神経幹細胞
最後に見直したもの: 23.04.2024
CNS細胞の再生の可能性のための実験的証拠は、つまり、タンパク質や分裂を合成する能力を成体ラット、エキサイティングH-チミジンの脳細胞の新皮質、海馬および嗅球で存在感を示した胚性幹細胞研究のかなり早い時期に発見し、得られました。前世紀の60年代になって、これらの細胞はニューロンの前駆体であり、学習過程と記憶過程に直接関与すると考えられていました。少し遅れニューロンおよびin vitroでneyronogenezaを誘導する胚性幹細胞の使用に関する最初の仕事に新たに形成されるシナプスの存在を明らかにしました。神経前駆細胞への分化ESCの監督と20世紀の実験の終わりには、ドーパミン作動性およびセロトニン作動性ニューロンが再生するために、哺乳類の神経細胞の能力の古典概念の見直しにつながりました。多くの研究は、出生後の哺乳動物の生物の期間を通して、説得力のある方法を現実の神経回路網の再構築とneyronogenezaの利用可能性を示しています。
神経幹細胞の供給源
神経幹側脳室の脳室下領域およびニューロスフェア(神経球)を形成する細胞の培養にある海馬の歯状回における動作中に単離された細胞、及び分散させた後、過去のpreformirovaniya - 主要な細胞CNSタイプのすべてまたは、特別な環境で、新たな微小球。胎児の脳切片から単離された解離した組織の懸濁培養においても脳室周囲ニューロスフェアを生じます。
未成熟脳細胞のマーカーは、モノクローナル抗体が使用される免疫細胞化学的同定のためのネスチン、ベータチューブリンIII(ニューロン系のマーカー)、ビメンチン、GFAPおよびNCAMである。ネスチン(中間型IVニューロフィラメントのタンパク質)は多分化神経外胚葉細胞を発現する。このタンパク質は、妊娠の11日目に神経管ラット胚の細胞の95%までを検出することができるモノクローナル抗体ラット-401との多能性CNS神経上皮前駆細胞の同定および単離のために使用しました。ネスチンは、神経幹細胞の分化した子孫に発現されないが、初期の神経前駆細胞、分裂終了後のニューロン、および初期の神経芽細胞に存在する。このマーカーの助けにより、神経上皮前駆細胞が同定され、中枢神経系における幹細胞の存在が証明された。ビメンチン(中間型IIIニューロフィラメントのタンパク質)は、ニューロンおよびグリア前駆細胞ならびにニューロン、線維芽細胞および平滑筋細胞によって発現される。その結果、両方の免疫細胞化学的マーカーは、神経幹細胞および前駆細胞の個別の識別に必要な特異性を有していません。ベータIIIチューブリンの使用は、I型星状細胞に対して、神経細胞系列幹細胞を確立GFAPの発現によって同定し、オリゴデンドロサイトは、具体的にはガリウム(Ga!C)のガラクトセレブロシド発現されます。
神経前駆細胞のためのマイトジェンは、FGF2およびEGF、ニューロスフェアの形成と文化の中で前駆細胞の増殖を支持しています。神経幹細胞の分裂速度は、FGF2の影響下で有意に増加し、FGF2 + EGFの組み合わせを用いた場合にも著しく増加する。FGF2の増殖効果は、FGF2-R1受容体によって媒介される。ヘパリンは、FGF2の結合受容体の親和性を増大させ、劇的に神経上皮細胞に対するその分裂促進効果を高めます。それらの局在限られた脳室帯の後の段階で、ラットの終脳で発現胚のFGF2受容体の初期段階で。有糸分裂後細胞によるFGF2-R1のピーク発現は、初期の神経新生期の終了後に観察される。主に腹側領域の細胞において、EGF受容体の低発現によって特徴付けられる初期の開発期間の終脳のため。胚形成の後期段階で、EGF-R発現は背側方向に上昇する。齧歯類の脳における増殖因子ベータ(TGF-β-R)を形質転換する高親和性EGF受容体を有し、そして好ましくは結合します。間接的に、EGF-Rの機能的役割は、胚発生および出生後の個体発生、機能低下前脳、皮質およびノックアウトマウスEGF受容体遺伝子から海馬細胞のectopia死の後期に生じる皮質発育不全の前脳のデータを示します。さらに、栄養培地中のTGF-αの存在は、ニューロスフェアの形成に絶対不可欠である。馴化細胞培地停止分割からの成長因子の除去後ニューロン、アストロサイトおよびoligodendroblastovを形成するために、自発的な分化を受けます。
この与えられた、解離したニューロスフェア培養の幹細胞の再凝集は、EGFおよび塩基性FGFまたはFGF2を含む培地ではなく、血清を添加せずに実施されます。EGFは、側脳室の幹細胞subependimnoyゾーンの増殖を誘導し、塩基性FGFは、成熟した脳の線条体、海馬、新皮質および視神経の幹細胞の増殖を促進することが示されています。EGFおよび塩基性FGFの組み合わせは、腰部および胸部脊髄の脊柱管のと同様に前脳の上衣第三および第四脳室から単離された幹細胞の活発な増殖のために必要不可欠です。
解離後、神経幹細胞の懸濁液は、新生ニューロスフェアのサイズを増大させるために、粘着性基質を含まないプラスチック皿またはマルチウェルプレートで培養され、通常約3週間かかる。神経球の多重分散および複製の方法は、大脳内移植のために多能性幹細胞の十分な数の線状クローンを得ることを可能にする。この原理はまた、ヒト胚の脳から単離された幹細胞のバンクの作成に基づいている。彼らの長年の(数年間の)クローニングは、誘導された分化の間にカテコールアミン作動性ニューロンが形成される神経幹細胞の安定した系統を得ることを可能にする。
ニューロスフェアは、増殖因子を欠く培地中で接着基板上に分散して成長していない場合、増殖幹細胞は自然に神経細胞の全ての種類のマーカーの発現と神経前駆細胞およびグリア細胞を形成する分化し始める:MAP2、タウ-1、NSE、NeuNの、ベータチューブリンIII(ニューロン)、GFAP(アストロサイト)とCALC、04(オリゴデンドロサイト)。対照的に、ニューロンの割合で神経幹細胞の培養物における分化した細胞の40%以上の(げっ歯類における - 1~5%から)マウスおよびラットにおける細胞が、はるかに少ないオリゴデンドロサイトのがある、細胞治療視点脱髄に非常に重要です病気。この問題は、ミエリン産生細胞の形成を刺激するB104培地を添加することによって解決される。
場合EGF、塩基性FGF及びLIF 10万回における神経前駆細胞の増加の行数を含む培地でヒト胚の培養された神経前駆骨髄細胞。再現されたインビトロ細胞は、性的に成熟したラットの脳への移植後、神経およびグリア細胞に移行し、分化する能力を保持する。しかしながら、in vivoでは、多分化能前駆細胞の分裂の数は限られている。ニューロスフェアの形で細胞を7ヶ月間のみ、それらの特性を保持し、わずか8つの通路に - を繰り返しても実験ではまだ達成できない「大人」神経幹細胞(約50有糸分裂)のためのヘイフリック限界点に留意。劇的に損なわ間接触に起因する細胞の増殖活性を低下させる(トリプシン処理または機械的衝撃)が、継代の間それらの分散のための特徴の方法に起因すると考えられています。実際に、ニューロスフェアを4つに分割する方法を分散させる代わりに、通過中の細胞の生存率が有意に増加する。この技術は、ヒト神経幹細胞を300日間培養することを可能にする。しかしながら、この期間の後、細胞は、有糸分裂活性を失い、変性を受けるか、またはニューロンおよび星状細胞の形成により自発的分化の段階に進む。これに基づいて、著者は、培養された神経幹細胞の分裂の制限数は30回の分裂であると考えている。
インビトロでヒト神経幹細胞を培養する場合、主にGABA作動性ニューロンが形成される。特別な条件を作成せずに、神経前駆細胞は、培養中のすべてのニューロンはGABA作動性細胞の排他的に構成された後にのみ、最初の継代におけるドーパミン作動性ニューロン(パーキンソン病の細胞治療のために必要)、を生じさせます。げっ歯類では、in vitroでのドーパミン作動性ニューロンの誘導は、IL-1およびIL-11と同様に、神経細胞膜の断片、LIFおよびGDNFを誘発します。しかし、この方法は男性にとっては成功しなかった。しかし、微小環境因子の影響下で生体内におけるGABA作動性神経細胞の脳内移植は、異なる表現型メディエーターで神経細胞を生じます。
検索神経栄養因子の組み合わせは、FGF2およびIL-1が、しかし、ドーパミン作動性ニューロンを生成することができないドーパミン作動性神経芽細胞を誘導することを示しました。海馬グルタミン酸作動性興奮性と抑制性GABA作動性ニューロンにおける幹細胞の分化は、EGFおよびIGF1は、人間の胚の神経前駆細胞からのグルタミン酸とGABA作動性神経細胞の形成を誘導する、ニューロトロフィンに影響を与えています。脳由来神経栄養因子(BNDF)の組み合わせを使用しながら、レチノイン酸の培養及びニューロトロフィン3(NT3)の逐次添加は著しく異なるメディエーター性のニューロンにおいて海馬成熟脳の幹細胞の分化を増加させる、NT3およびGDNF海馬の培養物中および使用可能な新皮質ピラミッドニューロン。
したがって、多くの研究の結果は、まず、特定の局所組織因子の影響下で異なる脳構造からの幹細胞は、これらの構造に固有のニューロン表現型にin vivoで分化することができることを示しています。前駆細胞をクローニングすることによって、in vitroで神経幹細胞の第二の目的と誘導される分化は、脳の病理の種々の形態の脳内移植のための所望の表現型特性を有する神経細胞およびグリア細胞を得る可能性を与えます。
胚または成人の中枢神経系に由来する多能性幹細胞は、新しい神経細胞の供給源として考えや神経障害の治療のための診療所で使用することができることは間違いありません。しかし、実用的な細胞神経移植の発展への主な障害は、神経幹細胞の大半は非神経成熟したCNS領域での移植後の神経細胞に分化していないという事実です。この障害物を迂回して、それは成体ラットのCNSにおける移植後の胎児の神経幹細胞から神経細胞の純粋な集団を得るために、in vitroでことができます非常にオリジナルの革新的な手法を提案しました。著者らは、要素を囲む微小環境の影響によるコリン作動性ニューロン表現型の形成におけるこの方法の結果、によって移植された細胞の分化と主張しています。提案されている技術は、幹細胞に基づく新しい治療法の開発の面で重要であるとコリン作動性ニューロンは、運動機能、メモリー機能と学習の発展に主導的な役割を果たしているとして、外傷または神経変性疾患の神経細胞に損傷を受けた交換してください。具体的には、ヒト胚性幹細胞由来のコリン作動性ニューロンは、筋萎縮性側索硬化症または脊髄損傷で失われた運動ニューロンの交換のために使用することができます。現時点では、マイトジェンによって予備形成された幹細胞の集団から有意な数のコリン作動性ニューロンを産生する方法に関する情報はない。著者は、成体ラットゾーンの非神経と神経性CNSにおける移植後の実質的に純粋なニューロンにおける開発の方向に初代胚神経幹細胞を予め形成されたマイトジェン刺激のかなり単純だが効果的な方法を提案します。彼らの研究の最も重要な結果は、中膜および脊髄に移植されたときに、十分に多数の移植された細胞がコリン作動性ニューロンに変換されることである。
