脂肪组织源性干细胞分化为神经细胞及其治疗脑缺血的研究现状

背景:源于中胚层的脂肪组织源性干细胞均具有多向分化潜能,在特殊的环境条件诱导下,可向神经细胞分化,移植到脑损伤动物模型可促进神经功能恢复。目的:综述应用脂肪组织源性干细胞治疗缺血性脑损伤的研究现状,并对其存在的问题进行分析和展望。方法:第一作者应用计算机检索2000-01/2011-02PubMed数据库、CNKI数据库、维普数据库,中文检索词为"脂肪干细胞,分化,脑缺血",英文检索词为"adipose-derived stem cells,adipose-tissue derived stem cells,adipose stem cells,differentiation,cerebral-ischemia",共检索到175篇文献,最终纳入符合标准的文献34篇。结果与结论:近年来不断有实验发现,脂肪组织源性干细胞可以在不同程度上改善缺血性脑损伤后的神经功能。但是迄今尚未见将脂肪组织源性干细胞诱导为成熟神经元的报道。如何在体内和诱导分化时准确地向神经细胞分化,是今后以脂肪组织源性干细胞治疗缺血性脑损伤的热点。     

神经干细胞移植在脑损伤治疗中的应用

背景：成年鼠脑纹状体中已分离出具有分化成神经元及各种胶质细胞潜能的神经干细胞后,医学工作者试图从中寻找新思路用于脑损伤的治疗。目的：总结神经干细胞移植对治疗脑损伤中的作用及其前景。方法：电子检索EMbase（1980-01/2011-04）,MEDLINE（1966-01/2011-04）,中国生物医学文献数据库（CBM,1978/2011-04）和中国期刊全文数据库（CNKI）,筛查相关文章的参考文献。中文检索词＂神经干细胞,脑损伤,脑卒中,脑梗死＂,英文检索词＂neural stem cells,brain injury,stroke,cerebral infarction＂,最终纳入符合标准的文献12篇。结果与结论：动物研究结果显示神经干细胞移植可以改善神经功能并且明显降低脑组织炎症反应,沉默NgR基因、GDNF基因修饰和联合移植BDNF可更大程度上恢复神经功能。临床试验发现神经干细胞移植能在一定程度上改善脑卒中患者的后遗症。提示神经干细胞移植在动物实验中获取明显效果,可进一步应用于临床并研究其疗效。     

神经干细胞转基因移植治疗帕金森病的可能与可行

背景：神经干细胞分化为何种类型的神经细胞,不仅取决于细胞自身基因调控,更受所处环境中外来信号的影响。目的：就神经干细胞生物学特性、分化以及转基因移植治疗帕金森病的研究进展进行综述。方法：由第一作者应用计算机检索PubMed数据库1992-01/2009-12及中国期刊网全文数据库2003-01/2010-12有关神经干细胞生物学特性、分化以及转基因移植治疗帕金森病的文章,英文检索词为＂neural stem cell（NSCs）,neural stem cell transplant,Parkinson’s disease（PD）＂,中文检索词为＂神经干细胞,干细胞移植,帕金森病＂。排除重复性研究及Meta分析,共保留30篇文献进行综述。结果与结论：转基因神经干细胞移植治疗帕金森病是目前公认的最有前景的治疗方案。在低氧条件下转基因培养的神经干细胞,能高效地诱导分化为多巴胺能神经元,为移植治疗帕金森病提供细胞源。但神经干细胞的生物学特性、诱导分化等还有待进一步分析。同时应用于人体治疗的生物安全性问题也逐渐引起人们的重视,如致瘤性等问题均在进一步探索中。     

