1、異體神經(jīng)干細胞腦內(nèi)移植
帕金森病的研究人員最終想找到一個在植入紋狀體時能分化為有功能DA神經(jīng)元的可更新細胞源。在實驗室內(nèi)生長的干細胞也許是可供選擇的移植材料中最好的潛在性來源。為提高神經(jīng)干細胞定向分化為神經(jīng)元的比率,研究者的移植策略定位于神經(jīng)干細胞系的選擇及其定向誘導(dǎo)分化條件的研究上:研究對不同的神經(jīng)干細胞進行特定的處理,以期使經(jīng)修飾的干細胞能大量分化為DA神經(jīng)元,試圖為替代性移植轉(zhuǎn)變?yōu)檎嬲δ苤亟ǖ囊浦蔡峁嵱玫囊罁?jù)。方法之一就是找到合適的生長因子和細胞培養(yǎng)條件,使培養(yǎng)皿中未分化的細胞生長為DA神經(jīng)元,然后將它們植入病人體內(nèi),結(jié)束其生長和分化。已有報道在實驗室中成功地將人的胚胎干細胞分化為成熟的DA神經(jīng)元,這些神經(jīng)細胞有DA神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)和化學(xué)特性1:因此,使神經(jīng)干細胞在體外大量增殖分化為DA神經(jīng)元,再將其植入病人體內(nèi),結(jié)束其生長和分化,可望解決以往胚胎黑質(zhì)細胞移植中遇到的來源困難、法律及倫理問題目前已能把小鼠小腦的神經(jīng)干細胞株Cl7.2細胞誘導(dǎo)為中腦神經(jīng)元。其誘導(dǎo)過程為:(1)使Cl7.2細胞表達Nurr-1轉(zhuǎn)移因子;(2)在FGF-2的存在下增殖;(3)與I型星形細胞共同培養(yǎng),使C17.2細胞高效分化為DA神經(jīng)元;將如此獲得的神經(jīng)元進行移植以治療
帕金森病模型鼠,與單純植入神經(jīng)干細胞相比,有望獲得更明顯的治療效果;另一個可能的方法就是將很少的細胞植入受損的腦內(nèi),依靠腦內(nèi)的內(nèi)環(huán)境信息引導(dǎo)它們變成合適的替換細胞。Lindvall報道了2例帕金森病患者行胚胎腦移植的結(jié)果:取4只孕后6~7周人胚中腦組織制成細胞懸液,植入一側(cè)尾核和殼核前部移植6~12周,2例病人癥狀明顯改善,截止報道時間已持續(xù)好轉(zhuǎn)3年多,且移植部位行正電子發(fā)射斷層掃描(PET)示氟一多巴(FD)攝取增加。
另外,將能產(chǎn)生膠質(zhì)細胞源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(GDNF)的轉(zhuǎn)基因干細胞移植到大鼠紋狀體,發(fā)現(xiàn)其可以長期存活并穩(wěn)定表達外源性基因,并防止了DA神經(jīng)元進行性變性。Raymon等已成功將不表達DA前體的海馬細胞轉(zhuǎn)人酪氨酸羥化酶(TH)基因,并得到良好的表達。因此,聯(lián)合轉(zhuǎn)染合成DA有關(guān)的酶基因與能延緩DA神經(jīng)元變性的生物活性物質(zhì)基因的神經(jīng)干細胞,用其來治療帕金森病可能是一項值得深入研究的嘗試。
2、腦內(nèi)自身神經(jīng)干細胞的激活
在成年NSL動物和人類的SVZ及海馬的齒狀回,存在有極少量的神經(jīng)干細胞,正常情況下處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)腦內(nèi)出現(xiàn)某些病理變化或在外界細胞因子作用下,這些神經(jīng)干細胞可被激活,發(fā)生遷徙,并增殖分化。實驗發(fā)現(xiàn),訓(xùn)練成年大鼠在失明的情況下生活(這項訓(xùn)練需要依靠海馬齒狀回),結(jié)果接受訓(xùn)練的大鼠,其海馬區(qū)較對照組神經(jīng)發(fā)生現(xiàn)象明顯增多。相反,精神壓力和給予嗎啡、海洛因,可導(dǎo)致成年大鼠海馬齒狀回神經(jīng)發(fā)生現(xiàn)象減少。另有實驗表明,成年大鼠大腦皮質(zhì)第Ⅵ層特異性調(diào)亡損傷后,停留在該區(qū)的內(nèi)源性神經(jīng)祖細胞能被誘導(dǎo)分化為該層特異性神經(jīng)細胞,以補充該區(qū)受損的投射神經(jīng)元。更有趣的是,F(xiàn)allont發(fā)現(xiàn)將轉(zhuǎn)化生長因子(TGF-d)注入健康鼠的腦內(nèi),鼠腦SVZ的干細胞增殖,而幾天后它們就消失了;但是對用6-羥多巴(6-OHDA)制作的帕金森病動物模型作類似注射,發(fā)現(xiàn)在幾天的細胞增殖以后,干細胞遷徙到損害區(qū)域,并分化成DA神經(jīng)元,且接受治療的鼠沒有顯示出與神經(jīng)元喪失相關(guān)聯(lián)韻行為異常。雖然這些癥狀好轉(zhuǎn)的效果是由于新形成的細胞作用還是其他營養(yǎng)因子作用還不是完全清楚,但這方面的研究也許是用神經(jīng)干細胞治療帕金森病的重要研究方向之一。