組み換え塩基性FGF、EGF、LIF、アミノ末端音ペプチドマウス(のShh-N:さらに、インビトロ皮質における予備形成神経幹細胞脳8週間ヒト胚holiyergicheskieニューロンのためには、以下の栄養因子および化学物質の種々の組み合わせを使用することが提案しました)、トランスレチノイン酸、NGF、BDNF、NT3、NT4、天然マウスラミニンおよびヘパリン。正常な二倍体核型を節約するとき、ヒト神経幹細胞(K048)の最初の行は変わらない増殖および分化特性を二年間インビトロで維持し、85回の継代に耐えました。未分散神経球19から55の第2の通路(38-52週-E)ポリ-D-リジンおよびラミニン上に植え、次いで、様々な濃度、組み合わせおよび配列における上記因子で処理しました。塩基性FGF、ヘパリンおよびラミニン(頭字語FHL)からなる組み合わせは、ユニークな効果を与え。1日後FHLのShh-Nを伴うまたは伴わない培地中で神経幹細胞を培養し、胚(略称SFHLにおける組み合わせのShh-N + FHL)が急速再生主要な平面の細胞を観察しました。(例えば、塩基性FGF +ラミニンのような)他のすべての日のプロトコルは、逆に、紡錘状細胞の制限された半径方向の広がりにつながっており、これらの細胞は、コアニューロスフェアはありません。活性化およびB27を含む後続の10分化培地の6日後、FHL-活性化された球体の縁に大きなニューロン様細胞が発見されたpolipolyarnye。他のプロトコール群では、ほとんどのニューロン様細胞は小さく、双極性または単極性のままであった。免疫細胞化学分析は、エッジFHL-活性化されたニューロスフェアに位置する最も大きなpolipolyarnyh細胞は、コリン作動性ニューロンの特徴的な発現マーカーとしてコリン作動性を証明し、一方、小さな(<20ミクロン)双極または単極細胞があったか、GABA作動性、またはグルタミン酸作動することを示しました(Islet-1およびChAT)。コリン作動性(チャット^)ニューロンが唯一の27.8であったと同時に、これらのニューロンのいくつかは、結果としての独立した実験の5つのシリーズをシナプシン1を表明し、著者は、ニューロンTuJl +に分化45.5%によって、単一の領域内の細胞の全体的な人口ことがわかりました同じ集団の細胞の%。グルタミン酸(6,3%)、GABA作動性(11.3%)、およびアストロサイト(35.2パーセント - インビトロでの分化の10日以上後、FHL-活性化されたニューロスフェアにおけるコリン作動性ニューロンに加えて、小さなニューロンの有意な量でした)およびネスチン陽性細胞(18.9%)であった。成長因子の他の組合せを使用するときにコリン作動性ニューロンは存在せず、境界細胞が神経球またはアストロサイト、またはマイナーグルタミン酸及びGABA作動性ニューロンを形成しました。全細胞パッチクランプ法を用いた監視バックアップおよび活性電位は7日後の細胞のFHL活性化polipolyarnyh大多数が活動電位の非存在下で、-29.0±2.0 mVのを構成する残りの電位を有することを示しました。活動電位は、未熟コリン作動性ニューロンの機能的活性旨の遮断電流および1Mのテトロドトキシンを、脱分極誘導時に観察される-63.6±3.0 mVの、残りの電位上昇の2週間後。
さらに、著者らはFHL-インビトロでそれ自体またはSFHL-活性化が成熟した神経細胞の形成をもたらさないことが見出され、そして可能にFHL SFHL介して予備成形または成熟ラットCNSに移植するときコリン作動性ニューロンに分化する幹細胞かどうかを確立することを試みました。神経原性領域における活性化細胞のこの注射用セクション前頭前野平均膜及び成体ラットの脊髄を含むいくつかの分野で(海馬)および非神経を行いました。移植された細胞の追跡は、CAO - ^ pベクターの助けを借りて行われた。OCDは、細胞の微細構造と漏出のない細胞プロセス(分子レベル)の両方を同時に示し、直接可視化することができることが知られている。さらに、OPP標識神経幹細胞は、脳の神経細胞のプロファイルとグリア分化同じプロファイル非形質転換胚性幹細胞をサポートしています。
5 X 10の移植後1〜2週間4活性化し、ラベルされた神経幹細胞は、ラットの脊髄や脳の中で発見された、ROC +細胞は主に、注射部位の近くでした。移行および統合のプロセスは、移植後1ヶ月で既に観察された。マイグレーション範囲が注射部位に依存して変化:OCD +細胞を注射部位0.4〜2ミリメートルに配置された前頭前野において導入部、中間膜、海馬、または脊髄への移植の場合、細胞は、はるかに大きな移行しました距離- 。1〜2センチメートル移植された細胞は、中枢神経系では前頭皮質、平均膜、海馬および脊髄を含む、高度に構造体を、局在していました。OCDタグ付きニューロン要素は、移植後最初の1週間で既に見られ、その数は手術後1ヶ月で有意に増加した。ステレオロジカル分析は、背側と比較して、脳の異なる構造における移植細胞のより高い生存率を示した。
幹細胞の保存された地域の人口は、成熟細胞への変換は、ほとんどの哺乳類成体の組織で特定の組織因子によって調節されていることが知られています。胎児脳で発現はるかに大きな程度まで、幹細胞、前駆細胞の分化およびin vivoでの脳のニューロン表現型の構造に固有の形成の増殖、形態形成因子局所微小環境の高濃度の存在によって決定されるよう - ニューロトロフィンBDNF、NGF、NT3、NT4 / 5、および成長ファクターFGF2、TGF-α、IGF1、GNDF、PDGF。
神経幹細胞はどこですか?
神経幹細胞はグリア酸原線維タンパク質を発現することが確立されており、神経線維の成熟細胞のうち星状細胞のみに保存されている。従って、成熟した中枢神経系のステムリザーブは星状細胞である可能性がある。実際、嗅球および歯状回の神経細胞において同定された、放射状グリアの前駆細胞の役割についての伝統的な見解に反しているGFAP陽性前駆体からの発信、GFAPは、成人における歯状回では発現されません。中枢神経系には2つの幹細胞集団が存在する可能性がある。
脳室下帯における幹細胞の局在化の問題は依然として不明である。いくつかの著者によると、上衣細胞はアストロサイトに分化する能力のみ以来、真のニューロスフェア(subependimy細胞クローン)ではありません培養クローンで球を形成します。一方、ependyma細胞の蛍光またはウイルス標識の後、マーカーは下顎層および嗅球の細胞に見出される。このような標識された細胞は、インビトロでニューロスフェアを形成し、ニューロン、星状細胞および希突起膠細胞に分化する。さらに、エフェンシムでは、細胞の約5%が幹マーカーであるneustin、Notch-1およびMussashi-1を発現することが示されている。subependimny層に移行し、親細胞が、この受容体を失ったのに対し、後者は、上衣ゾーンに局在膜子会社細胞上に残存することにより、非対称有糸分裂のメカニズムがノッチ-1膜受容体の不均一な分布に関連付けられているものとします。この観点から、subependimnuyuゾーンがステム上衣層から発生コレクタ前駆神経前駆体およびグリア細胞とみなすことができます。他の著者らによれば、尾側脳室下帯にのみグリア細胞を形成し、細胞をneyronogeneza吻側横科の源です。第3の変形例では、側脳室の脳室下領域の前部および後部に同等の神経原性が与えられる。
好ましくは、CNSにおける第四の実施形態の組織脳幹リザーブ見え、それにより脳室下帯における神経前駆細胞の三つの主要なタイプである - 最も早い細胞ではA、BおよびCニューロンマーカー(PSA-NCAM、TuJl)を発現し、B細胞に囲まれ、それらは星状細胞としての抗原の発現によって同定される。ニューロンまたはグリアの抗原特性を有さないC細胞は、高い増殖活性を有する。著者は、説得力のB細胞は、細胞の前駆体であり、嗅球のデノボニューロンを形成することを示します。移行中、A細胞が有意胎児脳における放射状グリア細胞に沿って有糸分裂後の神経芽細胞の移行の機構とは異なる神経前駆細胞のストランドに囲まれています。マイグレーションは、A-およびB細胞、脳の嗅覚領域の糸球体層において顆粒膜細胞の層に組み込まれる誘導体の両方の嗅球有糸分裂に終了します。
胚の発達中の脳で上衣細胞を分化していない、及び心室における一次神経と神経膠芽腫の移行脳室下帯、第幹細胞を心室germenativnoyを乗算することを含みます。これに基づき、いくつかの著者は、領域subependimnaya成熟した脳は、アストロサイト、神経芽細胞と正体不明の細胞からなる縮小germenativnuyu胚神経組織が含まれていることを信じています。真の神経幹細胞は、側心室壁の気密ゾーン内の細胞の1%未満を占める。一部はその理由のために、また、データに関連してsubependimnoyゾーンアストロサイトであることを神経幹細胞前駆体は、神経細胞の表現型特性の取得への細胞のアストロサイトグリア分化転換の可能性を排除するものではありません。
インビボでの神経幹細胞の局在化の問題の最終解決への主な障害は、これらの細胞に特異的なマーカーがないことである。前脳、脊柱管の胸部と腰部脊髄の第三および第四脳室 - しかし、実用的な観点から、非常に興味深い、神経幹細胞はsubependimnyhゾーンが含まれていない部門の中枢神経系から単離されたという報告を発表しました。特に重要なの脊髄損傷のために移行するとアストロサイトgliomezodermalnogo第一胃に分化する前駆細胞の形成と中央チャネルの上衣の幹細胞の増殖を増強することを事実です。さらに、星状細胞および希突起膠細胞の前駆細胞は、成体ラットの無傷の脊髄にも見出される。
このように、文献データを強く容量を有するヒト、地域の幹準備金、再生プラスチックを含む成人の哺乳類の中枢神経系の存在を示す、残念ながら、新しいニューラルネットワークを形成するための唯一の生理的な再生プロセスを提供することができるが、修復のニーズを満たしていません再生。これは、胚の期間中に、中枢神経系の形成のメカニズムを明確に理解なしには解決できない外因性の道を食い止める中枢神経系の資源を増加させる方法を、見つける問題を提起します。
ニューロン、アストロサイトおよびオリゴデンドロサイト、すなわち、ニューロンおよび神経膠細胞は共通の前駆体に由来している - 今日は、神経管細胞の幹細胞は、3種類の源である胚発生の過程では、ということを知っています。神経前駆細胞のクラスタに外胚葉の分化は、製品の前神経遺伝子のbHLHファミリーの影響下で始まり、決意および神経前駆細胞の初期分化を制限する遺伝子の膜貫通受容体タンパク質誘導体のNotchファミリーの発現によってブロックされます。ターンでは、Notch受容体リガンドは、幹細胞間の誘導の相互作用との直接的な細胞間接触している細胞外ドメインによる膜貫通タンパク質デルタ隣接する細胞として作用します。
胚神経発生のプログラムのさらなる実施はそれほど複雑ではなく、種特異的でなければならないと思われる。しかし、結果neyroksenotransplantatsionnyhの研究では、幹細胞が明確な進化の保守主義を持っていることを示唆しているので、神経幹細胞は、それらがラットの脳に移植されたときに移行し、進化することができます。
哺乳動物のCNSは、外傷の結果として死亡したニューロンの代わりに、成熟脳内に新しい細胞要素の出現の兆候が存在しないことを特徴とする、修復再生能力が極めて低いことが知られている。しかし、神経芽細胞移植の場合、後者は生存、増殖および分化するだけでなく、脳構造に統合され、失われたニューロンを機能的に置換することも可能である。コミットされたニューロン始原細胞を移植した場合、治療効果は有意に弱かった。そのような細胞は、低い移動能力を示した。さらに、神経前駆細胞はニューラルネットワークの構造を再現せず、機能的にはレシピエントの脳に組み込まれない。これに関連して、未修復多能性神経幹細胞の移植において、修復プラスチック再生の問題が積極的に研究されている。