神经干细胞移植治疗大鼠局灶性脑缺血损伤

背景：近年来,神经干细胞移植已成为治疗神经退行性疾病和中枢神经系统损伤的研究热点。目的：探讨神经干细的定向分化调控机制和神经干细胞移植治疗大鼠局灶性脑缺血损伤的研究进展。方法：以＂neural stem cells,stem cell transplantation,ischemic brain injury＂为检索词,检索Pubmed数据库1990至2012年相关文献;以＂神经干细胞,干细胞移植,缺血性脑损伤＂为检索词,检索CNKI数据库2005至2012年相关文献。分析神经干细的定向分化调控机制和神经干细胞移植治疗大鼠局灶性脑缺血损伤的内容,排除重复研究。结果与结论：①体外分离培养的神经干细胞有胚胎来源、脐血来源和成体来源,主要采用机械分离法和胰酶消化法进行分离。②目前体外培养的神经干细胞分离鉴定的标记物有巢蛋白、波形蛋白1、5-溴脱氧尿嘧啶核苷、神经元特异性烯醇化酶等。③神经干细胞的分化调节是通过正负双重作用实现的,负性调节是通过对称性的分裂来增加神经干细胞数量,包括Notch信号途径和一些生长因子等。正性调节诱导神经干细胞分化,包括参与细胞合成的骨形态发生蛋白信号途径等。④神经干细胞移植的时间窗选择在实验动物脑缺血两三周后,时间过早和过晚均不适合细胞的存活。神经干细胞通过脑立体定位仪直接进行脑内移植治疗大鼠局灶性脑缺血损伤,移植后可见细胞在局灶性脑缺血大鼠脑室内和梗死中心均可长期存活,并可广泛迁移,移植神经干细胞后观察到其运动行为学评分有明显提高。缺血性脑卒中的神经干细胞移植治疗还存在一些问题需要解决,未来的临床应用前景广阔,是缺血性脑卒中患者的新希望。     

脑肿瘤干细胞来源及表面标记物研究的新进展

背景：随着对脑肿瘤研究逐步深化,肿瘤干细胞被发现在肿瘤生长、发展、复发和转移中起着不可或缺的独特作用。目的：综述脑肿瘤干细胞的来源、生物学特性以及研究进展。方法：应用计算机检索1998-01/2010-01万方数据库相关文章,检索词＂脑肿瘤干细胞＂,并限定文章语言种类为中文。同时计算机检索1998-01/2010-01 ELSEVIER数据库相关文章,检索词＂brain tumor stem cells,BTCTs＂,并限定文章语言种类为English。共检索到文献198篇,最终纳入符合标准的文献21篇。结果与结论：脑肿瘤干细胞可能来源于神经干细胞的突变,具有自我更新和多向分化潜能,CD133和Nestin是目前应用得最多的肿瘤干细胞表面标记物,脑肿瘤干细胞的研究对阐明脑肿瘤发生机制、生物学行为及临床治疗、预后判断都具有重要意义。     

骨髓间充质干细胞向神经细胞分化的相关信号通路研究现状

背景：研究表明骨髓间充质干细胞被诱导分化成为神经细胞涉及的信号通路复杂多样。目的：总结分析骨髓间充质干细胞向神经细胞分化过程中涉及的信号通路研究进展。方法：应用计算机检索CNKI和Web of Science数据库中2001-01/2010-12关于骨髓间充质干细胞分化为神经细胞的文章,以＂骨髓间充质干细胞,神经细胞,信号＂或＂bone marrow mesenchymal stem cells,neural cells,signal＂为检索词进行检索,重点对19篇文献进行分析。结果与结论：细胞信号通路之间的关系错综复杂,相互之间或协调促进,或拮抗抑制,从而使得调节细胞的特异性应答更加精确。多条信号转导通路参与调控骨髓间充质干细胞向神经细胞分化,BMSCs向神经细胞的诱导分化过程中,所涉及的信号通路也并非独立存在,包括Ca2＋信号通路、蛋白激酶A信号通路、MEK-ERK通路、PI3K/AKt信号通路、MAPK信号通路等,信号通路之间关系复杂,彼此相互关联存在。     

