對(duì)于神經(jīng)細(xì)胞的應(yīng)用管理措施有哪些，應(yīng)該如何去加強(qiáng)對(duì)腦梗死護(hù)理的新應(yīng)用發(fā)展呢?同時(shí)在當(dāng)前醫(yī)學(xué)管理中應(yīng)該如何去加強(qiáng)對(duì)醫(yī)學(xué)管理建設(shè)發(fā)展呢?《護(hù)理與康復(fù)》雜志社是浙江省衛(wèi)生廳主管，浙江省護(hù)理學(xué)會(huì)主辦的護(hù)理學(xué)術(shù)研究期刊，創(chuàng)刊于2002年12月，歷時(shí)4年。在廣大作者的呵護(hù)，讀者的支持下，堅(jiān)持質(zhì)量第一，面向臨床護(hù)士，不斷創(chuàng)新，持續(xù)穩(wěn)步發(fā)展。2002年本刊被浙江省衛(wèi)生廳納入職稱晉升二級(jí)期刊目錄;2004年榮獲中國(guó)學(xué)術(shù)期刊首屆執(zhí)行優(yōu)秀獎(jiǎng);2005年被浙江大學(xué)納入職稱晉升二級(jí)期刊目錄;2006年榮獲浙江省優(yōu)秀科技期刊二等獎(jiǎng);2007年由雙月刊改月刊。

　　摘要：從胚胎和成年腦內(nèi)分離出NSC,在體外培養(yǎng)擴(kuò)增后移植入缺血周圍區(qū)( 在體外采用血清預(yù)培養(yǎng)可使NSC聚球速度加快,促進(jìn)NSC 增殖[10]),利用其分化和遷徙特性,代替腦缺血后壞死的神經(jīng)細(xì)胞,以恢復(fù)宿主中樞神經(jīng)系統(tǒng)的正常結(jié)構(gòu)和功能。1998 年,Brust le 將人胚NSC 移植入大鼠側(cè)腦室,觀察到移植細(xì)胞在軸突、神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細(xì)胞、少突膠質(zhì)細(xì)胞等各個(gè)水平與宿主細(xì)胞廣泛整合。王力平等的實(shí)驗(yàn)顯示,移植的NSC 在小鼠腦脊液中存活良好,并具有向局部腦實(shí)質(zhì)內(nèi)遷移的能力。因此,可利用NSC 的生物學(xué)特性進(jìn)行細(xì)胞替代和修復(fù)缺血所致細(xì)胞死亡引起的功能缺損。可能的干細(xì)胞移植手段包括NSC 移植和非NSC 移植,非NSC 移植主要指骨髓基質(zhì)細(xì)胞( mar row stromal cell, M SC) 移植。Toda 等將NSC 移植入短暫性全腦缺血模型大鼠海馬,發(fā)現(xiàn)有1% 3%的移植細(xì)胞存活,其中3% 9%的存活細(xì)胞表達(dá)神經(jīng)元細(xì)胞核特異性抗原,即分化為神經(jīng)元,改善了受損的空間認(rèn)知能力( 通過水迷宮測(cè)試)。這表明NSC 移植入缺血大腦后能分化為神經(jīng)元,并能改善空間認(rèn)知能力。

　　關(guān)鍵詞：神經(jīng)干細(xì)胞,腦梗死,康復(fù)

　　Abstract: isolated from embryonic and adult brain NSC, culture in vitro amplification ischemia area around backwards (using serum in vitro culture methods can make the NSC ball speed, promote the NSC proliferation [10]), use the differentiation and migration characteristics, instead of necrotic neurons after cerebral ischemia, to restore the host normal structure and function of the central nervous system. In 1998, Brust le embryo to the NSC transplantation into the lateral ventricle of rats, transplanted cells was observed in axons and neurons, astrocytes, oligodendrocytes, and other levels widely integrate with the host cells. Taoist wang liping and other experiments showed that transplanted NSC survive well in cerebrospinal fluid in mice, and has the ability of migration within the local brain parenchyma. So, can use the biological characteristics of the NSC for cell replacement and repair defect caused by ischemic cell death caused by the function. May stem cells transplantation include NSC transplantation and the NSC transplantation, the NSC transplantation mainly refers to the bone marrow stromal cells (mar row stromal cell, M SC) transplantation. Toda, etc to the NSC transplantation into transient complete cerebral ischemia model of rat hippocampus, found that 1% 3% of the transplanted cells survive, of which 3% 9% of live cells expressing neurons in the nucleus specific antigen, or differentiate into neurons, improve the damaged space cognitive ability (by water maze test). This suggests that the NSC can differentiate into neurons after transplantation into ischemic brain, and can improve the space cognitive ability.