第1の実施形態における試験M.アレクサンドロワら(2001)、実験は、成熟雌ラットのレシピエントであり、ドナーは15日胚の発達でした。受信者は後頭部皮質の一部を除去し、移植された空洞を機械的心室多能性幹細胞を含む推定胚皮質組織および脳室下領域を停止しました。第二の実施形態では、実験は9週間のヒト胎児脳polovozrelhラットの神経幹細胞の移植を行いました。脳室周囲領域の胚の作成者から単離された脳組織切片は、それらの培養培地中に入れ、F-12により得られた細胞懸濁液をピペッティングを繰り返し、成長因子を補充した特殊な培地NPBMで培養 - FGF、EGFおよびNGF。細胞は、前分散および培養に再沈殿させたニューロスフェアの形成に懸濁培養で増殖させました。全継代培養期間が12〜16日間の4継代後、細胞を移植に使用した。受信者はdesyatisutochkye成熟ラットおよび側脳室の領域に免疫抑制なしで、ヒト神経幹細胞の4μlの懸濁液を注射した2ヶ月のウィスターラットでした。結果は、細胞が心室および成人の脳における胚大脳皮質ブックマークラットの同種移植片の脳室下帯を解離し、脳のこと、要因は差別化された受信者の微小環境は、胚の神経幹細胞の増殖や分化をブロックしなかった開発を続けていることを示しています。多能性細胞の移植後早期の期間で有糸分裂を続け、積極的に受信者の脳内組織移植のエリアから移行。移行の大きな可能性を持って移植した胚性幹細胞は、トラックに沿って白質における受信者の骨髄移植の皮質の事実上すべての層で発見されています。神経細胞の移動経路の長さは、常に、グリア細胞(3ミリメートルまで)より(680ミクロンまで)大幅に低くなっています。アストロサイトを移行するための構造ベクトルは、血管や他の研究で観察された脳の繊維構造でした。
以前は、レシピエントの大脳皮質に対する損傷の領域における標識された星状細胞の蓄積は、移植片の組織とレシピエントとの間のグリア障壁の形成に起因すると考えられていた。しかしながら、コンパクトに配置された細胞移植片の構造の研究は、それらの細胞構造学者が、移植された細胞の層状分布なしにランダム性を特徴とすることを示した。ドナーとレシピエントの組織の間にグリア障壁がない場合にのみ、移植されたニューロンの秩序の程度は正常な大脳皮質の細胞のそれに近似した。さもなければ、移植細胞の構造は非典型的であり、ニューロン自体が肥大化した。移植中の移植細胞の神経免疫化学的タイピングは、PARV、CALBおよびNPYタンパク質の発現を明らかにする阻害性GABA作動性ニューロンを明らかにした。結果として、成熟脳において、増殖、移動、および神経多分化能細胞の特異的分化を支持する微小環境因子が持続する。
対応多能性細胞の多数を発見nestinpozitivnyh第4通路、in vitroでの分化を受けており、ニューロンタイプによって開発されたいくつかは、脳の脳室周囲9週齢の胚、M.アレクサンドロワら(2001)から単離されたヒト幹細胞の培養に他の著者による研究結果。成体ラットの脳への移植はヒト幹細胞を培養した後、有糸分裂分割および異種のレシピエントの脳のファブリックに移行しました。細胞移植では、著者は2つの細胞集団を観察した。最近は、受信者のわずかな距離の脳内に実質にし、繊維構造に移行 - 300ミクロンまで。(3ミリメートルまで)移動の最長経路は、GFAPに対するモノクローナル抗体を用いて確立されたアストロサイトに分化しているいくつかの小細胞の特徴でした。細胞の両方のタイプは、吻側遊走ストリームにおける移植細胞の出力を示し、側脳室の壁に見出されました。ヒトおよびラットの両方の星状細胞由来神経幹細胞は、他の著者のデータと一致する毛細血管及び繊維構造レシピエント脳を通して主に移動しました。
GFAP、CALBおよびVIMに対するモノクローナル抗体を用いたインビボでのヒト幹細胞の分化の分析は、星状細胞およびニューロンの両方の形成を明らかにした。ラット移植片の細胞とは異なり、多くのヒト幹細胞はビメンチン陽性であった。その結果、ヒト多分化能細胞の一部は分化しなかった。その後、同じ著者は、ヒト神経幹細胞が成熟した脳のグリア細胞の免疫侵略の証拠なしで20日間、ラットの脳に移植を受けた後の免疫抑制の適用せずに移植したことを示しました。
それも、神経幹ショウジョウバエprizhivlyayutsyaの細胞とは、脳内の分化はネズミのようなので、リモート昆虫分類群からで受けることが判明しました。実験の著者の正当は疑問ではない:ヒト神経栄養の遺伝子を含むトランスジェニックショウジョウバエ株はNGF、GDNF、BDNF因子、キャスパーショウジョウバエ下ベクターに挿入した:哺乳類の身体の温度を自動的にそれらの発現を呼び出すようにするには、プロモーターに衝撃を与えます。著者は、組織化学X-Gal染色により、ショウジョウバエの細胞製品細菌ガラクトシダーゼ遺伝子を同定しました。また、神経幹細胞は、ショウジョウバエは、ヒトの遺伝子によってコードされる、神経栄養因子に反応していることが判明した:それは、チロシンヒドロキシラーゼの劇的に増加し合成神経幹細胞の分化におけるGDNF遺伝子を含むショウジョウバエのトランスジェニック系統の細胞の異種移植、および細胞活発に産生さアセチルコリンエステラーゼNGF遺伝子。彼胚神経組織との異種移植移植された同種移植片に誘導される同様のgenzavisimye反応。
これは、神経幹細胞の特定の分化は、神経栄養因子のvidonespetsifichnymiによって誘発されることを意味するのでしょうか?結果によると、神経栄養因子を産生する著者異種移植片は、より集中的に開発し、同種移植片の大きさよりも2~3倍大きい、異種移植片を添加することなく、脳に入った同種移植片、の運命上の特定の効果を持っています。従って、ニューロトロフィン遺伝子を含む異種移植片細胞は、グリア細胞由来神経栄養因子(GDNF)は、ヒトをコードする遺伝子、特に、対応するニューロトロフィンの作用と同様同種移植vidonespetsifichesky効果の開発に及ぼします。GDNFが胚性ラットの中脳内のドーパミン作動性ニューロンの生存を増加させ、これらの細胞によるドーパミンの代謝を高め、およびチロシンヒドロキシラーゼ陽性細胞の分化を誘導し、ボディサイズを大きく軸索と神経細胞の成長を促進することが知られています。ラット中脳におけるドーパミン作動性ニューロンの培養においても同様の効果が観察される。
成熟ラットの脳へのヒト神経幹細胞の異種移植後、それらの能動的移動が注目される。神経幹細胞の移動および分化のプロセスは、一連の特殊遺伝子によって制御されることが知られている。分化の先頭に開始信号遊走前駆細胞は、癌原遺伝子のc-RET一緒GDNFタンパク質産物が得られます。次のシグナルは、細胞発生の経路の選択を制御する遺伝子mash-1に由来する。さらに、分化する細胞の特異的反応は、毛様体神経栄養因子のα受容体にも依存する。このように、完全に異なる遺伝子構成異種ヒト神経幹細胞と受信者のラットの脳細胞を与えられ、それが神経栄養因子が、また、神経幹細胞の特定の分化に関与する遺伝子の最高の進化の保全だけでなくvidonespetsifichnostを認識すべきです。
ミエリンオリゴデンドロサイトの合成障害に神経変性病理学的プロセスを治療脳神経外科、実際に可能な異種移植胚neyromaterialaが見られます。一方、神経芽細胞や特殊なニューロンへの彼らの監督分化に続いて文化の中で胚または成熟同種異系コード神経幹細胞の取得に関連した最も集中神経移植アドレスの問題。
神経幹細胞の移植
成体の神経幹細胞の増殖および分化を刺激するために、胚性神経組織を移植することができます。増殖および分化を受ける可能性胚自体の神経組織に幹細胞と同種移植により導入されたことは除外されていません。脊髄損傷後に損傷を受けた軸索の伸長や軸索を通って運ば神経伝導体の再生はそのまま運動ニューロンの担保発芽を発芽することが知られています。脊髄再生への主な障害は、結合組織瘢痕領域における損傷、異栄養性および中枢ニューロンにおける変性変化、NGF欠乏、及び患部ミエリン分解産物における存在の形成です。大人の動物、胚の後頭部皮質、海馬、脊髄、シュワン細胞、アストロサイト、ミクログリア、マクロファージ、線維芽細胞の坐骨神経の断片 - - 発芽によって損傷軸索の再生に貢献し、新たに形成された軸索はを通じて成長することができます種々の細胞型の損傷脊髄への移植があることが示されています脊髄損傷の面積。実験的に、細胞は、脊髄を受けて胚神経組織を移植したのに対し、神経栄養因子の作用による脊髄損傷に胎児の神経組織の移植は、影響を受けた軸索の成長を加速するグリア性瘢痕および開発ジストロフィーと中枢神経細胞における変性過程の形成を防止することが判明しました隣接する組織と統合し、シナプスデンの形成と患部て発芽軸索を促進 脊髄神経細胞の種類をdriticheskogo。
再生医療やプラスチックのこのエリアには、原因VI率いる科学チームの仕事にウクライナで最大の発展を受け Tsymbalyuk。まず第一に、この実験的研究脊髄損傷の胚性神経組織の移植の有効性。自家末梢神経最も顕著な変化では破壊的な著者は、30日目の操作後に彼らは修復プロセスの性質と合わせた遠位シール領域を観察しました。30日目に移植神経のmorphofunctional状況を同種移植するとシュワン細胞の主要な萎縮と背景焦点炎症性浸潤limfoidnokletochnoyにおける脂肪変性およびアミロイドーシスの現象の深刻な劣化を特徴としました。損傷後最初の24時間で行った操作、主に、特に動物で、脊髄伝導の回復に貢献した胚性神経組織の移植:炎症性破壊プロセスの改善に対しては、肥大およびタンパク質合成およびenergoprodutsiruyuschih超微細構造要素脊髄神経細胞肥大の過形成をマークし、オリゴデンドロサイトの過形成、筋肉の活動電位の振幅と90%の削減50% - スピード 勢いを保持する。脊髄損傷の移植領域に直接投与した場合に最良の結果が観察されていることが判明しているゾーンに応じて、胎児の神経組織移植の移植の有効性を評価するには。胎児の神経組織移植の脊髄の完全な交差点では効果がないことが証明されています。ダイナミックな研究では、損傷後2-9日目に発生した発音の二次虚血性および炎症性変化の期間の動作は、それは非現実的に認識されるべきである胚性神経組織の移植のための最適な時間は、脊髄損傷後の最初の24時間は、あることを示しています。
深刻な頭蓋脳損傷が損傷した脳組織および生物全体における外傷後期間の最初と中間段階で脂質の過酸化の強力かつ持続的な活性化を誘発することが知られ、また、負傷者の脳のエネルギー代謝を与えています。これらの条件下では、外傷に胎児の神経組織の移植は、脂質過酸化プロセスの安定化に寄与し、脳と全生物の抗酸化システムの容量を増大させ、35-60日目外傷後の期間におけるその抗ラジカル保護を向上させます。胚神経組織の移植後、同時に、脳におけるエネルギー代謝および酸化的リン酸化が正常化される。一般脳浮腫の開発を示し、20% - 実験的外傷性脳損傷傷ついた半球組織インピーダンスは対側の30から37パーセント減少した後、さらに、それは最初の日にことが示されています。既に半球外傷を受けた組織のインピーダンスの平均値が対照レベルの97.8%で達し七日目 - 胎児神経組織浮腫退縮の移植を受けた動物では、はるかに速く起こります。そして、30日目のインピーダンスの値の完全な回復は、胚の神経組織を移植した動物で認められました。
深刻な外傷性脳損傷後の脳内の神経細胞の死は、外傷後の合併症の発展に大きく貢献しています。傷害ニューロンへの影響を特に受けやすいドーパミン作動性およびノルアドレナリン作動性システム、中脳および髄質を統合します。striopallidarnoy複合体および大脳皮質におけるドーパミンのレベルを減少させることはかなりの運動障害及び精神障害、てんかん様状態のリスクを増加させる、および視床下部におけるドーパミン産生の減少が遠い外傷後期間に観察された多数の自律神経及び体細胞障害の原因となりうる。視床下部には、だけでなく、中脳および髄質にノルエピネフリンとドーパミンのレベルを上げる - 。実験的外傷性脳損傷における研究の結果は、胎児の神経組織の移植は、脳、ドーパミンやノルエピネフリンの負傷者半球にドーパミンの回復に寄与することを示唆しています また、リン脂質の脳損傷した半球正規パーセンテージの動物モデルにおける胚神経組織および増加脂肪酸含量(C16の移植の結果として:0、C17:0、C17:1、C18:0、C18:1 + C18:2、C20 :3 + C20:4、C20:5)。