神经干细胞诱导分化相关因素的研究

目的:综合分析神经干细胞分化诱导机制的研究现状。资料来源:应用计算机检索万方数据库和中国期刊全文数据库2002-01/2006-10有关神经干细胞分化诱导机制的文章,检索词"神经干细胞,分化",限定语种为中文;同时应用计算机检索Pubmed数据库2002-01/2006-10期间相关文献,检索词为"neural stem cell,differentiation",限定文章语种为"English"。资料选择:对检索到的神经干细胞分化诱导机制研究方面的相关信息进行整理,选取针对性强的文章,排除综述类文献。资料提炼:共检索到80篇相关文献,其中31篇符合要求。资料综合:神经干细胞是一种终生具有自我更新能力的细胞,目前对于影响其分化的机制仍不清楚。现在得到的共识是,神经干细胞的定向分化是由细胞因子、特殊蛋白质和激素、化学物质等局部环境因素和自身基因信号共同调节的,二者互相作用,彼此补充,共同作用于神经干细胞,决定神经干细胞的分化方向。结论:诱导神经干细胞分化成需要的细胞表型,是神经干细胞移植应用于临床的必要条件。目前对于神经干细胞分化诱导机制的研究已取得了较大进展,但仍有一系列问题亟待解决。     

体外诱导间充质干细胞向心肌样细胞分化的研究：药物、微环境及方法

背景：心肌细胞不能再生,损害的心肌细胞不能修复和分化,临床中药或西药治疗、介入治疗和手术治疗都不能代替坏死的心肌,所以如何修复坏死心肌细胞是心血管研究领域的重要课题。间充质干细胞体外诱导可向心肌样细胞分化使人们看到了修复和再生受损心肌细胞的希望。目的：综述近年来体外诱导间充质干细胞分化为心肌细胞研究进展,探索其未来发展方向。方法：应用计算机检索CNKI、Elsevier-Sdol数据库,检索2000-01/2010-08关于体外诱导间充质干细胞分化为心肌细胞方法,在标题中以＂间充质干细胞;诱导;心肌样细胞＂和＂mesenchymal stem cells,cardiomyocyte-like cells,induce,the progress of study＂为检索词进行检索,共收集185篇相关文献,中文103篇,英文82篇。排除发表时间较早、重复及类似研究,纳入32篇符合标准的文献。结果与结论：很多实验研究证实间充质干细胞在体外一定条件下可诱导分化为心肌细胞,其诱导方法主要包括诱导分化剂诱导法及模拟心肌微环境诱导法。诱导分化为心肌细胞的效率仍有待提高,间充质干细胞分化为心肌细胞过程中的最佳诱导药物以及最佳体外微环境也在不断探索中。     

脐血来源间充质干细胞的分化潜能

背景：脐血源间充质干细胞是来源于发育早期中胚层的一类多能干细胞,因其具有多向分化潜能的特点而日益受到关注。目的：综述脐血来源间充质干细胞的诱导分化潜能。方法：应用计算机检索Pubmed数据库中1999年1月至2012年12月关于脐血源间充质干细胞分化潜能的文章,在标题和摘要中以＂umblical cord blood,mesenchymal stem cells,potential,differentiation＂为检索词进行检索。最终选择关于脐血源间充质干细胞分化潜能的52篇文献进行综述。结果与结论：虽然很多实验已经证实人脐血间充质干细胞可以成功向多种细胞系分化,但对其了解程度尚浅。如果能掌握脐血间充质干细胞分化潜能的特点,那么很可能用它来修复许多骨缺损、心肌缺损等。目前研究正处于起步阶段,在分离纯化技术、分化方向的调控、体外扩增、免疫原性等方面尚有待进一步深入研究。     

干细胞诱导分化为甲状腺细胞用于临床的可能性

背景：干细胞诱导分化为甲状腺细胞的研究较少,胚胎干细胞诱导分化为甲状腺细胞已经取得了一定的成果,但其他类型干细胞各有特点,能否诱导分化为甲状腺细胞仍待深入研究。目的：回顾分析各类干细胞的优缺点及诱导分化为甲状腺细胞的研究进展。方法：应用计算机检索1982-01/2011-04PubMed数据库相关文章,检索词＂stemcell,thyroidcells,induction,differentiation＂,并限定文章语言种类为English。同时计算机检索1982-01/2011-04万方数据库、1989-01/2011-04维普资讯网数据库和1994-01/2011-04中国知网数据库相关文章,检索词＂干细胞,甲状腺细胞,诱导,分化＂,并限定文章语言种类为中文。共检索到文献1052篇,最终纳入符合标准的文献50篇。结果与结论：不可逆性甲状腺功能减退患者需终身服用甲状腺激素,对患者的生活带来很大不便,近年来干细胞研究有望解决这些医学难题。胚胎干细胞在体外环境可诱导分化为甲状腺细胞,但受伦理学困扰和出现细胞移植排斥反应等原因其应用受到限制。其他类型干细胞各有特点,在不同的诱导条件下能够向不同的谱系分化,已广泛的用于治疗各种疾病,但未见向甲状腺细胞分化的报道。     