　　Key words: neural stem cells, cerebral infarction, rehabilitation

　　腦梗死是神經(jīng)科最常見的疾患,盡管其診斷及治療技術(shù)在過去的幾十年中有了很大的提高,但治療效果仍然不盡如人意。以往人們認(rèn)為神經(jīng)細(xì)胞是不可再生的,但多年來對(duì)神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子( neuro tro phic factor , NTF) 及神經(jīng)干細(xì)胞( neural stem cell, NSC) 的研究使人確信:包括人類在內(nèi)的哺乳動(dòng)物,在一定條件下神經(jīng)細(xì)胞是可以再生的,新生的神經(jīng)元可以修復(fù)中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷。因此,NSC 治療現(xiàn)已成為治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病最有價(jià)值的潛在治療手段。現(xiàn)將利用NSC治療腦缺血的策略介紹如下:

　　NSC治療腦缺血主要有兩個(gè)途徑:一是通過某些手段激活自身干細(xì)胞,放大其治療作用,達(dá)到自身修復(fù)的目的;另一途徑是移植NSC,這樣可以獲得大量的干細(xì)胞,但來源困難,且存在社會(huì)倫限制和免疫排斥反應(yīng)。

　　1康復(fù)訓(xùn)練

　　近年來的研究證實(shí),成年中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)廣泛分布著神經(jīng)干細(xì)胞(NSC),海馬齒狀回顆粒下層和側(cè)腦室下區(qū)是成體大腦內(nèi)源性NSC存在的主要腦區(qū)。NSC正常情況下處于靜息狀態(tài),當(dāng)大腦受到損傷或出現(xiàn)某些病理性變化時(shí)會(huì)被激活,分化為成熟的神經(jīng)細(xì)胞,修復(fù)受損的神經(jīng)功能。可以通過某些手段(如康復(fù)訓(xùn)練、豐富環(huán)境、局部應(yīng)用外源性神經(jīng)生長(zhǎng)因子)激活自身干細(xì)胞或移植干細(xì)胞(包括NSC移植和非NSC移植)腦梗死。

　　在腦血管病患者發(fā)病早期進(jìn)行及時(shí)、有效的康復(fù)訓(xùn)練是提高患者生活質(zhì)量、減少殘疾、最大限度回歸社會(huì)的一個(gè)重要措施。李玲等的研究結(jié)果顯示:大鼠腦梗死24h 后每日給予平衡、旋轉(zhuǎn)、行走等功能訓(xùn)練,其神經(jīng)功能的恢復(fù)較未進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練的大鼠明顯[1],表明康復(fù)訓(xùn)練在腦梗死后神經(jīng)功能的恢復(fù)中發(fā)揮極其重要的作用。王衛(wèi)東等的研究顯示:缺血性腦損傷后6至24 d 時(shí)間窗內(nèi),海馬齒狀回神經(jīng)前體細(xì)胞的增殖水平明顯上調(diào),而腦梗死大鼠經(jīng)康復(fù)訓(xùn)練后,齒狀回神經(jīng)前體細(xì)胞的增殖水平則進(jìn)一步升高[2]。由于這些神經(jīng)前體細(xì)胞絕大部分最終發(fā)育為成熟的神經(jīng)元, 并移行到顆粒細(xì)胞層與周圍的神經(jīng)元進(jìn)行整合,參與缺血性腦損傷后記憶功能的恢復(fù)[3]因此,缺血性腦損傷后進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練所顯示的神經(jīng)功能恢復(fù)水平的提高,與包括海馬齒狀回在內(nèi)的大腦多個(gè)部位的神經(jīng)前體細(xì)胞增殖水平上調(diào)有關(guān)。周曉琳等的研究顯示:局灶性腦缺血損傷后康復(fù)訓(xùn)練組在腦梗死后7 d、1 4 d 和21 d 各時(shí)間點(diǎn)海馬區(qū)NSC 數(shù)量均高于相同時(shí)間點(diǎn)的未接受康復(fù)訓(xùn)練組,表明局灶性腦缺血損傷后,康復(fù)訓(xùn)練可以提高內(nèi)源性NSC 的增殖水平[4]。局灶性腦缺血損傷后,康復(fù)訓(xùn)練可以提高內(nèi)源性NSC 增殖水平,其機(jī)制還不清楚,可能通過以下幾種途徑促進(jìn)缺血性腦損傷后齒狀回神經(jīng)前體細(xì)胞增殖:激發(fā)缺血性腦損傷后海馬區(qū)神經(jīng)生長(zhǎng)因子、腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子、堿性成纖維生長(zhǎng)因子等的釋放;促進(jìn)、誘導(dǎo)腦內(nèi)DNA 的合成,激發(fā)細(xì)胞的有絲分裂;通過促進(jìn)腦內(nèi)血液循環(huán),影響缺血性腦損傷后海馬區(qū)興奮性氨基酸受體、5羥色胺作用通路中谷氨酸和5羥色胺的代謝。