これらのデータは、移植された胚神経組織による再生塑性過程の刺激を確認し、移植片の修復栄養効果をレシピエントの脳全体に示す。
脳神経外科研究所のスタッフの臨床経験には特別な注意が払われるべきである。A.P. 運動機能の総違反の非常に複雑な疾患 - 脳性麻痺における胚神経組織の移植にウクライナの医学Romodanovアカデミー。脳性麻痺の臨床的な形態は、筋肉の緊張や形成モーターステレオタイプの調節に関与している統合された構造体への損傷の程度に依存しています。現在、運動機能や筋緊張の違反は、システムstriopallido - 視床皮質モータ制御における重要な病理学的変化があることを示唆する十分な証拠があります。このシステムのストリオスカリズムリンクは、ドーパミンの黒質の産生によって制御機能を発揮する。直接経路は、視床皮質ニューロンの制御を実現開始gammaaminomaslyanoy酸(GABA)とサブスタンスPを媒介し、淡蒼球および黒質の内部セグメントの運動野に直接投影シェル。その効果GABA及びエンケファリンを含む実現される間接的な経路は、シェルニューロンに由来し、淡蒼球および視床下核の外部のセグメントを含む接続シーケンスを介して大脳基底核のコアに影響を与えます。導電性構造体の間接経路の減少は、筋緊張の関連する変更と運動亢進につながる一方、伝導異常は、運動低下ストレートパスを引き起こします。モータ制御およびシェルレベルのドーパミン作動接続の統合のシステム内の異なるレベルでのGABA作動性経路の完全性は、視床皮質の相互作用の調節に必須です。脳性麻痺の様々な形でモータ病理学の最も一般的な症状は、筋緊張の違反であると密接に反射筋活動の変化を関連付けられています。
子供の脳性麻痺における胚神経系の移植には、脳構造の損傷の性質を注意深く分析する必要がある。くも膜下脳脊髄液著者へのドーパミンおよびGABAの決意に基づくことが可能な外科的介入の結果を客観すると繰り返し神経移植を修正すること、脳構造の機能障害の統合レベルを詳細に説明しています。胎児神経組織(abortny材料9週間胚)は萎縮性変化の重症度に応じて、大脳半球の皮質の中心前回の実質に移植しました。術後期間には、合併症や悪化は認められなかった。正のダイナミクスは、痙攣性形態を有する患者の63%、弛緩、美的形態児の82%にのみ関節疾患を有する患者の24%で観察されました。神経特異的タンパク質に対する自己抗体の存在による高レベルの神経感受性の作用の結果に対する負の効果が確立された。胚神経系の移植は、8〜10歳以上の患者、ならびに重度の多動性症候群およびエピソード症候群において、効率が低かった。脳性麻痺の痙性形態を有する患者における胚神経組織の移植の臨床的有効性は、病理学的な運動パターンの補正と痙縮、異常な姿勢および姿勢の程度の減少に伴って新たなスキルと随意運動のstatomotornyh形成を明示しました。著者は、胚神経組織の移植の正の効果は姿勢と随意運動の緊張の調節に関与脊柱上の構造物の機能的活性の正常化効果の結果であると信じています。この場合は、胚性神経組織の移植の正の臨床効果は回復不可欠な相互作用は、脳の構造に影響を与えたことを示す、くも膜下脳脊髄液中の神経伝達物質の含有量の減少を伴っています。
最小限の意識の状態の治療の問題は、残念ながら、これまでに解決されているからである、 - 神経疾患の1より深刻な形態があります。重い有機CNS病変(主に皮質)から得られた最小意識状態polyetiologyの亜急性または慢性の状態を表し、比較的保存された機能セグメント部で開発及びpanapraksii panagnoziiによって特徴づけは、地層及び辺縁系の脳網状複合幹。フォローアップ研究(1〜3年)が最小限に意識的状態が子どもの神経系への永続的な損傷の最終診断ではなく、有機または認知症、または慢性植物状態に変換されることを示しました。脳神経外科研究所リハビリテーション脳神経外科。A.P. Romodanova AMSウクライナ21人のアポリス症候群の影響を受けた患者は、胚の神経組織の移植を行った。全身麻酔下クラウンカッター穿頭孔は、コンピュータまたは磁気共鳴イメージングにおいて同定された最も顕著な萎縮性変化の領域上に塗布、及び移植片及び脳の中央中心前回に導入灰色又は白質のびまん性萎縮の存在下で行いました。8-9週齢の胚組織ブックマーク感覚皮質皮質内の硬膜片を開いた後、特殊な機器を使用して移植。移植された組織のサンプル数は、穿頭孔ローカル変更髄質の量と大きさによって決定される、4〜10です。apallic症候群の病理の他のタイプとは違って、著者は、脳の最も手頃な価格の地域のように多くの胎児組織を移植しようとしました。硬膜を縫合し、頭蓋骨欠損のプラスチックを作製した。動作中は、すべての患者が著しく変化し、両方の皮質(萎縮、畳み込み、変色や脈動髄質の欠如)および髄膜(硬膜の肥厚、それ自身の血管を持つクモ膜の重要な肥厚、融合を示しました。下層の脳物質とのシェル)。これらの変更は、転送され、炎症性脳病変の兆候があった歴史を持つ患者でより顕著でした。CNSの低酸素症を受けた患者では、脳の膜を大幅に変更することなく、クモ膜下腔の増加に伴って脳物質の拡散萎縮性変化、特に皮質部門、によって支配。患者の半分は、軟部組織、骨、脳の物質の出血の増加を示した。6ヶ月から3年の期間の手術後、状態は16人の患者で改善し、5人の患者は不変のままであった。モーターの側と精神球の両方から正の力学が観察された。筋肉の緊張は、10人の患者で減少し、患者の身体活動は、(動きの協調を改善し、麻痺の減少)大幅に5人の子供に増加上肢の整体能力を増加させました。手術は存在しなかった後に四人の患者が発作の観察の全期間のためのてんかん発作と子供1の頻度と重症度を軽減します。攻撃性は厳しい延髄障害改善嚥下患者2人に2人の子供に減少し、2人の子供は手術後2週間以内に自分で噛むことができました。精神障害の重症度の低下があり、7人の患者で手術後の静穏化、睡眠および注意力の改善が認められた。2、指示に従って - - 結果apallic症候群の患者3人が彼の両親、1を認識し始めた言葉を言うために、3つの構音障害の程度を減少しました。著者は、患者に著しい改善が安定化のプロセスを、操作後2ヶ月後に開始5~6ヶ月の最大値に達し、その後、改善率が鈍化していると、今年の終わり、50%の患者ことに注意してください。プラスの効果の神経移植は影響apallic症候群の6人の患者に再手術のための基礎を務めたが、脳の他の半球に。テクニックと第二の移植方法は、最初の操作のものと同一であったが、それは第一および第二の手術後に重篤な合併症の後に発生しませんが、第二段階の臨床効果は、低かったです。著者によると、損傷した神経細胞およびプラスチック再編受信者の脳組織の修復を促進する成長、ホルモン、および他の生物学的活性物質を多量に含有神経移植神経栄養影響移植胚の神経組織に関連付けられたアクションの治療機序。それは除外し、形態学的に保存されますが、原因疾患の機能的活性に失われた神経細胞の活動に影響を活性化されていません。これは、高速神経栄養効果は手術後の第一または第二週の終わりにいくつかの子供の延髄機能の改善によって説明することができます。移植片と宿主脳との間の第3四分の月のものに加えてneyrotransplantatモータと患者の精神機能の両方の改善のための基質であり、死んだ脳細胞の機能を置き換え、それを通してモルフォ官能通信を確立されているものとします。
再編ニューロン間連携のための効果移植胎児の神経組織を実験的に研究しました。DIL(1,1-ジオクタデシル-3,3,3 \ 3'-tetrametilindokarbotsianina過塩素酸塩)親油性の蛍光タグを使用し、共焦点レーザー走査パターンは、胚移植の背景に大脳皮質の機械的損傷のゾーンにおける軸索の接続モジュール間の回復を研究することにより、白ネズミの著者神経組織とそれなし。これは、損傷領域への胎児の神経組織の導入は、移植片を通過した後に胎児の神経組織損傷ゾーンの移植せずに軸索に乗り越えられない障害物を成長させるためであるのに対し、隣接する脳組織に接続されている軸索成長を、提供することを発見しました。本研究では、胚の移植新皮質(妊娠15〜17日目)。我々の結果 - 心的外傷後再編ニューロン間の関係大脳皮質の隣接する構造と機能モジュールでアクティブな影響胚の神経組織移植片を支持するさらなる証拠。胚性神経組織の移植は、移植片neyrotrofichoskih要因のゾーンにおける軸索の成長のための有利な条件を作成することにより、大脳皮質の損傷の分割部分の間の関係の部分的な回復を提供します。このような効果の存在は実験的に証明し、成体動物の損傷した脳の高いプラスチックの可能性の証拠として文献で議論されています。この点で、細胞移植は現在、損傷を受けたヒトのCNSの機能を回復するための最適な治療戦略として考えられています。
軸索成長見通しのための外因性移植媒体としての胎児の脳の神経組織の効率性に関する我々のデータは、脳の隣接する未使用部分の間の通信リンクの意図的な作成を証明します。実際の作業は、タスクmorphofunctionalインジケータLCニューロンと運動活性の受信者に胎児ブックマーク青斑核(LC)の移植の影響を調べることであったCNS機能パラメータのダイナミクスに神経組織の移植の効果を研究するために表示されます。同じ行のラットの18日間の胚 - 受信者は、女性のWistarラット、ドナーました。胚性LCの移植を脳の第3脳室の腔に行った。組織学的には、レシピエント動物の75%において移植移植が検出された。例では移植は、その内腔の1 / 5-2 / 5を埋めるために心室の壁に位置し、生きました。1後と6ヶ月の手術後、移植された神経組織の形態学的特性は、LC構造であるとき、正常な個体発生の開発を、発生する構造です。我々のデータは、胎児のタブLCを移植した動物では、動的活動とマトリックスLC細胞核クロマチンの活性の増加を変化させることを示しています。したがって、そこにニューロン自身LCの活動の激化はあるが、移植片にも機能的に活性である慣れました。いわゆる運動中脳領域はほぼLCの局在と一致することが知られています。著者らは、脊髄セグメントで含むノルエピネフリンの大量の結果として割り当てと、独自のグラフトの両方、レシピエントラットの運動活性の変化に基づいは、LC細胞の活性化であると考えています。したがって、想定されることにより、受信者の脳およびラットの自発運動の活性化に寄与すると統合機能的に活性な移植の存在のために、無傷の動物の脳における移植LC条件における自発運動活性の増加。