脂肪干细胞及其移植治疗脑缺血的研究与应用

背景:研究表明,脂肪干细胞移植治疗动物脑缺血可改善其神经功能。目的:复习相关文献就脂肪干细胞的生物学特性、分化能力及其在脑缺血疾病中的应用研究作一综述。方法:应用计算机检索CNKI,PubMed数据库中2005/2010关于"脂肪干细胞及其移植治疗脑缺血的研究进展"的文章,以"脂肪干细胞,移植治疗,脑缺血"为检索词进行检索,选择内容为同脂肪干细胞及其在脑缺血治疗中的应用研究相关,同一领域文章则选择近3~5年内发表的文章或权威文章。初检到的中英文共152篇,根据纳入标准选择38篇进行综述。结果与结论:脂肪干细胞其具有取材方便、来源丰富、扩增迅速、无致瘤性、低免疫原性、无伦理约束等多种优势,临床前期实验已经证实,脂肪干细胞移植可改善神经功能紊乱,缩小脑梗死区域,可促进血管新生,改善病灶区血供,并表达神经特异性标志物。实验中脂肪干细胞的移植途径及时间都不同,实验结果都证实了神经功能的改善,但其具体的治疗机制尚不清楚,仍需要扩大对脂肪干细胞移植治疗脑缺血的临床前期研究数量,进一步完善其治疗机制。     

静脉移植脐血干细胞可抑制脑缺血大鼠的神经细胞凋亡

背景：已有实验证实脐血干细胞移植后可迁移至脑损伤区域,存活并分化为神经细胞。目的：探讨经静脉移植脐血干细胞治疗大鼠脑缺血的疗效以及对神经细胞凋亡的影响。方法：改良线栓法建立大鼠大脑中动脉闭塞再灌注模型,48只大鼠随机数字表法分成治疗组和对照组,分别在造模1d后经尾静脉注射脐血干细胞和PBS进行观察。结果与结论：治疗后3,7d两组神经功能评分比较,差异无显著性意义（P〉0.05）;14,21d治疗组神经功能评分明显低于对照组（P〈0.05）。对照组未见BrdU阳性细胞,治疗组大鼠脑组织切片中可见BrdU阳性细胞,对侧半球也可见少量BrdU阳性细胞。对照组大鼠缺血侧凋亡细胞显著多于治疗组（P〈0.05）。提示经静脉移植的脐血干细胞可迁移至大鼠缺血侧脑组织,抑制神经细胞凋亡,并显著改善大鼠神经功能。     

脂肪源性干细胞向心肌细胞分化及其移植治疗心血管疾病

背景：作为成体干细胞的一种,脂肪源性干细胞具有可塑性并且能在特定条件下分化为心肌细胞。将自体脂肪间充质干细胞移植到心肌梗死区域后,能够分化为心肌细胞及血管内皮细胞,构建新的血管故能改善心泵功能。目的：全面了解影响脂肪干细胞向心肌细胞分化及移植的各种因素,以及目前临床及实验室研究中,应用脂肪干细胞移植治疗心肌病的现状。方法：电子检索 MEDLINE （1981-01/2010- 04）、PubMed 数据库,中国生物医学文献数据库（CBM）（1990-01/2010-04）、中文学术期刊全文数据库（CNKI）,筛查相关文章的参考文献,主要检索主题词包括＂脂肪源性干细胞; 心肌细胞;细胞分化;细胞移植;心肌病治疗＂。结果与结论：纳入综述文献 6 篇;试验研究报告 24 篇。目前脂肪源性干细胞的分离培养方法基本统一,已找到有效的体外扩增技术,但尚无直接方法进行干细胞鉴别;脂肪源性干细胞的诱导分化在体内、体外均可进行,并具有早期分化特性,比骨髓间充质干细胞更有利于向心肌细胞的分化;应针对不同类型心肌病选择不同移植方法;干细胞磁标记技术可以对已经植入体内的脂肪源性干细胞进行活体动态监测;自体移植脂肪干细胞是心肌病的一种新的治疗方法,但要将其成功用于临床实践还需找到可以抑制脂肪源性干细胞的促肿瘤细胞特性的方法以保证术后患者的长期安全性。     