　　2 豐富環(huán)境( enriched env ir onment) 1947 年,美國(guó)人Hebb

　　提出豐富環(huán)境的概念,這一模式被廣泛用來研究環(huán)境對(duì)腦功能的影響。已有研究證實(shí),豐富環(huán)境對(duì)腦發(fā)育和腦損傷修復(fù)具有顯著的促進(jìn)作用。1978 年,豐富環(huán)境首次被定義為:復(fù)雜的無生命物與社會(huì)刺激的復(fù)合體,即動(dòng)物的飼養(yǎng)環(huán)境空間增大,內(nèi)置物體豐富而新奇,成員較多,不僅提供了多感官刺激和運(yùn)動(dòng)的機(jī)會(huì),而且賦予了相互間社交行為的可能。盡管對(duì)豐富環(huán)境的具體設(shè)置各有差異,但總的原則是要增加自發(fā)的體力活動(dòng)、社會(huì)性刺激及相互交往的機(jī)會(huì)[5]。研究表明,飼養(yǎng)于豐富環(huán)境的大鼠大腦皮質(zhì)厚度、質(zhì)量明顯增加,神經(jīng)元胞體和胞核面積增大,樹突野增大,其側(cè)棘增多,突觸連接面變大,神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞( 特別是少突膠質(zhì)細(xì)胞) 的數(shù)量明顯增多,且生活在豐富環(huán)境中時(shí)間越長(zhǎng)、環(huán)境越豐富、個(gè)體之間交往越多,上述改變?cè)矫黠@, 受影響的皮質(zhì)范圍越大。豐富環(huán)境可以改善大腦中動(dòng)脈梗死后成年大鼠的機(jī)能。豐富環(huán)境雖然對(duì)梗死面積沒有影響,但可明顯改善運(yùn)動(dòng)行為和認(rèn)知能力[6]。Biernaskie 等的研究表明,在卒中后5 d 給予豐富環(huán)境是非常有效的,而且無論是卒中后14 d,還是卒中后30 d,接觸豐富環(huán)境都能進(jìn)一步促進(jìn)神經(jīng)功能的恢復(fù)[7]。Yasuhiko 等的研究表明,與假手術(shù)組相比,MCAO 誘發(fā)了同側(cè)和對(duì)側(cè)的齒狀回神經(jīng)前體細(xì)胞的先是短暫性增加后是持續(xù)性降低的增殖,而神經(jīng)母細(xì)胞的產(chǎn)生一直處于一個(gè)低于基線的水平[8]。與標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境的大鼠相比,處在豐富環(huán)境下8 周的MCAO 大鼠和假手術(shù)大鼠齒狀回的神經(jīng)元分化和神經(jīng)發(fā)生出現(xiàn)了增加的現(xiàn)象。與假手術(shù)組大鼠相比,豐富環(huán)境組大鼠MCAO 后也在齒狀回恢復(fù)了一定數(shù)量的神經(jīng)母細(xì)胞。此外,豐富環(huán)境組大鼠缺血半暗帶的神經(jīng)核蛋白( NeuN) 陽(yáng)性細(xì)胞密度增加,而在這個(gè)區(qū)域沒有發(fā)現(xiàn)新神經(jīng)元。對(duì)于豐富環(huán)境的研究已經(jīng)長(zhǎng)達(dá)50 余年,豐富環(huán)境干預(yù)已經(jīng)被證實(shí)是一種簡(jiǎn)便有效的治療手段,對(duì)于延緩衰老、增進(jìn)智力也有一定作用。不過仍然有很多問題沒有解決,比如干預(yù)應(yīng)該從什么時(shí)候開始,持續(xù)多久,何種干預(yù)最為安全有效,對(duì)于不同人群干預(yù)方式強(qiáng)度應(yīng)該如何調(diào)整,過強(qiáng)的豐富環(huán)境刺激對(duì)機(jī)體有什么不利影響,如何避免這種不利影響。相信隨著這些問題的解決,豐富環(huán)境干預(yù)將會(huì)成為被廣泛接受的治療手段。