さらに、移植胚性神経上皮細胞のブックマークの新皮質と脊髄は成体ラットの負傷者坐骨神経への移植後1〜2カ月以内に生き残るためには、神経芽細胞、若い成熟した神経細胞に分化することが示されています。ラット、受信者の坐骨神経を通る長手方向セクションのNADRN陽性ニューロンのブックマークのダイナミクス胚脊髄および新皮質ラット異所同種移植片(毎日15ラット胚)の研究では観察の時間に依存して70〜80%のneyrotransplantatovから生着を示しました。神経芽細胞は、クラスターの形成を伴っていた操作、一週間後に移植片に形成し始め丸みを帯びた明るい核を1個のまたは2つの核小体とユニバイポーラ形。神経芽細胞の中で著者らは、NADPH-diafopazy(NADPH-D)を含有する細胞を検出することができませんでした。移植片と内皮と受信者の坐骨神経の血管平滑筋細胞の内部の毛細血管の内皮細胞 - の7日後にNADPH陽性は血管の細胞要素でした。血管平滑筋細胞では、NO合成酵素(NOS)の誘導がIL-1の影響で発生するので、著者は、損傷を受けた神経幹に合成されたIL-1の存在のために坐骨神経の血管におけるNADPH陽性平滑筋細胞の出現を属性。胎児の脳のブックマークの条件neyronogenez移植にその場でのニューロンの発生と同期していることが知られています。形態学的研究の結果は、7日間の移植後の神経要素移植の分化が新生児ラットの脳に似た細胞の分化に対応していることを示唆しています。したがって、末梢神経移植胚神経細胞に異所移植におけるNADPH-Dを合成する能力を示します。脊椎骨髄移植において、NADPH-Dを含む複数のニューロンを明らかにする新皮質におけるよりも移植片が、移植されたニューロンにおける一酸化窒素の合成は、その場での開発よりも後から始まります。脊椎動物の中枢神経系ではNOS陽性細胞は早くも出生前の期間として表示されます。NOが発達中の脳におけるシナプス結合の形成に寄与すると考えられ、および神経芽細胞を小脳中のNO合成を提供しないNOS陽性神経求心性の存在は、それによってCytoarchitectonics正常な脳を形成し、神経細胞の遊走および分化を刺激します。視蓋に取り付けsinapsogenezeにおけるNOの重要な役割は - NOS陽性ニューロンは、網膜細胞とシナプス結合を持っていた人のみでした。
酸化窒素は、脳活動の調節因子の1つであり、それは、脱窒素活性を有するNOシンターゼの影響下でアルギニンから形成されることが知られている。CNSにおいて、N0は、血管、ミクログリア、星状細胞の内皮細胞および脳の様々な部分のニューロンにおいて合成される。外傷性の脳損傷、低酸素および虚血の後、脳血流の調節因子の1つであるNOを含むニューロンの数が増加する。シナプス形成を誘導するN0の能力が与えられると、レシピエントの神経組織の外傷性損傷の背景にある神経移植の状態におけるNO含有細胞の形成の研究が特に重要である。
神経移植条件反射ステレオタイプの行動に与える影響を研究することも同様に重要です。破壊前頭側頭新皮質で胚青みがかったスポット(妊娠17-19日目)の遠いと(CIIとCIIIの間)脳内移植片の影響とラットにおけるカテコールアミンプロセスのメモリ内容を検討した実験ではその電解ダメージ前頭側頭型を示します皮質は、ステレオタイプの条件付き感情反射回避応答(メモリ)は、生理活性を低下させる与える凝固が、増加の皮質ゾーン内ノルアドレナリンの量を減少させます 従って、その視床下部におけるレベル、アドレナリンの濃度の減少が、血液中のその量が増加する副腎。
動物の81.4パーセントで胚組織青みがかったスポットの脳内移植の結果として回収されたステレオ条件感情反射回避応答、中脳網様体、視床下部および新皮質、及び海馬における大脳皮質正規アドレナリンの前頭側頭領域に障害電解損傷さえアドレナリンの血中濃度の減少と組み合わされ、そのレベルを上昇させます。
胚組織青みがかったスポットの遠くの移植は、電解前頭皮質の病変を有するラットにおける障害ステレオタイプの条件付き感情的な反射回避反応の回復を促進するだけでなく、主に視床下部、血液、心臓および副腎に、ノルエピネフリンおよびエピネフリンの内容を増加させるだけでなく、。著者が信じ再取り込みタイプ1、2、3によるとノルアドレナリン取り込み血液脳関門及び活性化機構アドレナリン介して、血流中、それらの通路を神経伝達物質の浸透を血管新生をグラフトすることによるものであることが想定される移植および機能において長いノルアドレナリンレベルの安定化移植片は、最小用量青みがかったスポットにおけるニューロンの進行性の放出の現象とみなすことができます。
胚性神経組織の移植の正の臨床効果は、能力と後者の影響成長因子およびサイトカインの直接参加の調節における新しい血管の形成のプロセスに起因する可能性があります。活性化された血管の血管新生増殖因子 - 血管内皮増殖因子(VEGF)、血管新生の発信ポイントにサービスを提供する、虚血中に合成されたFGF、PDGF、およびTGF、。血管の成長の可能性の枯渇は、冠状動脈性心臓病や下肢のアテローム性動脈硬化症などの疾患の病因に重要な役割を果たしている身体の老化過程で発生することが判明しました。組織の虚血が発達し、様々な他の疾患がある。虚血ゾーン(治療的血管新生)における血管新生因子の導入は、虚血組織における血管の成長を刺激しにより今度は、影響を受けた臓器の機能的活性を増加させる側副血行の発達に微小循環を改善します。
臨床使用に最も有望なのは、VEGFおよびFGFである。最初の無作為化試験の結果は、特に、血管新生因子の最適投与量および投与様式の正しい選択を提供することを奨励することが判明した。これに関連して、ヒト胚性脳組織から単離された抽出物の血管形成活性の実験的評価が行われている。我々は、妊娠の第20週で得られると変形ANRF ICにおけるI. Maciogらの方法(1979)によって処理されたabortny材料を用います。この薬物は、アナログ「内皮細胞増殖サプリメント」(「シグマ」)であり、VEGFおよびFGFで構成されたヒト血管新生因子の天然の混合物を表します。実験は、後肢および心筋の組織の虚血モデルを有するラットで行った。抽出胚神経組織で処置した実験動物におけるアルカリホスファターゼ活性の研究に基づいて、心筋層の単位面積当りの毛細血管数の増加を示した - 縦方向と横方向の両方において心臓のスライスに。梗塞後瘢痕の平均面積の減少につながった虚血領域への直接導入によって、および全身性(筋肉内)投与の場合に現れる薬物の血管新生活。
いずれの実施形態では、胚の神経組織の移植は、胚材料を移植し、正しい妊娠期間を選択することが非常に重要です。胚の腹側8からの細胞調製物を、14〜と16〜17日齢胎児ラットの比較分析3ヶ月intrastriarnoy神経移植後に自動テストapomorfinindutsirovannoyモーター非対称性パーキンソニズムと性的に成熟したラットは、有意に高い効率の細胞調製物CNS 8日の胚を明らかにしました最小 - 16〜17日の胚性神経組織の。得られたデータは、移植片の寸法、グリア反応の重症度およびその中のドーパミン作動性ニューロンの数と、特に、組織形態学的分析の結果と相関していました。
胎児神経組織細胞の違い治療効果は、細胞自体のコミットメントと未成熟の程度に関連した、および誘導ドーパミン作動性ニューロンの損傷の領域に配置されている種々の成長因子に対する応答することができます。特に、インビボ終脳における神経幹細胞の発達におけるEGFおよびFGF2の効果は、胚発生の異なる段階で起こります。開発の後期段階での胚の脳から単離された細胞集団を幹にのみ反応する神経上皮細胞8.5日齢のマウス胚培養した場合にFGF2の存在下で、無血清培地中で増殖する、in vitroで、しかしEGFありません、。これと同時に、神経幹細胞は、付加的に低い細胞密度植栽の培養におけるFGF2およびEGFを添加した場合に増加これらマイトジェンおよび成長のそれぞれに応答して増殖します。胚ゾーンのEGF反応性神経幹細胞14.5日齢のマウス胚は、最初の妊娠の8.5日後に表示されるFGF-反応性神経幹細胞の線形子孫であると考えられています。神経幹細胞および前駆細胞の潜在的な表現型は、それらの微小環境の複雑な効果に依存する。フローサイトフルオロメトリーによってときに神経細胞の免疫表現型と海馬脳室周囲領域8-12-および17〜20週齢の人間の胚は、両方の在胎週数と個々の憲法の特徴ドナー生体材料に関連したかなりの変動を明らかにしました。妊娠の実質的に独立した速度で形成され、選択的EGF、FGF2およびNGFの神経球で無血清培地中で神経前駆細胞の培養とき。すべての3つのラインのマーカーを有する細胞の自発的形成を背景に高い割合nestinpozitivnyh細胞を6週間増殖を支持する成長因子の痕跡量の存在下でラミニン基板上の単層培養におけるFGF2と短い培養における異なる脳領域5-13週のヒト胎児の細胞神経分化。13週間を超える胚妊娠中のヒト脳から単離された細胞は、EGFの影響下で増殖し、また、ニューロスフェアを形成します。EGFとFGF2の組み合わせにより、相乗効果が達成された。神経幹細胞の最も強い増殖が存在EGF2、IGF1およびフィブロネクチンと、基板上に、5%ウマ血清中6-8週齢の人間の胚の培養組織大脳皮質の神経球の出現で観察されます。
在胎週数と胚のCNS組織の部門に関連する問題は開いたままに神経移植の目的のために使用することが好ましいことに留意すべきです。神経管の上皮は、多層構造を形成する場合の時間枠内 - 答えは出生前期間を通じて継続発達中の脳の神経発生に見出されます。幹細胞の供給源と新しいニューロン放射状グリア細胞は、長いプロセスを有する細長い細胞から構成されていると考えられて脳小胞の壁に半径方向の相対的な、および心室及び脳軟膜表面の外壁の内面に接触しています。以前放射状グリアは、セクションにおける腹面領域からの神経芽細胞の遊走による神経管の機能のみを付与し、それに皮質の正確な層状組織の形成におけるフレームワークの役割を与えます。今日、放射状グリアの発生が星状細胞に分化転換するにつれて、それの多くは、出生後の哺乳動物では減少したが、動物のそれらの種類とは、放射状グリアは、アクティブフローneyronogenez成人期を通じて、産後の期間中に持続されます。
14〜16日から放射状グリア胚性新皮質形成げっ歯類のニューロンおよびグリア細胞から、および妊娠の胚発生における細胞の培養(マウスおよびラットの大脳皮質における最大強度neyronogenezaの期間)に主にニューロンを形成しました。18日に胚の分化が新たに形成されたニューロンの数の有意な減少とアストロサイトの形成に向かってシフト。神経芽細胞の免疫学的および電気生理学的特性を有する娘細胞の出現と空洞脳15-16日齢のラット胚において標識細胞の非対称分裂の気泡を検出することができGFPを用いたin situ放射状グリア細胞に標識。神経芽細胞を生じる動的観察の結果によれば母細胞放射状グリア細胞が軟膜の表面に移動するために使用する、ということは注目に値します。
放射状グリアの内因性マーカーは、中間体のネイティンフィラメントのタンパク質である。GFPに関連付けられ、ネスチンの制御下で発現レトロウイルスで標識された流れによって蛍光セルソーティングすることにより、海馬および乳び人の歯状回領域の幹細胞は、(材料はてんかんの手術で得られた)ネスチンを発現することを実証しました。したがって、それらは、ヒトにおいて、他の哺乳類と同様に、歯状回においてのみ保持される放射状グリアを指す。
しかし、細胞移植の効率はドナー細胞の高い生存率およびその可能性と差別化機能欠陥セルを置換するが、主に監督の移行だけでなく、依存しています。移入能力のため、移植された細胞の完全な機能的統合は、レシピエントの脳の細胞構造学に支障をきたすことなく依存する。出生後の期間中に放射状グリア細胞は、ほぼ完全に削減にさらされているので、ドナー細胞の成人の受信者は、脳損傷の中央に移植の領域から移動することができます方法を見つける必要があります。放射状グリアネットワーク、ならびに「ストリング」または「チェーン」の移動に垂直な大脳皮質の発達における神経芽細胞の接線方向の移動又は運動の現象:中枢神経系における細胞の移動の2つのバージョン、放射状グリアの独立があります。特に、吻側脳室下帯の神経前駆細胞の遊走は、グリア細胞に囲まれた密接に隣接するセルの配列として嗅球で起こります。PSA-NCAM(神経接着分子polisialirovannaya細胞)これらの細胞は、細胞 - 細胞相互作用の主な調節因子として、移動基板としてパートナー細胞を利用することであると考えられています。その結果、ニューロンの移動は、必ずしも、放射状グリアまたは既存の軸索結合の関与を必要としない。吻側渡り鳥ストリームの細胞運動「文字列」のVneradialnayaフォームは、成熟した神経系に移植した神経前駆細胞の標的化送達の本当の可能性を示し生命、全体で維持されています。
