骨髓神經組織定向干細胞研究現狀

摘 要：本文從骨髓神經組織干細胞的分離培養、生物學特性、在不同年齡階段含量不一及面臨的問題進行簡要的闡述。

關鍵詞：骨髓 神經組織定向干細胞

中圖分類號：R329 文獻標識碼：A

近年來，骨髓中的干細胞用于治療腦梗塞成為研究熱點，腦梗塞后發揮作用的骨髓細胞類型還不清楚。骨髓中存在一群CXCR4+ TCSCs，這群細胞表達某些組織的mRNA，如心臟、肝臟、骨骼肌和神經組織的mRNA[1]。 TCSCs中存在著一群特殊細胞即神經組織定向干細胞（NTCSCs），NTCSCs能表達神經的標志物，如Nestin、NeuN、βⅢ-Tubulin等，這些生物學特性與腦源性神經干細胞相似。值得注意的是NTCSCs在腦損傷后能被動員到外周血中，在趨化因子受體、白血病抑制因子受體、造血生長因子受體作用下能趨化到受損的神經組織[2]。本文就NTCSCs近年來的研究狀況進行簡述。

1.NTCSCs表達神經標志物

鼠的某些細胞表達造血干細胞的標志Sca-1+，對組織的再生起重要作用[3-5]。Kucia從C57小鼠中提取出了的骨髓單個核細胞，用磁珠分選法分離出了Sca-1+/lin-/CD45+和Sca-1+/lin-/CD45-這兩種細胞，借助RT-PCR對其進行mRNA檢測，認為小鼠造血干細胞內Sca-1+/lin-/CD45+亞群是NTCSCs。

分離出Sca-1+/lin-/CD45-細胞數量很少，但Nestin，β Ⅲ-tubulin，GFAP等神經標志物RNA的表達要高于Sca-1+/lin-/CD45+細胞。 Sca-1+/lin-/CD45-比Sca-1+/lin-/CD45+細胞要小很多，直徑大概為2um。Sca-1+/lin-/CD45-細胞能表達GFAP蛋白，NeuN蛋白、nestin蛋白、還可以在神經干細胞的培養基中形成神經球。

2.NTCSCs能分化為神經元、星形膠質細胞

將Sca-1+/lin-/CD45+和Sca-1+/lin-/CD45-這2種細胞放入神經干細胞的培養基中培養， 一星期后，出現了懸浮的球狀的細胞。為了研究它是否存在自我增殖的能力，取出培養一星期的原代神經球，用胰蛋白酶將其分成單個細胞，加入10%胎牛血清終止細胞的消化，將分離的單個細胞放入與原代細胞相同的神經干細胞的基礎培養基中，在培養一星期后又觀察到新的神經球出現。證明了NTCSCs具有形成克隆的能力、能自我復制和更新。取出神經球細胞，給予有血清的培養基培養10d。10d后，將培養的細胞進行免疫組織化學鑒定，結果顯示Sca-1+/lin-/CD45+的NTCSCs能表達βⅢ-Tubulin、GFAP抗原，表明骨髓神經組織定向干細胞能分化為神經元、星形膠質細胞。

3.NTCSCs在不同年齡階段含量不一

研究發現NTCSCs在年幼老鼠中對神經干細胞的標志物表達較高。借助實時RT-PCR對三周和一年的C57小鼠骨髓單個核細胞中的NTCSCs進行檢測，結果顯示，在年老老鼠中Nestin、GFAP、β Ⅲ-tubulin 信使RNA表達降低；1年動物和3周動物相比，Sca-1+/lin-/CD45-細胞數量明顯降低。從而可以說明NTCSCs具有年齡依賴性，在年老的動物的骨髓中含量較少，含量隨年齡增大而減少。

4.NTCSCs擴增問題

NTCSCs大約占骨髓單個核細胞（BMNCs）0.01%，數量極少，并且具有年齡依賴性，在年老的動物的骨髓中含量較少，年幼動物骨髓中含量較多，含量隨年齡增大而減少。有研究顯示寄居在骨髓的NTCSCs在腦損傷時可釋放入血，被認為可能是參與神經修復的潛能細胞。但腦損傷后，大量神經細胞的丟失，釋放入血的NTCSCs不足以重建受損的腦組織。因此，在探究NTCSCs的生物學特性的基礎上考慮如何擴增骨髓的NTCSCs成為亟待解決的問題。

參考文獻：

[1]Kucia M， Ratajcz ak J， Rat ajczak M Z. Bone marrow as a source of circulating CXCR4+ tissue committed stem cells[J].Biol Cell， 2005， 97（2） ： 133-146.

[2]Magda Kucia1， Wojtek Wojakowski2， Ryan Reca1， The migration of bone marrow-derived non-hematopoietic tissue-committed stem cells is regulated in an SDF-1-， HGF-， and LIF-dependent manne[J]. 2006， 54， 121–135.

[3]Gamie Z， Tran GT， Vyzas G， Stem cells combined with bone graft substitutes in skeletal tissue engineering[J].2012 Apr 14.

[4]Neman J， Hambrecht A， Stem cell-mediated osteogenesis： therapeutic potential for bone tissue engineering[J].2012；6：47-57.