概述：自古以來(lái)，人們就注意到大腦在受傷后自愈的能力有限。人們普遍認(rèn)為，這在一定程度上是由于大腦無(wú)法產(chǎn)生新細(xì)胞。后來(lái)，研究人員發(fā)現(xiàn)，大腦有兩個(gè)特殊區(qū)域確實(shí)會(huì)產(chǎn)生新細(xì)胞，即使在成年人中也是如此。這兩個(gè)特殊區(qū)域的細(xì)胞被稱為神經(jīng)干細(xì)胞，現(xiàn)在科學(xué)家正在努力確定如何利用它們的特殊特性來(lái)治療不同類型的大腦損傷。

細(xì)胞是什么？

你可能聽說過，人類大部分是由水組成的。 那么，為什么我們不會(huì)癱倒在地上？ 這是因?yàn)槿梭w是由各種不同類型的細(xì)胞組成的。細(xì)胞是生命的最小單位–由膜包囊組成，內(nèi)含細(xì)胞器以確保生存。 – 例如，皮膚細(xì)胞（真的很扁）、心臟細(xì)胞（真的會(huì)跳動(dòng)?。┖湍X細(xì)胞（傳遞信息）。

細(xì)胞（圖1）有一個(gè)重要的特征，可以防止我們癱倒在地上變成一灘爛泥：它們有一層由特殊脂肪分子組成的外膜，可以防止細(xì)胞內(nèi)的水分滲出！ 在細(xì)胞內(nèi)部，還有更多的脂肪膜區(qū)，被稱為 “細(xì)胞器”，它們都有各自重要的工作。

細(xì)胞核是最重要的細(xì)胞器之一。 每個(gè)細(xì)胞中都含有以脫氧核糖核酸（DNA）形式存在的遺傳信息。 細(xì)胞核控制著每種不同類型的細(xì)胞表達(dá)哪些不同的蛋白質(zhì)。 蛋白質(zhì)是細(xì)胞中忙碌的工人，因?yàn)樗鼈儓?zhí)行著重要的工作，使細(xì)胞能夠做它需要做的事情！

我們的大腦中有哪些類型的“特化”細(xì)胞？

有幾種類型的“專門一種通過改變形狀和結(jié)構(gòu)來(lái)適應(yīng)履行特定功能的細(xì)胞?！蹦X中的細(xì)胞，例如神經(jīng)元（圖 1）、少突膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞（圖2）。

我們之所以稱這些細(xì)胞為特化細(xì)胞，是因?yàn)樗鼈兙哂胁煌男螤詈吞匦?，旨在讓這些細(xì)胞執(zhí)行特定的功能。

神經(jīng)元通過其稱為“樹突”和“軸突”的突起，使大腦的不同區(qū)域能夠相互溝通，并允許大腦與身體的其他部分對(duì)話（和控制身體的其他部分），這使我們能夠移動(dòng)并感知周圍環(huán)境的變化。

神經(jīng)元傳遞和接收信息。少突膠質(zhì)細(xì)胞包裹在神經(jīng)元周圍，提供支持，使神經(jīng)元能夠快速傳輸這些信息。星形膠質(zhì)細(xì)胞（星細(xì)胞）通過提供營(yíng)養(yǎng)和調(diào)節(jié)從身體其他部位傳遞到大腦的物質(zhì)來(lái)支持神經(jīng)系統(tǒng)。

什么是干細(xì)胞？“干細(xì)胞”部分的含義是什么？

干細(xì)胞尚未成熟或“未分化處于未成熟狀態(tài)的細(xì)胞，具有成為特定類型細(xì)胞的潛力。這些細(xì)胞就像一張白紙。它們類似于一張白紙，就像空白細(xì)胞一樣，可以成為不同類型的特化細(xì)胞。干細(xì)胞只要活著就可以不斷分裂（我們說它們是“自我更新的”），它們有兩個(gè)重要特征：它們可以產(chǎn)生其他干細(xì)胞，并且可以成為多種類型的更特化的細(xì)胞（圖2）。