脳の個体発生における幹細胞株の存在についての仮説は、分化転換放射状グリアで熟成過程における神経上皮の細胞では、脳の発達の幹細胞の初期段階でそれによれば、あります。成人期に、幹細胞の役割は、星状細胞の徴候を有する細胞によって行われる。(放射状グリアが不在である幹海馬の細胞、ならびに地殻の層状構造と視床塚の、現像を持っていない脳の深い部分については論争、)論争の問題の数、個体発生ルックス中の幹細胞の表現型の承継の明確かつシンプルなコンセプトにもかかわらず、非常に魅力的です。
成熟したラット脊髄の幹細胞を成熟した神経系の異なる部分に移植する際に、微分環境因子が神経分化細胞の決定およびその後の分化に及ぼす影響が明らかに証明されている。幹細胞を歯状回または嗅球のニューロンの移動領域に移植すると、多数のニューロンへの細胞の能動的移植が観察された。歯状回における移植にグリア細胞だけでなく、ニューロンのみならずに形成したのに対し、脊髄および海馬の領域における幹細胞の移植は、アストロサイトおよびオリゴデンドロサイトの形成をもたらしました。
性的に成熟したラットでは、歯状回における分裂細胞の数は1日あたり数千に達する可能性があります - 穀粒細胞の総数の1%未満です。ニューロンは、細胞、星状細胞および他のグリアの要素の約50〜90%を占め、約15%を占める。残りの細胞は、ニューロンおよびグリアの抗原徴候を有さないが、内皮細胞の抗原を含み、歯状回における神経形成および血管新生の間の密接な関係を示す。内皮細胞をニューロン前駆細胞に分化させる可能性の支持者は、BDNFを合成するためのインビトロでの内皮細胞の能力を指す。
印象的な速度ニューラルネットワークの自己組織化:前駆細胞の分化の過程で歯状回で顆粒細胞を移行し芽ゾーンSAZ海馬シナプスに向かって成長し、グルタミン酸作動錐体ニューロンおよび阻害うるうと形成を形成します。新しく作成された穀物の細胞は、2週間の既存の神経回路に統合され、最初のシナプスは、すでに新しい細胞の出現後4-6日表示されます。頻繁な投与成熟動物のBrdUまたは3 H-チミジン(成体幹細胞を同定するための一つの方法)により歯状回ではなく、海馬の他の部分においてのみならず、新たな神経細胞の形成の可能性を示唆し、海馬で標識されたニューロンおよび星状細胞の多数を検出します。事実のために、成熟した脳の海馬の歯状回における細胞の分裂、分化と死の過程に興味ここに新たなニューロンが学習と記憶のプロセスを担当し、海馬の主要な場所の一つに局在していること。
従って、今日、その成熟したげっ歯類細胞が吻側遊走ストリームに沿って移行神経前身を発生側脳室、形成された長手方向に配向アストログリア細胞の細胞subependimnoyゾーンからそれらは粒細胞の層に埋め込まれている嗅球、に見出され、そのニューロンへの分化します構造。霊長類の嗅球における新しい神経細胞の形成の可能性を示唆し吻側渡り鳥ストリーム大人のサルで見られる前駆神経細胞の移動。神経幹細胞は、成体嗅球から単離され、ラインに平行移動、ニューロン、アストロサイトおよびオリゴデンドロサイトに分化する細胞をクローン化しました。幹細胞は、ラット、マウス、サルやヒトの成熟した脳の海馬で発見されています。神経幹細胞は、歯状筋膜の顆粒下ゾーンは、それらが成熟した穀物細胞およびグリアの要素に分化海馬の内側および外側肢に移行前駆細胞の供給源です。軸索形成デノボ歯状回の神経細胞は、新たに形成されたニューロンは、海馬機能の実現に関与することを示す、バックフィールドSAZに辿ります。大人のサルの脳の新皮質の連想分野では脳室下帯から移行ニューロンの前駆細胞を発見しました。大脳皮質錐体ニューロン後の脳室下帯における以前の前駆細胞dormantnyh移行のために、この層ネイティブのニューロンの損傷や死を誘発2-28週間を通じて明らかにした新しいマウスの新しい層VI。最後に、人間の脳における出生後neyronogenezaの現実は、出生後の最初の6年間に続け皮質ニューロンの数の2倍の増加を示しています。
実用的な細胞移植にとって重要ではないが、神経幹細胞および前駆細胞の複製および分化のプロセスの調節の問題である。副腎の除去は、逆に、有意有糸分裂(グールド、1996)の数を増加させながら、神経前駆細胞の増殖を抑制因子の中で最も高い値は、大幅に分割数を減少させるグルココルチコイドを有します。げっ歯類における歯状回の形態形成は、副腎皮質のステロイドホルモンの産生や分泌の急激な減少の背景にストレスへの反応の不在下での生後発達の最初の2週間の間、最も強烈であることは注目に値します。新しいニューロンが歯状回の顆粒層に埋め込まれていない、および門が残っ - コルチコステロイドは、顆粒細胞の遊走を阻害します。シナプス結合の形成過程が同時に破壊されたと推定される。歯状回の開発中に、だけでなく、成熟した動物ではない細胞だけ豆を増殖にミネラルとグルココルチコイド受容体の最小の発現により行わな「ステロイド侵略」からの細胞の保護。それにもかかわらず、脳の海馬ニューロンにおけるすべてのニューロンの海馬にストレスを原因とグルココルチコイド受容体の含有量が高い、ことを特徴としています。感情的なストレスやストレスの多い状況はneyronogenez抑圧と慢性ストレスが劇的に新しいスキルやトレーニングを学ぶための動物の能力を減少させます。neyronogenezの慢性ストレスのより顕著マイナスの影響は、神経幹細胞のほとんどは休眠状態を考えると、理解しやすいです。妊娠ラット(齧歯類 - 超最大応力因子)の固定化をするとき出生前ストレスとして設定されても、歯状回における細胞数の減少を引き起こし、実質的neyronogenezを阻害します。グルココルチコイドは、形態学的同等ブレーキneyronogeneza、病的な神経再編とニューロン間の接続だけでなく、神経細胞の死である抑うつ状態の病因に関与していることが知られています。一方、抗うつ化学療法薬は、海馬とうつ病の発展に新たな神経細胞の形成のプロセス間のリンクを確認し、デノボ、ニューロンの生成を活性化させます。neyronogenezに大きな影響は、エストロゲン、グルココルチコイドの作用とは逆であり、神経前駆細胞の増殖および生存をサポートするためであるの効果を持っています。エストロゲンは動物の学習能力を著しく高めることに注意すべきである。エストロゲンの影響を受けた著者の中には、細胞の数が周期的に変化し、女性の数が多いものがあります。
制御neyronogenez EGF、FGFおよびBDNFが、しかし、マイトジェンおよび成長因子による幹細胞の外部信号のメカニズムは十分に研究されていることが知られています。アストロサイトおよびオリゴデンドロサイト - トリヨードチロニンは、主にグリア細胞の形成を刺激としては、PDGFインビトロ神経系統前駆細胞、および毛様体神経栄養因子(CNTF)をサポートしていることが分かります。下垂体アデニル酸シクラーゼ活性化タンパク質(PACAP)及び血管作動性腸管ペプチド(VIP)神経前駆細胞の増殖を活性化が、阻害分化が娘細胞を処理します。オピオイドは、特に長期間の曝露の場合、神経形成を有意に阻害する。しかし、オピオイドの直接的な影響を評価することはできません細胞および歯状回の神経前駆細胞、前駆体(胎児期に神経細胞を分化中に存在している)オピオイド受容体を明らかにされていないが、ステム。
実用的な再生医学および塑性医学の必要性により、研究者は幹細胞の多能性および多分化能の研究に特別な注意を払う必要があった。成体生物の局所幹細胞のレベルでのこれらの特性の長期的な実現は、必要な移植材料の開発を確実にすることができる。それが神経幹細胞のエピジェネティックな刺激が増殖する細胞を提供することを示した上で、すでにその数を制限し、神経の表現型によって予備成形さ。十分な数の細胞が、以前に神経分化を生じるまで全能性胚性幹細胞の特性増殖の場合、細胞を増殖させ、容易に神経表現型に変換します。神経幹細胞のためのPGCを有する培養胚盤胞の内部細胞塊およびそれらの全能性と無限に分裂する能力を保持する義務プレゼンスLIF、から単離されました。その後、ESCの神経分化によりレチノイン酸が誘導される。移植は、このようにドーパミン作動性およびセロトニン作動性ニューロンへの分化を伴うダメージを受けキノリンおよび6-ヒドロキシ線条体に神経幹細胞を得ました。始原生殖細胞由来のラットの神経前駆細胞の胚の脳室への導入後、皮質、線条体、中隔、視床、視床下部、および小脳など、受信者の脳の様々な領域に移行します。心室の腔に残っている細胞は、神経管に類似した上皮構造、ならびに非神経組織の個々の島を形成する。レシピエント胚の脳の柔組織において、移植された細胞は、神経系において3つの主なタイプの細胞を産生する。それらのうちのいくつかは、細長い頂端樹状突起、角錐体細胞および基底軸索を、脳梁に突出している。アストロサイトのドナー由来近くの毛細血管にそのプロセスを伸ばし、およびオリゴデンドロサイトは、ミエリンの形成に参加して、ミエリン袖に密着しています。したがって、十分な移動および分化シグナルに発達中の脳のニューロンおよびグリアの多くの領域を提供する地域の微小環境を導くことができるin vitroでのPGC由来の神経前駆細胞。
一部の著者は、成体幹細胞の変性および地域的分化転換の可能性を検討します。その効力の拡大に培養中の細胞の脱分化の間接的な確認は、末梢血の機能的に活性な細胞を与えるこれらの細胞株のその後の開発したマウスの骨髄中の神経幹細胞の移植に関するデータ、です。また、骨髄抑制を照射したマウスの脳内に、成熟又は胚の脳に由来する遺伝的に標識された遺伝子(lacZ)ニューロスフェア細胞の移植は、幹細胞の形成のみならず、神経誘導体を導いただけでなく、多能性神経ことを示し、血液細胞の生成を引き起こします幹細胞は、脳の外で実現されています。従って、神経幹細胞は、造血幹細胞における骨髄微小環境仮変換からの信号の影響下で血液細胞に分化することができます。一方、骨髄の造血幹細胞の移植のための脳内グリアと神経細胞における脳組織の微小環境の影響を受けて、それらの分化を設定します。その結果、潜在的な差動rovochnyの神経および造血幹細胞は、組織特異性を制限されません。言い換えれば、脳や骨髄組織の特性以外のローカル微小環境因子は、これらの細胞の分化の方向を変更することができます。脾臓および骨に作成照射されたマウスの静脈系に注入した神経幹細胞は、骨髄、リンパ及び未熟造血細胞の集団を骨髄ことが示されています。in vitroで神経幹細胞の生存及び分化に対する骨髄形態形成タンパク質(BMP)の効果は、神経またはグリア方向の開発における胚発生の初期段階のように、決定されます。16日齢のラット胚の神経幹細胞の培養は、BMPは、のみ形成され、周産期の脳の星状細胞由来の幹細胞の培養液中のに対し、アストログリアと神経細胞を誘導します。さらに、BMPは、ノギンアンタゴニストのBMPを追加するときにのみ表示され、インビトロでのオリゴデンドロサイトの発生を抑えます。
プロセス固有vidonespetsifichnostの転換:造血幹細胞、それらがastrotsitopodobnye細胞成分(アジジら、1998)を形成する外側のカプセル、ipsi-と反対新皮質の白質中に移動、成体ラットの線条体に移植されたヒト骨髄です。造血幹細胞の新生仔マウスの移動の側脳室への骨髄幹細胞の同種移植では前脳と小脳の構造にさかのぼることができます。線条体および星状細胞に形質転換された海馬遊走した細胞の分子層、および嗅球において、小脳顆粒細胞および脳幹網様体の内側層は、神経フィラメントに対する陽性反応と神経細胞を形成します。成体マウスの造血細胞をGFPで標識したマイクロおよび星状細胞の静脈内注射後の新皮質、視床、脳幹および小脳で検出されます。