SPIO标记脂肪干细胞移植治疗大鼠脑梗死的磁共振示踪成像研究

目的通过采用多聚左旋赖氨酸（PLL）与超顺磁氧化铁纳米微粒（SPIO）的复合物对脂肪干细胞（ADSCs）体外进行标记,观察SPIO标记ADSCs脑内移植治疗大鼠脑梗死的分布和迁徙情况。方法显微镜下直接结扎大脑中动脉方法制备大鼠脑梗死模型36只,随机分成缺血未干预对照组（12只）、磁性标记ADSCs移植组（12只）和未磁性标记ADSCs移植组（12只）,采用立体定向方法脑内移植。对移植后大鼠的神经系统行为和运动功能进行评估,病理组织化学染色观察ADSCs在体内的分布情况,并用磁共振成像的方法在体观察ADSCs的分布,并与病理结果进行对比。结果移植后3周神经系统行为学评分显示移植组动物明显改善,ADSCs脑内移植后3周MRT2WI显示移植区低信号改变并通过胼胝体向病灶迁移。病理组织检查显示磁共振低信号改变区可见普鲁士蓝染色阳性细胞。结论移植ADSCs可以有效地促进大鼠脑梗死后神经行为功能的恢复,MRI可用于在体评价经SPIO和PLL复合物标记的ADSCs细胞移植后在体内的分布、迁移过程。     

干细胞在脑性瘫痪治疗中的应用

背景：干细胞在适当条件下可以分化为神经元细胞、星形胶质细胞与少突胶质细胞,可能从根本上改善脑性瘫痪患儿神经元缺失及神经胶质细胞变性,进而改善患儿脑功能障碍,从理论上达到根治目的。目的：回顾性分析不同来源干细胞经不同途径治疗脑性瘫痪患儿的疗效。方法：由第一作者检索1992/2011PubMed数据及万方数据库有关脑性瘫痪的治疗及不同来源干细胞在治疗脑性瘫痪等方面的文献。结果与结论：神经干细胞在动物神经功能损伤中的修复作用已有很多国内外报道,但目前其在人体的临床应用仍处于临床试验阶段。虽然胚胎、骨髓血、胎儿脐带血、脐带来源的干细胞已在部分医院应用到脑性瘫痪患儿中,并取得了初步的疗效,其具体评定标准及长期疗效仍有待进一步随访、观察。     

静脉移植人脂肪间充质干细胞治疗大鼠颅脑损伤

背景：动物实验及临床研究证实间充质干细胞对创伤性脑损伤具有一定的治疗作用。目的：观察脂肪间充质干细胞移植治疗急性创伤性脑损伤大鼠行为学及损伤脑组织中胶质纤维酸性蛋白、神经元特异性烯醇化酶和巢蛋白的表达。方法：以自由落体硬膜外撞击法制作SD大鼠脑损伤模型后随机分为3组：移植组于脑损伤48h时经尾静脉注射Brdu标记的成人脂肪间充质干细胞;对照组不作处理;生理盐水组于脑损伤48h时经尾静脉注射生理盐水。采用NSS评分法评价大鼠神经功能恢复情况;倒置显微镜观察脂肪间充质干细胞在损伤脑组织内的迁移情况;免疫组织化学法检测大鼠受损脑组织中胶质纤维酸性蛋白、神经元特异性烯醇化酶和巢蛋白表达。结果与结论：移植组NSS评分明显低于对照组与生理盐水组（P〈0.05）。在受损伤脑组织周围可发现经Brdu标记的脂肪间充质干细胞。移植组大鼠受损脑组织中胶质纤维酸性蛋白和神经元特异性烯醇化酶阳性表达率明显低于对照组与生理盐水组（P〈0.05）,且下降速度较快;巢蛋白表达明显高于对照组与生理盐水组（P〈0.05）。证实脂肪间充质干细胞通过血脑屏障进入受损大鼠脑组织后,以上调巢蛋白基因的表达来发挥保护神经元、促进神经发育与再生的功能。     

