器官中的干细 胞，成体干细胞具有自我更新能力，但分 化潜能窄，只能分化为相应(或相邻)组织 器官组成的细胞

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1、神经干细胞的来源

（2）成年来源 ✓ 海马齿状回下分子层和前脑的室管膜下区是
2个神经干细胞聚集区 ✓ 嗅球、小脑、脑干、脊髓和视网膜等部位也
已分离培养出神经肝细胞 ➢ NSC在成年哺乳动物的脑内广泛存在

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1、神经干细胞的来源
（3）其它来源 ✓ 诱导胚胎干细胞向NSC分化 ✓ 诱导少突胶质细胞的前体细胞逆向分化为NSC ✓ 诱导骨髓间充质干细胞分化为NSC ✓ 通过基因操作使胚胎NSC获得永生化
海马和小脑出现分层结构混乱 ✓ PTEN基因对NSC的增殖起负向调节作用
➢ 基因调控 ➢ 细胞因子 ➢ 甲状腺激素与维甲酸 ➢ 神经细胞黏附分子 ➢ 其他

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基因调控

(1)bHLH基因家族 ✓ 主要包括Neurogenine1、Neurogenine2和Mash1 ✓ Neurogenine1和Neurogenine2促进神经干细胞向
神经元方向分化，同时抑制其向胶质细胞分化 ✓ Mash1促进神经干细胞向神经元前体细胞分化

不对称分裂：干细胞 分裂 干细胞 分化细胞

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4、干细胞的分裂方式

✓ 不对称分裂的结果使两个子细胞一个成为功能 专一的分化细胞；另一个保持干细胞的特征
✓ 使机体对干细胞的调控更灵活，以适应机体的 生理变化
✓ 要求机体对干细胞分裂的调控更精确，以保持 干细胞数目恒定

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5、干细胞的分化潜能
根据其分化潜能大小，干细胞可分为三类 全能干细胞 多能干细胞 专能干细胞

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（1）全能干细胞(胚胎干细胞)
➢ 具有形成完整个体的分化潜能 ➢ 如胚胎干细胞(ES)具有很强的分化能力，
可无限增殖并分化为全身200多种细胞类 型，及机体的各种组织、器官

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（2）多能性干细胞
➢ 多能干细胞具有分化出多种细胞组织的 潜能，但失去了发育成完整个体的能力
➢ 如骨髓多能造血干细胞，它可分化出至 少十二种血细胞，但不能分化出造血系 统以外的其它细胞

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（3）专能干细胞(成体干细胞)
➢ 专能干细胞(也称单能、偏能干细胞)，这类 干细胞只能向一种类型或密切相关的两种类 型的细胞分化
➢ 如上皮组织基底层的干细胞、肌肉中的成肌 细胞(卫星细胞)

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6、干细胞的转分化和去分化

（1）干细胞的转分化 一种组织类型的干细胞在适当条件下分化为另一种组 织类型的细胞的过程称干细胞的转分化

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基因调控
(2)Notch基因 ✓ Notch基因编码一个3105的跨膜蛋白 ✓ Notch蛋白通过两种类型细胞间作用起局
部调控功能：侧方抑制信号和诱导性信号 ✓ Notch蛋白的作用为抑制干细胞向神经元
方向分化，并促进向胶质方向分化

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基因调控
(3)PTEN基因 ✓ 抑癌基因 ✓ PTEN基因敲除小鼠的脑体积显著增长，
（2）干细胞去分化 一种干细胞向其前体细胞逆向转化称干细胞去分化
➢ 干细胞转分化和去分化表明成体干细胞被移植入受体 中具有很强的可塑性，为干细胞治疗提供了可能

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神经干细胞

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➢传统观点：神经细胞无再生能力。 ➢新发现：中枢神经系统中部分细胞仍具
有自我更新及分化产生各种神经细胞的 能力，这些细胞被称为神经干细胞。

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3、干细胞的自稳定性

➢ 指干细胞可在个体生命过程中自我更新并 维持其自身数目恒定
➢ 干细胞的自稳定性是区别肿瘤细胞的本质 特征
➢ 细胞通过其特有的分裂方式维持自稳定性

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4、干细胞的分裂方式
干细胞有对称与不对称两种分裂方式

对称分裂：干细胞 分裂 对称分裂：干细胞 分裂

干细胞 干细胞 分化细胞 分化细胞

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2、神经干细胞的特点
➢ 缺乏神经系统分化的标志 ➢ 具有自我更新及增殖的能力 ➢ 具有多种细胞分化的潜能，可分化为神经
元、星形胶质细胞和少突胶质细胞以及它 们的前体细胞

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3、神经干细胞的标志物

（1） nestin，巢蛋白 ➢ 属于第Ⅵ类中间丝蛋白 ➢ 仅在胚胎早期神经上皮表达，出生后停止

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✓1992年Rynolds和Weiss首先从成体小 鼠侧脑室旁膜下的神经组织中分离并 培养了神经干细胞
✓Svendsen等用同样的方法从人的胚胎 中分离出神经干细胞

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1、神经干细胞的来源

（1）胚胎来源 ✓ 在发育过程中，哺乳动物中枢神经系统的
大部分区域都存在神经干细胞，如大脑皮 层、嗅球、脊髓及海马等部位 ✓ 这是由于发育中的组织具有较多的具有分 化潜能的神经前体细胞
不对称分裂所必需的蛋白 ✓ 选择性地在各种哺乳类动物的神经干细胞/祖
细胞表达 ✓ 在维持干细胞状态和分化中发挥重要的作用 ✓ 被作为哺乳类神经干细胞的标志蛋白

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3、神经干细胞的标志物

（4）CD133

✓ 又称AC133，是相对分子量为120kD五次跨膜的糖 基化多肽
✓ 最早由Miraglia等1997年报道为一种新的细胞表面 抗原，表达于人的造血干细胞表面
表达 ➢ 在神经前体细胞最先表达，一旦神经前体
细胞朝向终末方向分化成神经元和胶质细 胞(如星形胶质细胞)时，nestin便停止表达

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3、神经干细胞的标志物
（2） vimentin，波形蛋白 ✓属于第Ⅲ类中间丝蛋白 ✓表达起始于神经迁移完成时 ✓分化完成后表达下降

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3、神经干细胞的标志物

（3） Musashi1 ✓ RNA结合蛋白 ✓ 最先在果蝇中发现，是果蝇感觉神经前体细胞