加えて、結合組織細胞の全ての種類を生じさせる骨髄の間葉系幹細胞は、特定の条件下で、また(胚性間葉源は神経堤細胞であることを想起されたい)神経分化転換を受け得ます。これは、ネスチンEGFまたはBDNFの存在下でインビトロで培養そのストローマヒト骨髄及びマウス細胞を神経前駆細胞のマーカーを発現することが示された、および成長因子の様々な組合せの添加は、マーカーグリア(GFAP)およびニューロン(コアタンパク質を有する細胞の形成をもたらしますNeuN)。標識された同系間葉系幹細胞は、新生児マウスの脳の側脳室に移植移動し、受信者の脳のCYTO-アーキテクチャを壊すことなく、前脳および小脳に位置していました。骨髄間葉系幹細胞は、線条体および海馬の分子層中の成熟アストロサイトへの分化、ならびに嗅球、小脳および顆粒層のニューロンに変換される網状形成を取り込みます。ヒト骨髄由来の間葉系幹細胞はインビトロでマクログリアに分化することができ、移植後にはラット脳の構造に組み込まれる。成体ラット海馬における骨髄間葉系幹細胞の直接移植はまた、脳実質と神経膠分化へのそれらの移動を伴っています。
骨髄幹細胞の移植は、神経細胞の過剰な病理学的死によって特徴付けられるCNS疾患の細胞治療の能力を高めることができると想定されます。ない、すべての研究者が転換し、さらなる発展を評価するために起因する信頼性の高いマーカーの欠如に再びある、特にin vivoでの条件では、神経回路の相互変換と造血幹細胞の事実を認識していること、しかし、注意すべきです。
幹細胞の移植は、継承された神経疾患の細胞の遺伝子治療のための新たな地平を切り開きます。神経幹細胞の遺伝子改変は、製品の自動制御モードにおける細胞周期タンパク質と相互作用する規制の遺伝子構築物の挿入を伴います。このような遺伝子の胚性前駆細胞への形質導入は、神経幹細胞を増殖させるために使用される。遺伝的に改変された細胞クローンの大部分は、インビボまたはインビトロでの形質転換の兆候を示さない、安定な細胞株のように振る舞うが、増殖の阻害を連絡する表現能力を有します。cytoarchitectonicsを壊すことなく、および悪性形質転換を受けることなく、レシピエントの組織に埋め込まれ過ぎトランスフェクトされた細胞の移植を乗算します。ドナー神経幹細胞は、統合ゾーンを変形させ、均等にホスト前駆細胞とスペースのために競合しません。しかし、インビトロでのそれらの増殖の接触阻止に相当劇的に減少トランスフェクタント細胞を分割し、強度の2~3日目、。受胚では、神経幹トランスフェは、中枢神経系のない異常ではない、移植片に接触している脳のすべての領域は、正常に発育します。移植後は、神経幹細胞のクローンは、急速に行政の領域から移動して、多くの場合、適切に脳の他の領域との統合それぞれの胚のゾーン吻側道を超えて拡張します。宿主生物の脳に遺伝子組み換えクローンと神経幹細胞のトランスフェクションされた細胞株を埋め込むと、胎児期のためだけではなく、典型的なものである。これらの細胞は、複数のゾーンCNSの胎児、新生児、大人も老化生物の受信者と展示に注入されると同時に、十分な統合のための能力と差別化。具体的には、細胞をトランスフェクトされた脳室のキャビティ内への移植後に血液脳関門を損傷することなく移動し、細胞機能の脳組織の不可欠な構成要素です。ドナーニューロンは適切なシナプスを形成し、特定のイオンチャネルを発現する。血液脳関門のアストログリア派生神経幹細胞の形質転換体の健全性を維持しながら、脳血管上のプロセス、およびオリゴデンドロサイトドナー由来急行ミエリン塩基性タンパク質を拡張し、神経突起をミエリン形成。
加えて、神経幹細胞は、細胞ベクターとしての使用のためにトランスフェクトされる。これらの遺伝子の産物は、種々の生化学的CNS異常を補償することが可能であるため、このようなベクターの遺伝子構築物は、神経系の発達に関与する又は遺伝的欠陥の補正に用いる外来遺伝子のインビボ発現の安定提供します。トランスフェクトされた幹細胞の高い遊走活性および発生中の脳の種々の領域の胚領域における適切な移植は、細胞酵素の遺伝的欠損の完全な回復を望む。毛細血管拡張症候群(pgおよびpcdマウスの突然変異株)のモデリングにおいて、プルキンエ細胞は、出生後の発達の最初の週の間、実験動物の小脳から消失する。このような動物の脳への神経幹細胞の導入は、プルキンエ細胞および顆粒ニューロンへのそれらの分化を伴うことが示されている。pcd突然変異体では、動きの調整が部分的に修正され、振戦の強度が減少する。プルキンエ細胞変性がオンカナーゼによって誘導された霊長類にクローニングされたヒト神経幹細胞の移植においても同様の結果が得られた。移植後、顆粒層および分子層ならびに小脳実質のプルキンエ細胞層にドナー神経幹細胞が見出された。従って、神経前駆細胞の遺伝子改変は、外部の影響に抵抗性のある表現型の安定したコミットされた修飾を提供することができる。これは、ドナー細胞の生存および分化を妨げる因子(例えば、免疫攻撃性を有する)の受容者における発症に関連する病理学的プロセスにおいて特に重要である。
ヒトでのムコ多糖症VII型は、プログレッシブ神経変性によって特徴づけ、およびマウスの実験で遺伝子β-グルクロニダーゼの欠失変異をモデル化していること、知的発達に遅れました。β-グルクロニダーゼを分泌する神経幹細胞をトランスフェクトした新生仔マウス欠損受信者の脳室への移植後、ドナー細胞は、第一の端子領域に発見された、その後、変異マウスの脳における脳実質安定korrigiruyaリソソームの整合性に広がります。マウスの胎児や新生児マウス移植で子宮内管理のレトロウイルスの神経幹細胞を形質導入したテイ・サックス病のモデルでは、β2 - ガングリオシドの異常な蓄積につながる変異を持つ受信者におけるβ-ヘキソサミニダーゼのベータサブユニットの効果的な表現を提供します。
再生医療の別の領域は、増殖および分化の潜在的患者自身の神経幹細胞を刺激することです。線条体であり、リーリン - - 小脳およびミエリン塩基性タンパク質 - 脳内の特定のラットは中隔と大脳基底核、チロシンヒドロキシラーゼにNGFやBDNFを表現脊髄や脳仮死の片側切断でNT-3の分泌、神経幹細胞で。
しかし、刺激neyronogenezaの問題は十分ではありません注意を払いました。いくつかの作品は際立った臭いを担当する神経センターの機能的負荷は、新しい神経細胞の形成に反映されていることを示唆しています。臭気閾値と短期嗅覚メモリに違反していないが嗅球におけるニューロンの移行の数のトランスジェニックマウス欠損神経接着分子neyronogeneza強度低下及び減少は、臭いを区別する能力の障害と関連していました。レギュレーションでは歯状回の細胞の主要な役割neyronogeneza機能状態を果たしている:グルタミン酸穀物への暴露の弱体化効果を嗅内皮質の細胞の破壊は、ニューロンおよび繊維perforantパス刺激(海馬への一次求心性入力)の増殖および分化に寄与した後、阻害neyronogenezaの原因となります。NMDA活性化受容体のアンタゴニストは、アゴニストのに対し、新生物ニューロンを処理し、逆に、その旨neyronogeneza強度を低下させるには、グルココルチコイドの作用に似ています。文献では、研究の矛盾する結果があります:興奮性神経伝達物質グルタミン酸の実験的に実証済みの阻害作用についての情報が繁殖前駆細胞の刺激やてんかんの実験的およびカイニンピロカルピンモデルと動物の海馬に発作活性を増加させることにより、新たな神経細胞の外観上のデータと一致しないneyronogenezします。同時に、脳の特定の領域(キンドリング)の繰り返しサブスレッショルド刺激によって誘導されるてんかんの、伝統的なモデルのみニューロンの海馬損傷および死を観察したときキンドリングの後期におけるニューロンneyronogeneza強度増加の重症度の低い損失によって特徴付けられます。てんかん発作活動は新しい顆粒ニューロンの異常なローカライズとneyronogenez刺激で、その多くは、歯状回ではなく、乳びだけでなく現れることを示しています。これらのニューロンは、苔状繊維の萌芽の開発において重要である、軸索それらは通常担保から存在しないように、複数の隣接する結晶粒細胞とシナプスを形成する逆。
局所神経幹細胞の使用は、代謝および遺伝的神経変性疾患、脱髄疾患およびCNS機能の外傷後障害の治療における細胞移植の使用のための新たな見通しを開く。置換細胞移植を実施する前に、方法の1つは、脳の損傷領域へのその後の導入の目的のために、エクスビボで必要なタイプの神経前駆細胞を選択して拡張する。この場合の治療効果は、損傷細胞の置換または増殖因子およびサイトカインの局所放出によるものである。この再生プラスチック療法の方法は、所定の機能特性を有する十分に多数の細胞の移植を必要とする。
適切な分子特性と成熟した脳、ならびに異なる組織起源の地域の幹細胞の分化転換する能力の幹細胞の再生とプラスチックポテンシャルの研究を認識し、さらにする必要があります。神経幹前駆細胞への分化転換し得る細胞のマーカー組み合わせの決意を持つ今日スクリーニング抗原造血骨髄幹細胞(CD133 +、5E12 +、CD34-、CD45-、CD24)。新生児免疫不全マウスの脳への移植中に、インビトロでニューロスフェアを形成し、ニューロンを形成する細胞が得られる。細胞異種移植への関心は、進化的に離れた分類群の個体における幹細胞移植の可能性に関する研究の結果である。それを越えることなく、移植された細胞が積極的に腫瘍の全体積を通って移動し、脳の完全な部分での細胞の導入は、腫瘍に向かって、それらの活性移行を観察した:それは脳腫瘍の領域で神経幹細胞の移植の結果の適切な解釈せずに残っています。そのような移行の生物学的意義の問題は未解決のままである。
ヒトES細胞由来の神経幹細胞、ならびに他の神経前駆細胞の移植の成功は、唯一の未分化胚性幹細胞移植成人の免疫担当受信者は必然的に奇形腫および奇形癌に変身非常に神経前駆細胞の使用条件下で可能であることに留意すべきです。劇的ドナー細胞懸濁液が増加し、腫瘍形成性移植片における低分化の細胞であっても、最小限の量が許容できないほど腫瘍形成またはneneyralnoy組織のリスクを高めます。正常胚を流す特定の段階で発生するドナー組織細胞の代替供給源として使用される場合、神経前駆細胞の均質集団の作製が可能です。別のアプローチは、徹底的に系統特異的に選択することによって、望ましくない細胞集団を排除することです。危険はまた、増殖因子とin vitroでの露出アンダーの後に目的の神経移植のヒトES細胞のための使用を提供します。この場合、障害が構造物に固有の神経管を形成するために、神経分化プログラムを除外することはできません。
今日、神経幹細胞は、病理学的に変化した中枢神経系領域に指向性を示し、顕著な再生塑性効果を有することは明らかである。神経組織のソース細胞死における微小環境は、このようにCNS領域内の特定の神経要素の赤字を回復、移植細胞の配向分化をシミュレートします。特定の神経変性過程では要約のneyronogenezaに神経原信号を発生し、脳内で成熟した神経幹細胞を指示する情報に対応することができます。神経幹細胞の治療可能性のグラフィックイラストは、実験研究からの多数のデータによって提供される。中大脳動脈(虚血性脳卒中モデル)の連結による動物への神経幹細胞の嚢内管理クローンは特にFGF2と神経幹細胞の移植の場合には、エリアや脳の領域での破壊的な変化の量を減らすのに役立ちます。免疫細胞化学的に、虚血領域へのドナー細胞の移動が観察され、続いてレシピエントのインタクトな脳細胞とのそれらのインテグレーションが観察される。感覚機能や脳室へのこれらの細胞の導入を向上させる実験的なストロークでのラットの脳に移植未成熟な神経上皮細胞株MHP36マウスは、認知機能を向上させます。移植の結果、ラットは、造血、神経ヒト骨髄細胞が除去された虚血性損傷によって引き起こされる大脳皮質の機能不全を予め形成されました。この場合、異種の神経前駆細胞は、注射部位から脳組織の破壊的変化のゾーンに移動する。ラットの外傷性脳皮質損傷における同種骨髄細胞の頭蓋内移植は、運動機能の部分的な回復をもたらす。ドナー細胞は、移植され、増殖され、ニューロンおよび星状細胞への神経分化を受け、病巣の焦点に向かって移動する。実験ストロークで成体ラットの線条体に投与した場合にクローン化されたヒト神経幹細胞が損傷を受けたCNS細胞を交換し、部分的に乱れた脳機能を復元します。