在大腦中，我們有神經(jīng)干細(xì)胞。這意味著這些神經(jīng)干細(xì)胞可以產(chǎn)生神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細(xì)胞或少突膠質(zhì)細(xì)胞。

胚胎的大腦中有許多干細(xì)胞，因?yàn)樯窠?jīng)干細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生大腦的所有細(xì)胞類型；大多數(shù)腦細(xì)胞誕生于胚胎階段。有趣的是，神經(jīng)干細(xì)胞甚至?xí)诔赡旰笠恢贝嬖谟诖竽X中，并位于大腦的特定部位（圖3）。

“干細(xì)胞”一詞的歷史相當(dāng)復(fù)雜。一個(gè)簡(jiǎn)單的比喻是想象一棵樹的樹干，所有不同的樹枝都從樹干長(zhǎng)出。同樣，干細(xì)胞是所有不同類型的特化細(xì)胞的起源。

研究人員何時(shí)首次發(fā)現(xiàn)成人大腦中的干細(xì)胞？

成人大腦中的干細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)用了幾十年的時(shí)間，許多不同的科學(xué)家都參與其中（圖4）。這里，我們總結(jié)了一些重要的發(fā)現(xiàn)。請(qǐng)注意，許多其他團(tuán)體和研究也做出了重要貢獻(xiàn)，這些貢獻(xiàn)也可以通過查閱文獻(xiàn)找到。

20世紀(jì)60年代，兩位研究人員Joseph Altman博士和Gopal D. Das博士合作提供了大腦中存在神經(jīng)干細(xì)胞的早期證據(jù)^[1,2]，隨后20世紀(jì)80年代其他幾位研究人員也提出了類似的證據(jù)^[3,4]。當(dāng)兩個(gè)不同的研究小組能夠真正從大腦中分離出干細(xì)胞，并證明這些細(xì)胞表現(xiàn)出上述干細(xì)胞特性時(shí)，科學(xué)家們才真正開始注意到這一點(diǎn)。

1989年，Sally Temple博士從胚胎中分離出干細(xì)胞^[5]，并在實(shí)驗(yàn)室的細(xì)胞培養(yǎng)皿中培養(yǎng)干細(xì)胞。 她發(fā)現(xiàn)一些干細(xì)胞可以變成神經(jīng)元，其他干細(xì)胞可以變成星形膠質(zhì)細(xì)胞。 所有干細(xì)胞都可以制造更多的神經(jīng)干細(xì)胞。 她的研究成果讓科學(xué)家們想到，在其他哺乳動(dòng)物（包括人類）的胚胎大腦中也可能發(fā)現(xiàn)類似的干細(xì)胞。

1992年，布倫特-雷諾茲（Brent Reynolds）博士和塞繆爾-韋斯（Samuel Weiss）博士發(fā)現(xiàn)，成年小鼠大腦中也含有干細(xì)胞^[6]。他們將成年小鼠大腦中的細(xì)胞與一些重要的分子（稱為 “生長(zhǎng)因子 “的物質(zhì)，能促使細(xì)胞生長(zhǎng)和分裂）放在一個(gè)培養(yǎng)皿中培養(yǎng)。

他們發(fā)現(xiàn)，在這些生長(zhǎng)因子的作用下，分離出來(lái)的細(xì)胞既能自我更新，又能變成神經(jīng)元或星形膠質(zhì)細(xì)胞，這意味著它們是神經(jīng)干細(xì)胞。 在這些研究成果的基礎(chǔ)上，研究人員最近又做了實(shí)驗(yàn)，準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)了成年大鼠^[7]和人類^[8]大腦中神經(jīng)干細(xì)胞誕生新神經(jīng)元的時(shí)間，讓我們對(duì)這類干細(xì)胞有了更多的了解，包括人類和嚙齒動(dòng)物之間的重要差異。

我們所講的神經(jīng)干細(xì)胞指的就是成體中存在于腦中的中樞神經(jīng)干細(xì)胞，其實(shí)在外周也有一些“神經(jīng)干細(xì)胞”稱為“神經(jīng)嵴干細(xì)胞”，可以分化成外周神經(jīng)細(xì)胞、神經(jīng)內(nèi)分泌細(xì)胞和施旺細(xì)胞，還可橫向分化成色素細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞（這個(gè)也叫轉(zhuǎn)分化）。

