在人类大脑这一复杂的生物网络中，神经干细胞（Neural Stem Cells, NSCs）扮演着至关重要的角色。它们不仅是大脑发育的基石，也是大脑损伤后潜在的修复者。本文将带您深入了解神经干细胞的神秘世界，探索它们的特性、功能以及在医学领域的应用前景。
它们具有自我更新的能力，即能够在不断分裂增殖的同时保持其未分化状态，从而持续产生新的神经干细胞。此外，神经干细胞还具有不对称分裂的能力，通过这种方式可以产生一个具有有限自我更新能力的祖细胞和另一个干细胞。
神经干细胞在大脑发育、神经修复和再生等方面发挥着重要作用，近年来在神经科学研究和临床治疗中受到了广泛关注。
这些细胞可以通过多种途径获得，包括直接从中枢神经系统组织提取、从多能干细胞（如胚胎干细胞和诱导多能干细胞）分化，或从体细胞进行转分化。
神经干细胞能够通过对称分裂和不对称分裂两种方式进行增殖，从而保持干细胞库的稳定。
对称分裂产生两个相同的干细胞，而不对称分裂则产生一个干细胞和一个祖细胞，确保了干细胞数量的维持。
△进行“不对称分裂时”，MSC会一分为二，产生一个子细胞仍然是干细胞，另一个分化为功能性较强祖细胞
2.多向分化潜能
神经干细胞具有分化为多种神经细胞类型的能力，包括神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞。
这种多分化潜能使它们能够在神经系统中替代或修复受损的细胞。
3.迁移功能和良好的组织融合性
在人类和哺乳动物神经系统发育过程中，神经干细胞沿着发育索方向迁移。移植后的神经干细胞同样具有迁移能力，且受病变部位神经源性信号的影响，移植后的神经干细胞具有向病变部位迁移的嗜性，随后分化成特异性细胞。
4.免疫原性低
神经干细胞是未分化的原始细胞，不表达成熟细胞抗原，具有低免疫源性，因此在移植后相对较少发生异体排斥反应，有利于其存活。这使得它们成为理想的移植材料，用于治疗神经系统疾病。
5.微环境调控
神经干细胞的干性维持受到内源因子和外源信号的双重调控。例如，Tlx、Sox2、Hes和Bmi-1等基因通过调控下游基因的表达来控制神经干细胞的命运。
此外，外源性信号如Sonic hedgehog（Shh）信号通路也参与神经干细胞的干性维持。
6.神经营养因子分泌
神经干细胞能够分泌多种神经营养因子，如BDNF、NGF和GDNF，这些因子有助于改善神经损伤局部微环境，促进细胞功能整合。
△脑源性神经营养因子(BDNF)
神经干细胞在治疗神经系统疾病方面展现出了巨大的潜力和多样化的功能。以下是神经干细胞的主要功能：
1.神经保护和修复损伤
神经干细胞能够迁移到受损的神经部位，通过细胞替代作用更换已死亡或受损的神经细胞，修复受损的神经网络。它们还能够分泌多种神经营养因子，促进损伤细胞的修复。
2.细胞分化与替代
神经干细胞具有多向分化潜能，可以迁移至损伤区域分化成神经样细胞，通过替代损伤、凋亡的神经细胞改善神经功能。
3.免疫调节与抗炎作用
神经干细胞能够抑制T细胞增殖、调节Th2/Th1细胞比例，阻滞B细胞的细胞周期，抑制细胞增殖和抗体产生，从而发挥抗炎的保护作用。此外，它们通过分泌抗炎细胞因子和调节免疫细胞的活性，参与调节中枢神经系统的免疫反应，有助于减少炎症和自身免疫性疾病的影响。
神经干细胞能够分泌血管生成因子，促进病变部位的血管生成，这对于神经组织的修复和再生至关重要。
5.刺激内源性修复机制
神经干细胞归巢到受损组织后分泌的神经营养因子能够促进内源性神经干细胞活化、移行、分化为相应类型的神经细胞，从而发挥神经保护作用。
6.改善神经功能
神经干细胞可以增强神经突触之间的联系，建立新的神经环路，这对于学习和记忆过程至关重要。
1.帕金森病
神经干细胞移植可以替代受损的多巴胺能神经元，从而改善帕金森病患者的运动障碍等症状。
2.阿尔茨海默病
神经干细胞移植有助于修复大脑神经损伤，改善认知功能和记忆能力
3.肌萎缩侧索硬化症
神经干细胞移植为渐冻症的治疗提供了新思路，通过产生神经营养因子、减少神经炎症、增强神经元的可塑性、细胞替代和免疫调节等机制发挥作用。并且有助于减缓渐冻症的疾病进展。
4.多发性硬化症
神经干细胞可以调节免疫系统的过度激活，减轻炎症反应，并有助于修复受损的神经组织。
5.中风和脑出血
神经干细胞移植在中风和脑出血等脑血管疾病中显示出治疗潜力，能够通过细胞替代作用更换机体已经死亡或受损伤的神经细胞，修复受损神经网络。
6.脊髓损伤
神经干细胞在脊髓损伤的治疗中展现出巨大潜力，通过促进神经元再生、减轻炎症反应，为新生儿缺氧缺血性脑损伤的治疗带来了希望。
7.脑瘫
基于干细胞的疗法，特别是脐带血 (UCB) 细胞和MSCs，在脑瘫的临床前和早期临床研究中显示出良好的前景，具有神经保护、抗炎和促血管生成作用，促进脑修复和功能恢复。
8.自闭症谱系障碍
基于干细胞的疗法，特别是间充质干细胞和神经干细胞，在临床前研究中表现出调节免疫系统、促进突触可塑性和改善自闭症谱系障碍模型行为结果的潜力。
9.周围神经损伤
神经干细胞疗法也显示出治疗周围神经损伤的潜力，通过促进神经细胞活性生长因子和营养因子的分泌，激活神经细胞，促进新细胞的再生和重建。
首先，临床治疗必须遵守标准化方案。因此，必须为治疗程序建立详细而有效的标准，包括干细胞类型、移植时间和细胞剂量。神经干细胞的纯度是重中之重，需要解决和批准，因为其他细胞的污染可能会导致意想不到的副作用。
应针对每种类型的急性或慢性疾病评估神经干细胞的最佳移植时间。与其他人一起，我们发现即使是原发性组织衍生的神经干细胞或神经前体细胞也可以在体内形成凝块如果以高密度移植；因此，必须精确控制移植的神经干细胞的密度，以避免对注射组织造成二次损伤。神经干细胞给药的治疗程序，包括通过颅内或脊柱内途径的局部注射以及通过静脉内或鞘内途径的全身注射，高度依赖于病变部位。
其次，用作种子的干细胞必须在体外和体内都经过验证是安全的。为此，我们建议对每批制造的神经干细胞产品在小鼠体内进行深度测序和检查肿瘤形成效力。
第三，体内神经干细胞的低存活率和适度的治疗效果是仍有待解决的重大问题。此外，干细胞治疗的潜在机制仍不清楚，因此需要进一步的研究。相关领域的进一步基础研究可能有助于解决上述问题。最后，需要先进的成像技术来监测体内移植的神经干细胞的生理状态，以排除致瘤性和其他缺陷。
免责声明：本文仅作健康科普，不能替代医院的检查和治疗。如有相关疾病，请及时去正规医疗机构就诊，谨遵医嘱。如有侵权，请联系删除。