ずっと後でより尾側に位置する部分よりも神経幹を開発有利た終脳胚から単離された神経幹細胞。脊髄から神経幹細胞43から137日の人間の胎児の分離の可能性EGFおよびFGF2の存在下でこれらの細胞は、神経細胞とアストロサイトに分化ニューロスフェアと早期継代展示多能を形成するとして。このような細胞は唯一つまり、彼らは単能性あり、アストロサイトに分化することができる - しかし、(1年以上)神経前駆細胞の長期的な栽培は、多分、それらを奪います。地域の神経幹細胞は、部分的bulbektomiiによって得られ、LIFの存在下での培養で増殖した後にCNSの他の部分における神経変性変化と同じ患者に移植することができます。診療所では脳の基底核に損傷を伴う脳卒中患者の治療のために、神経幹細胞の使用による置換細胞療法が最初に行われた。ドナー細胞の移植の結果、ほとんどの患者の臨床状態が改善した。
一部の著者は、神経幹prizhivlyatsya細胞の能力は、中枢神経系を損傷した細胞治療のための無限の可能性を開きますされて移動し、神経組織の様々な分野に統合することを信じては(ローカルだけでなく、大規模な(脳卒中または仮死)、multiochagovyh(多発性硬化症)、さらにはグローバルではありません最も代謝障害または神経変性認知症)、病理学的プロセスを継承しています。実際、8ヶ月間メチルフェニルtetrapiridina(パーキンソン病のモデル)の導入により誘導されるmezostrialnoyシステムにおけるドーパミン作動性ニューロンの変性から(それぞれ、マウスおよび霊長類)クローニングされた神経幹マウスおよびヒト細胞レシピエント動物に移植する場合、移植前、ドナー神経幹細胞へ受信者の中枢神経系に統合。一ヶ月後、移植された細胞は、両側中脳に沿って配置されています。得られたニューロン起源の一部は、移植に対する免疫応答の非存在下でtirozingidrolazuドナーを表します。6-ヒドロキシ(パーキンソン病の別の実験モデル)で処置したラットでは、宿主脳への移植細胞の微小環境への適応は、移植前に神経幹細胞の培養条件によって決定しました。神経幹細胞が急速にEGFの影響を受けて、in vitroで増殖され、より効率的に28日齢の培養物からの細胞よりも、損傷の線条体におけるドーパミン作動性ニューロンの不足のために作ら。著者は、これはインビトロ神経前駆細胞における細胞分裂の際に、それぞれの分化のシグナルを知覚する能力の喪失によるものであると信じています。
いくつかの研究では腹側中脳のドーパミン作動性ニューロンの同時移植神経栄養因子の供給源として胚線条体細胞のこの領域に移植することにより損傷線条体神経再生プロセスの影響を改善することを試みてきました。明らかになったように、神経移植の有効性は、胚の神経組織挿入の方法に大きく依存する。胎児の神経組織の脳の脳室系への移植の準備の研究の結果(怪我線条体実質を避けるため)パーキンソンモータ欠陥にそのプラスの効果についての情報を得ました。
しかし、他の研究では、実験観察は、脳室の製剤にその移植を示している胚性ラットの線条体のgemiparkinsonizmomにGABA作動性神経要素を移植としてドーパミン作動性ニューロンを含む胚の腹側中脳の神経組織は、ドーパミン作動系の機能障害の回復に寄与しません。逆に、免疫細胞化学は、ラットの線条体に移植腹側中脳のドーパミン作動性ニューロンの低い生存の証拠を確認しました。胚の腹側中脳の神経組織の治療効果脳室内移植が実現した場合にのみ線条体胚細胞の除神経線条体製剤への同時注入。著者は、この効果のメカニズムは、胚線条体ドーパミン作動性、特定のアクティビティ室内移植腹側中脳におけるGABA作動性細胞の正の栄養効果と関連していることを示唆しています。移植における発現グリア反応がわずかな回帰指標のアポモルヒネテストを伴っていました。後者は、今度は、血液脳関門の透過性の違反を直接指しGFAPの血清含有量と相関します。これらのデータに基づいて、著者らは、GFAPの血清は、移植の機能状態の十分な尺度として使用することができる、とneurospecific GFAP型抗原のための血液脳関門の透過性の増大が原因受信者の神経組織に対する自己免疫損傷に移植片不全の開発に病原性のリンクであると結論しました。
他の研究者の観点から、移植の安定と生活の後、神経幹細胞の移植と統合、ドナー細胞は、移植後少なくとも2年間は、その数を大幅に低下させることなく、受信者に発見されたとして。試みは、未分化状態で神経幹細胞は、免疫拒絶反応を誘導するのに十分なレベルのMHCクラスIおよびIIを発現しないという事実によってこれを説明するために、唯一の低分化神経前駆細胞に関連して有効であるとみなすことができます。しかしながら、レシピエントの脳内の全ての神経幹細胞が未熟胚性状態にとどまるわけではない。それらのほとんどは分化を受け、その間にMHC分子が完全に発現される。
特に、反応性グリオーシスにより引き起こされるdofaminer-移植CALニューロン(のみ5~20%)の悪い生存率と関連するドーパミン作動性ニューロンを含む胚の腹側中脳の移植intrastriarnoy実験的パーキンソン薬の治療のための使用の効率性の欠如は、、、でローカル外傷脳実質を伴います移植。これは、特定のニューロンとおから抗原で神経組織の末梢血抗原へのアクセス権を持つ血液脳関門の完全性の破壊にローカル傷害の脳実質と関連グリオーシスリードすることが知られています。これらの抗原の血液中に存在することは、それらに特異的な細胞傷害性抗体を誘発し、自己免疫攻撃を開発することができます。
それが力にまだあることCymbalyuk V.ら(2001)レポートは、CNS、血液脳関門の免疫系から単離された免疫学的に特権領域であり、これによれば、ビューの伝統的な点のままです。文献のレビューでは、著者らは、この見解が哺乳動物の脳における免疫プロセスの本質に完全に対応していないことを示唆する数多くの研究を参照している。脳実質に導入された標識物質が深い頸部リンパ節に到達し、体内で抗原の脳内注射した後、特異的抗体を形成することができることが発見されました。子宮頸部リンパ節の細胞は、注射後5日目からそのような抗原への増殖に相当する。特異的抗体の形成はまた、脳の実質に皮膚を移植する際に明らかにされた。このレビューの著者は、抗原を脳からリンパ系に輸送するいくつかの可能な方法を示している。それらの1つは、脈管周囲からくも膜下腔への抗原の移行である。大きな脳血管に局在する血管周囲の空間は、脳のリンパ系に相当すると考えられている。第2の方法は、白色繊維に沿って - 鼻の粘膜のリンパ管に格子状の骨を通っている。さらに、硬膜の中にはリンパ管の広範なネットワークが存在する。リンパ球の血液細胞関門も非常に相対的です。活性化リンパ球は、脳の「免疫フィルター」の構造の透過性に影響を与える酵素を産生することができることが証明されている。毛細血管後細静脈のレベルでは、活性化されたTヘルパーが、そのままの血液脳関門を貫通して貫通する。脳の抗原を代表する細胞が存在しないという論文は、批判に立ち向かわない。現在、少なくとも3つのタイプの細胞によって中枢神経系に抗原を提示する可能性は確かに証明されている。第一に、これらは骨髄起源の樹状細胞であり、大きな血管および白質に沿って脳内に局在する。第二に、抗原は、脳の血管の内皮細胞に提示することが可能であり、MHC抗原と関連して、これらの抗原をT細胞に特異的なクローン増殖をサポートします。第3に、ミクロおよびアストログリア細胞は抗原提示剤として作用する。CNSにおける免疫応答に参加することによって、星状細胞は、細胞immunnoeffektornoy特性を取得して、抗原、サイトカインおよび免疫調節の数を表します。γ-インターフェロン(Y-INF)と共にインキュベートした場合、インビトロアストログリア細胞はI MHC抗原及びIIクラスを発現し、星状細胞を刺激抗原表現することが可能であり、リンパ球のクローン性増殖を維持します。
脳組織外傷、術後炎症、浮腫、および胎児神経組織の移植を伴うフィブリン沈着は、乱れ自己寛容、感作およびSDZ + CD4 +リンパ球の活性化と血液脳関門の透過性を増加させるための条件を作成します。自動および同種抗原の提示はMHC分子、ICAM-1、LFA-I、LFA-3、共刺激分子B7-1(CD80)およびB7-2(CD86)、ならびにを発現Y-INFに応答して星状細胞および小グリア細胞を実施しましたIL-1α、IL-1βおよびγ-INFの分泌を阻害する。
そのため、むしろその末梢投与時よりも脳内移植で胚性神経組織の生存期間の延長は、ほとんど移植免疫の開始の欠如に起因することはできないという事実。特に抗原に対する単球、活性化リンパ球(細胞傷害性CD3 + CD8 +およびヘルパーT細胞)およびそれらが産生するサイトカイン、ならびに抗体が末梢移植胎児神経組織は、その拒絶反応の主要な役割を果たしているからです。neyrotransplantatov T細胞免疫プロセスに対してより耐久性のある抵抗性のための条件を作成するいくつかの重要性は、胚神経組織におけるMHC分子の発現の低いレベルを有します。実験では、脳内の胚の神経組織の移植後の免疫炎症がもっとゆっくり皮膚移植後よりも開発している理由です。それにもかかわらず、6ヶ月後、神経組織の個々の移植片の完全な破壊が観察される。MHCクラスIIに主にTリンパ球制限抗原を局在移植の領域における(ニコラスら、1988)。これは、神経移植のksenologicheskoyのTヘルパー(L3T4 +)の枯渇ではなく、細胞傷害性Tリンパ球(LYT-2)のために、レシピエントマウスの脳におけるラットの神経組織の生存を延長することを実験的に確立されました Neyrotransplantata拒絶はマクロファージおよびホストのTリンパ球の浸潤を伴います。したがって、マクロファージおよびin situ宿主細胞を提示する免疫刺激性抗原として作用し、MHCクラスI発現が、細胞傷害性キラー活性レシピエントTリンパ球を増加させることにより、ドナー抗原の増加ミクログリア細胞を活性化しました。
それはきれいなラインと神経前駆細胞は、免疫攻撃を受けると内皮細胞またはグリアドナー要素でレシピエント生物の免疫系の投機neyrotransplantata拒絶反応を説明するための多くの試みを分析しても意味がありません。中枢神経系内のより長い移植片生存のメカニズムが脳に浸潤するTリンパ球上で重要な役割発現骨髄細胞はFasリガンド結合アポトーシスレセプター(FAS分子)を果たしていることは注目に値するメッセージの典型であるアポトーシスを誘導バリア自己免疫原性組織の防御機構。
適切に述べたように、胚の神経組織のCymbalyuk V.ら(2001)は、移植によるサイトカインの局所産生にも、脳の抗原と活性化細胞への感作が関与する炎症の発達によって特徴付けられる抗体、およびれます。これにおける重要な役割は、CNS疾患の進行中に起こる脳抗原に対する生物の既存の感作によってもたらされ、移植抗原に向けられ得る。実際の長期生存組織適合neyrotransplantatovは、レシピエントのCD4 +リンパ球へのシクロスポリンAの投与またはモノクローナル抗体を介してのみ、免疫系の抑制によって達成理由です。
したがって、組織の免疫学的適合性に関連するものを含め、神経移植の多くの問題は未解決のままであり、根本的かつ臨床的な研究の後にのみ解決することができる。