　　3NGF

　　近年來,人們嘗試在神經(jīng)系統(tǒng)損傷局部應(yīng)用某些激活因子, 以激活存在于損傷局部的NSC,誘導(dǎo)其分裂、增殖、分化為相應(yīng)神經(jīng)元或神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞,重建、修復(fù)損傷的腦組織,擴(kuò)充在卒中或其他神經(jīng)疾病發(fā)病后用內(nèi)源性NSC 治療的可能性。腦室內(nèi)注射BDNF[9]或腦室區(qū)BDNF 基因的過度表達(dá)可以使成年大鼠嗅球、紋狀體、隔區(qū)、丘腦、下丘腦中的新生細(xì)胞數(shù)目增加。體外培養(yǎng)顯示,骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞可表達(dá)BDNF和NGF,對(duì)NSC 凋亡有飽和作用。這些發(fā)現(xiàn)使BDNF在腦缺血后促進(jìn)神經(jīng)再生的可能性大大增加。但最近有相反的觀點(diǎn),Larsson 等發(fā)現(xiàn),給全腦缺血大鼠的海馬內(nèi)轉(zhuǎn)導(dǎo)攜帶BDNF基因的重組腺病毒,可促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞的分化,但未增加新生細(xì)胞的數(shù)目和延長(zhǎng)新生細(xì)胞的生存時(shí)間。與SVZ 相比,成年的海馬齒狀回沒有固有的NSC,卻能使神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的前體細(xì)胞進(jìn)行有限的自我更新,這與以上試驗(yàn)結(jié)果不完全一致。促紅素( erythro poietin, EPO) 可能是調(diào)節(jié)缺血后神經(jīng)細(xì)胞再生的另一個(gè)重要因子。EPO 產(chǎn)生是缺血 缺氧反應(yīng)的一部分,同時(shí), SVZ 可表達(dá)EPO 受體。腦室內(nèi)注射EPO 可降低SVZ 中NSC 的數(shù)目,增加從SVZ 向嗅球遷移的新生神經(jīng)元,增加嗅球的中間神經(jīng)元;而腦室內(nèi)注射EPO 抗體可增加SVZ 中NSC 的數(shù)目, 減少?gòu)腟VZ向嗅球遷移的新生神經(jīng)元。

　　這項(xiàng)研究結(jié)果表明,EPO 是自分泌旁分泌因子,能調(diào)節(jié)大腦NSC的產(chǎn)生。給梗死后2 d 或幾周的成年小鼠腦室內(nèi)注入EGF, 引起梗死側(cè)紋狀體新生細(xì)胞數(shù)目非常顯著的增長(zhǎng), 梗死后13 周,65%的新生細(xì)胞表達(dá)細(xì)小白蛋白,表明EGF促進(jìn)梗死側(cè)紋狀體內(nèi)中間神經(jīng)元的轉(zhuǎn)換。Nakatomi 等的研究發(fā)現(xiàn),在缺血性腦損傷后,向腦室內(nèi)注入生長(zhǎng)因子可促進(jìn)內(nèi)源性祖細(xì)胞的激活, 并觀察到其增殖,隨后遷移入海馬重塑神經(jīng)元,海馬區(qū)錐體神經(jīng)元顯著增殖。進(jìn)一步的研究顯示,新生的神經(jīng)元整合入腦的環(huán)路,改善了神經(jīng)功能缺損的癥狀。

