JMT日本干细胞-干细胞是什么？特点及现代再生医疗成果解说！

　　本篇文章概要

　　•神经细胞的最大特点是其功能专门用于信息处理和传输。

　　•从1990年开始展现出了神经再生的可能性，神经干细胞的研究和医学应用研究正在加速推进

　　•从2010年开始，培养成熟的神经干细胞将在18天左右完成，并且将大大增加其用于治疗的可能

　　脊髓损伤、阿尔茨海默症、帕金森病等都是神经相关疾病，神经干细胞治疗可能性备受瞩目。本文将对神经细胞的特点、面向现代再生医疗的历史以及目前的研究状况进行解说。

　　JMT日本干细胞目录

　　1.神经细胞

　　2.神经干细胞及其历史

　　3.神经干细胞的特征

　　4.神经干细胞和再生医疗

　　1.神经细胞

　　构成神经系统的神经细胞最大的特征是其功能专门用于信息的处理和传达。神经细胞也被称为神经元。神经细胞有两个突起，叫做轴突和树状突起。轴突是负责信号输出的长轴状突起，其长度从数毫米到数十厘米不等。这个轴突的一部分是由胶质细胞(与神经构造有关，“神经细胞以外”的细胞的总称)缠在一起，形成了髓鞘(髓鞘质)的构造。

　　树状突起和轴突不同，像树枝一样分叉展开。有接收来自其他神经细胞信号的作用，也存在好几根。据说一个神经细胞有约1万个树状突起。也就是说，一个神经细胞可以从约1万个神经细胞接收信号。

　　在神经细胞内，信号是通过电流来传达的，在神经细胞和神经细胞之间，信号是通过神经传递物质来传达的。

　　2.神经干细胞及其历史

　　神经干细胞虽然可以分化成构成神经的神经细胞，但也可以分化成不被分类为神经细胞的胶质细胞、星形胶质细胞和少突胶质细胞。也就是说，可以分化成构成神经的各种细胞的干细胞。当神经干细胞开始分化时，它们在一定分化方向上成为神经前驱细胞，然后成为构成神经最终分化类型的细胞。

　　1928年，西班牙的研究人员报告说：“成体哺乳类的中枢神经系统受到损伤后不会再生。”但是经过了30多年，直到1960年代，在使用成体大鼠的研究中，发现成体的大脑中出现了神经元再生。但是，到了1970年代，有论文发表说灵长类的成体脑不会出现神经新生。

　　到了1980年代，在金丝雀的脑、海马中发现了神经再生，1990年代在成体老鼠的脑中发现了分裂和增殖的同时产生了神经细胞、胶质细胞的细胞块。这个发表目前被认为是神经干细胞的发现。

　　之后，1990年代不仅老鼠等啮齿类动物，还发现了成体的红猴海马、蟹猴的新皮质(前额叶前部、下侧头皮质、后脑顶叶)的神经新生。由此显示出神经再生的可能性，将神经干细胞的研究、医疗应用纳入视野，相关研究也在不断加速推进中。

　　经常有神经再生和神经更新的报道，但都缺乏确切的证据，而且很长一段时间以来，人们普遍认为“神经不再生”。 但是，由于从1970年代后期到1990年代后期的报道积累，它从“也许可以再生和更新”变为“存在神经干细胞，可以再生和更新”。

　　3.神经干细胞的特征

　　神经干细胞不仅能够分化为神经细胞，而且还能分化为神经细胞以外的神经细胞。在个体发育的阶段，神经干细胞形成大脑和神经，并且对这种发育的调节是在非常严格的时间表和系统下进行的。

　　即使这些发展已经结束，大脑和神经系统已经完成，并且个体已经完成，海马体和脑室下区域仍然存在神经干细胞，并根据需要提供神经细胞和神经胶质细胞。对这种机制的研究有助于阐明神经系统疾病。据报道，去除海马体神经干细胞会导致记忆力减退，揭示了记忆力减退的某些机制。

　　神经干细胞分化为神经前驱细胞，并在确定分化方向后成为神经细胞和神经胶质细胞等最终分化的细胞，但应激会抑制神经前驱细胞向神经细胞的分化。这种抑制作用会导致抑郁症状，通过运动，学习，电抽搐治疗等方法可以缓解这种症状，不过都是为了复活神经新生做出的改善。

　　4.神经干细胞与日本干细胞再生医学

　　神经干细胞具有自我更新能力和其他干细胞一样的分化能力。据说它存在于海马体的脑室下区和齿状回中，已经运用到了脑缺血、脊髓损伤和帕金森病的治疗中，通过移植神经干细胞，并且取得了疗效。成人来源的神经干细胞在再生医学中被认为是重要的，因为它们可以用于治疗，即可以自体移植。

　　目前，不仅开发了从活生物体中收集的神经干细胞，而且正在开发将ES细胞和iPS细胞分化为神经干细胞的培养技术，以及从分化后的纤维芽细胞中建立神经干细胞的技术。从患者体内收集纤维芽细胞并不难，并且通过用这些细胞建立iPS细胞并产生神经干细胞，可以在移植过程中防止排斥反应。

　　在纤维芽细胞中导入山中因子(树立IPS细胞所需的Klf4、Oct4、Sox2、c-Myc)，在培养ES细胞的培养基中继续培养的话，iPS细胞就会被确立。该iPS细胞由胚叶体培养基培养，制成胚叶体。胚叶体完成后，将培养基换成神经干细胞培养基继续培养的话，就会分化成幼弱神经干细胞。这个幼弱神经干细胞只能分化成神经细胞，不能分化成星形胶质细胞等。

　　幼弱神经干细胞通过继续培养，分化成成熟的神经干细胞。这种成熟神经干细胞可以分化成神经细胞和星形胶质细胞。到这里山中因子的导入需要60天左右。

　　到了2010年，这个培养方法得到了改良，曾经需要花费60天的培养现在18天左右就可以完成。在纤维芽干细胞中导入山中因子后，不在培养ES细胞的培养基中培养，在神经干细胞的培养条件下培养的话，18天内就会确立成熟的神经干细胞。这种成熟法人神经干细胞和经过60天确立的神经干细胞一样，可以分化成神经细胞、星形胶质细胞。此外，还研究了神经干细胞分化诱导的分子机制，确定了控制分化的基因、蛋白质以及向分化方向移动的化合物。

　　考虑到移植双方出现排斥反应的风险，因为细胞有优先使用自体物质的倾向。虽然采集自体神经干细胞用于再生治疗，但是神经干细胞很难采集。另一方面，由于纤维芽干细胞的采集比较容易，因此今后主流的方法是将山中因子导入纤维芽干细胞中制作神经干细胞。

　　需要使用神经干细胞治疗的疾病，脊髓损伤，阿尔茨海默，帕金森病等都是严重的疾病。另外，由于脑梗塞等引起的脑缺血导致脑细胞受到很大的损伤的情况下，之后不得不在有严重障碍的状态下生活。但是，通过神经干细胞的治疗，恢复身体机能，或者恢复一部分机能，患者的生活质量(Quality of life)会有很大的改善。

　　如果使用干细胞的治疗成功的话，能大大改善患者的人生。使用神经干细胞的再生医疗今后也会进一步发展，可以完全颠覆从100年前到最近一直相信的“成体神经的再生、新生是不可能的”这一常识。