神經(jīng)干細(xì)胞（NSC）的來(lái)源

4種來(lái)源的神經(jīng)干細(xì)胞的優(yōu)缺點(diǎn)

來(lái)源	優(yōu)點(diǎn)/特點(diǎn)	缺點(diǎn)/風(fēng)險(xiǎn)	臨床研究
人流產(chǎn)胎兒胎腦海馬組織	純度活性最高，生物學(xué)功能最強(qiáng)	來(lái)源限制，無(wú)法量產(chǎn)倫理問題	有
IPS細(xì)胞誘導(dǎo)分化	自體來(lái)源，無(wú)倫理限制可量產(chǎn)	技術(shù)性太強(qiáng)，純度待定，有一定致瘤性風(fēng)險(xiǎn)	有
間充質(zhì)干細(xì)胞誘導(dǎo)分化	可量產(chǎn)	純度和神經(jīng)干生物學(xué)功能難評(píng)估，存在誘導(dǎo)分化技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)	無(wú)
胚胎干細(xì)胞誘導(dǎo)分化	可量產(chǎn)	倫理問題，來(lái)源稀少,存在誘導(dǎo)分化技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)	有

進(jìn)一步了解神經(jīng)干細(xì)胞如何幫助我們治療腦損傷或疾??？

科學(xué)家正在積極研究神經(jīng)干細(xì)胞（無(wú)論是大腦中已經(jīng)存在的細(xì)胞，還是在實(shí)驗(yàn)室中培養(yǎng)的細(xì)胞，或從另一個(gè)大腦中提取的細(xì)胞）如何幫助治療中風(fēng)（大腦的正常血流停止，因此細(xì)胞無(wú)法獲得足夠的營(yíng)養(yǎng)和氧氣）、脊髓損傷和帕金森病（一種控制身體運(yùn)動(dòng)的細(xì)胞逐漸停止工作并死亡的疾?。?/p>

大腦中的神經(jīng)干細(xì)胞對(duì)變化非常敏感。例如，腦損傷后，神經(jīng)干細(xì)胞會(huì)穿過腦組織直達(dá)損傷部位。我們知道這實(shí)際上改善了恢復(fù)[9]，因?yàn)楫?dāng)科學(xué)家阻止干細(xì)胞移動(dòng)到損傷部位時(shí)，恢復(fù)情況會(huì)變得更糟^[10]。解釋干細(xì)胞如何以及為何幫助腦損傷恢復(fù)的機(jī)制是一個(gè)重要且活躍的研究領(lǐng)域。

神經(jīng)干細(xì)胞也受到某些腦部疾病的影響，例如帕金森病和阿爾茨海默病一種導(dǎo)致記憶力喪失和智力障礙的腦部疾病。在這些疾病中，神經(jīng)干細(xì)胞的增殖率似乎較低細(xì)胞繁殖時(shí)其數(shù)量增加得有多快。并且不太可能發(fā)育成為完全發(fā)育和健康的神經(jīng)元。

科學(xué)家還可以將來(lái)自其他來(lái)源的干細(xì)胞注入體內(nèi)（通過血液或直接注入大腦或脊髓），觀察腦損傷的恢復(fù)情況是否得到改善。幾個(gè)研究小組正在研究這種治療方法的細(xì)節(jié)，并仔細(xì)研究結(jié)果。

最終，如果增強(qiáng)生物體或物體的力量、功能或反應(yīng)。大腦中的神經(jīng)干細(xì)胞或?qū)嶒?yàn)室培養(yǎng)的神經(jīng)干細(xì)胞的移植成功且可重復(fù)指重復(fù)某項(xiàng)任務(wù)并且每次都獲得相同結(jié)果的能力。

醫(yī)生將有更好的方法來(lái)治療幾種不同類型的腦損傷或疾病。與此同時(shí)，由于神經(jīng)干細(xì)胞這一非常重要的發(fā)現(xiàn)，我們將繼續(xù)了解大腦及其功能，并設(shè)計(jì)不同的方法使其更健康。

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