　　Kon 等將人類NSC 于大腦梗死后24 h 由靜脈移植入大鼠體內(nèi),這些細(xì)胞結(jié)合到梗死灶周圍,分化成神經(jīng)元和星形膠質(zhì)細(xì)胞,并存活到移植后56 d。這表明靜脈注入人類NSC 可以結(jié)合到梗死灶,并且能在腦梗死急性期內(nèi)對(duì)內(nèi)源性有絲分裂信號(hào)產(chǎn)生應(yīng)答,分化為成熟神經(jīng)細(xì)胞,代替死亡細(xì)胞。因?yàn)楂@取大量的胚胎干細(xì)胞相對(duì)困難,研究人員開始將注意力轉(zhuǎn)向異種胚胎干細(xì)胞移植,如豬胚胎干細(xì)胞。Dinsmor e 等發(fā)現(xiàn),在鼠M CAO 后的第3、7、14、2 8 天,將105 個(gè)豬胚胎干細(xì)胞注入鼠的紋狀體和頂葉皮質(zhì), 在移植后12 周,豬胚胎干細(xì)胞存活率超過80%,移植細(xì)胞轉(zhuǎn)化為神經(jīng)元及神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞,MCAO 后第14 天,移植動(dòng)物神經(jīng)功能獲得顯著改善。MSC 是存在于骨髓中的非造血干細(xì)胞,又稱間充質(zhì)細(xì)胞,在適宜的條件下可以分化為神經(jīng)細(xì)胞。Li 等將MSC 直接注入MCAO 大鼠紋狀體內(nèi),28 d 后觀察到MSC 成活并向缺血區(qū)遷移了2. 2 mm,與MCAO 而沒有移植MSC 大鼠相比神經(jīng)功能顯著改善, 表明M SC 能在受體腦內(nèi)成活并遷移,能參與MCAO 后神經(jīng)功能的重建,表明MSC 移植可能是自體移植許多種神經(jīng)系統(tǒng)疾病的一個(gè)非常有用的手段。另外,Shen 等在成年雄性大鼠腦梗死24 h 后,經(jīng)頸內(nèi)動(dòng)脈注入2ml 106 個(gè)大鼠骨髓間質(zhì)細(xì)胞或磷酸鹽緩沖液, 28 d 后處死,發(fā)現(xiàn)骨髓間質(zhì)細(xì)胞治療組神經(jīng)功能明顯恢復(fù)。骨髓間質(zhì)細(xì)胞治療明顯增強(qiáng)缺血半暗帶皮質(zhì)的血管發(fā)生,提高突觸素表達(dá)和NG2 陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)目和密度,胼胝體的Ki67( 是反應(yīng)腫瘤增殖的標(biāo)記物,在許多腫瘤的研究中顯示與預(yù)后有關(guān)) 陽(yáng)性增殖細(xì)胞與少突膠質(zhì)細(xì)胞的前體細(xì)胞也明顯增加,并且增強(qiáng)胼胝體在兩側(cè)大腦半球的聯(lián)系范圍,這表明骨髓間質(zhì)細(xì)胞能促進(jìn)梗死大腦皮質(zhì)邊緣帶與胼胝體的軸突芽殖和髓鞘再生,這可能是骨髓間質(zhì)細(xì)胞治療促進(jìn)神經(jīng)功能恢復(fù)的基礎(chǔ)。但利用NCS 移植治療腦梗死面臨諸多問題,如目前建立的NSC 系絕大多數(shù)來源于鼠,而鼠與人之間存在著明顯的種屬差異;NSC 的來源不足; 移植后的NSC 存活比例及遷移能力都很低; 分化成神經(jīng)元的比例也很低,功能神經(jīng)不能形成; 不能精確控制移植細(xì)胞的遷徙和分化; 取材不易,靶點(diǎn)注射困難; 部分移植的NSC 成腦瘤; 利用胚胎干細(xì)胞代替NSC 存在著社會(huì)學(xué)及倫方面的問題等。

　　腦梗死后,單純外源性干細(xì)胞移植目的在于取代受損的神經(jīng)組織,但利用NSC 移植治療腦梗死面臨諸多問題,因此其移植還不能普遍應(yīng)用。而激活內(nèi)源性NSC,在體內(nèi)誘導(dǎo)內(nèi)源性NSC 向神經(jīng)元分化修補(bǔ)缺損的病灶,向少突膠質(zhì)細(xì)胞分化重建髓鞘及其功能,這是目前較NSC 移植更具有臨床意義的策略。因此,進(jìn)一步闡明誘導(dǎo)內(nèi)源性NSC 的分化機(jī)制,誘導(dǎo)內(nèi)源性NSC 大量分化,增加其向病灶處遷移能力,調(diào)控它們向神經(jīng)元和少突膠質(zhì)細(xì)胞方向分化,并支持和引導(dǎo)軸突生長(zhǎng),在未來可能是治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病的最有價(jià)值、簡(jiǎn)單易行的治療方法。