脂肪干细胞的体外诱导与分化

背景：应用脂肪干细胞来作为组织工程的种子细胞是近年来组织工程研究中的一个活跃领域,大量的研究表明在不同的条件下脂肪干细胞可以向机体的不同组织分化。目的：对国内外脂肪干细胞体外诱导分化的现状及新进展作一综述。方法：应用计算机检索CNKI和PubMed数据库中2000-01/2010-10关于脂肪干细胞的文章,在标题和摘要中以＂脂肪干细胞,体外分化潜能,种子细胞,转基因＂或＂Adipose-derived stem cells,celldifferentiation in vitro,seeded cell,genetrans faction＂为检索词进行检索。选择文章内容与脂肪干细胞体外分化有关者,同一领域文献则选择近期发表或发表在权威杂志文章。初检得到112篇文献,最终入选28篇文献进行综述。结果与结论：脂肪干细胞是存在于脂肪组织中的具有高度自我更新能力和多向分化潜能的干细胞群体。它具有多向系分化潜能,除可以分化为间充质来源的脂肪、骨、软骨以及骨骼肌、心肌等细胞,也可诱导分化为来源于外胚层的神经细胞以及具有功能性的血管内皮细胞。此外脂肪干细胞还具有造血支持作用以及可被腺病毒等高度转染等优点,可以作为基因转移良好的靶细胞。     

体外培养大鼠脂肪干细胞诱导分化为神经细胞

背景：脂肪间充质干细胞是一组具有多向分化潜能的干细胞,在不同诱导条件下可以向软骨细胞、骨细胞、脂肪细胞、心肌细胞分化,在一定条件下也可分化为神经干细胞。目的：研究大鼠脂肪间充质干细胞的体外培养及细胞表型,探讨其向神经细胞方向分化的能力。方法：取 SD 大鼠的腹股沟、附睾垫和腹膜后脂肪,分离培养脂肪间充质干细胞,形态观察并进行传代。流式细胞仪检测第三四代细胞表型 CD29、CD44、CD45。利用碱性成纤维细胞生长因子,表皮生长因子模拟神经细胞生长环境,使脂肪间充质干细胞向神经细胞方向分化,免疫荧光法检测诱导分化后神经细胞 nestin、NF-200、GFAP 的表达情况。结果与结论：从大鼠的脂肪组织中成功提取脂肪间充质干细胞,并能连续传代,稳定增殖,高表达 CD29（99.00±0.12）%,CD44（95.62±0.68）%,低表达 CD45（0.13±0.12）%。经无血清的神经因子诱导后,脂肪间充质干细胞可表达 nestin,加入血清后可表达 NF-200、GFAP。提示脂肪间充质干细胞具有强大的体外扩增能力,体外建立神经诱导环境后可定向分化为神经细胞的生物学特性,可为神经系统损伤、退行性疾病提供种子细胞。     

脂肪干细胞在骨科基础研究中的新进展

背景：自脂肪来源干细胞被发现以来,培养传代及在支架材料上的生长能力就越来越受到骨科相关研究的关注。目的：探讨脂肪来源干细胞的生物学特性及在骨科基础研究中的进展。方法：由第一作者检索2001/2010ISI Web of knowledge数据库（网址http：//www.isiknowledge.com）和PubMed数据库（网址http：//www.ncbi.nlm.nih.gov/PubMed）有关脂肪来源干细胞培养特性和组织修复的相关文献并进行综合分析,检索词为＂adipose derived stem cells,orthopaedic＂。结果与结论：脂肪来源干细胞具有与骨髓间充质干细胞相似的生物学特性及分化潜能,并且在骨骼、软骨、椎间盘、肌腱和韧带等组织的修复方面表现出良好的治疗效果。同时,脂肪来源干细胞在体内广泛分布,获取容易,为其在骨科相关疾病的修复治疗中奠定了良好的应用前景。