吴凌峰,等成体神经于细胞与微环境 Gomez- Gairo等圓3研究发现,小鼠大脑干细结构,在核心包含神经干细胞的一个顶部末端,在 胞微环境内的血管内皮细胞能产生β-细胞素,导致外缘为2种室管膜细胞包绕,说明神经干细胞参与了 神经干细胞增殖并形成新的神经细胞而促进大脑再室管膜的构成。室管膜细胞开始被认为是室管膜区 生;相反,当给小鼠施加阻断β-细胞素活性的抗体的固定干细胞,但是现在研究认为戒体大鼠大脑中 时,则可抑制新神经元产生 这些细胞是细胞有丝分裂后期的,并无自我更新的 能力,不能被培养后分化为神经元。 以上研究说明血管内皮细胞与神经干细胞两者 在微环境中相互依存,互不可少。 Carlen等剛3证明室管膜细胞在正常情况下成体 再生过程并没有起到作用,但在卒中情况下具有分 星形胶质细胞:微环境中星形胶质细胞表达的几化为神经母细胞和星形胶质细胞的潜能 种因子:血管内皮生长因子、干细胞因子、基质衍 生因子1α、单核细胞趋化蛋白1会影响在生理和病 虽然室管膜细胞在正常情况下不是神经干细 理条件下神经干细胞性能,能促进神经母细胞的迁胞,但能在干细胞微环境中发挥了作用。室管膜细 胞生成的色素上皮源性因子,能促进体内和体外神 经干细胞的自我更新和增殖。室管膜细胞生成的头 Lim等悶发现,在体外新生或成体分离的室管蛋白,一种骨形态发生蛋白拮抗物,可通过干预神 膜下区细胞与单层星形胶质细胞培养中,可明显增经胶质细胞阻止神经发生。另外,室管膜细胞 加室管膜下区神经干细胞的增殖并分化至神经母细在离开微环境的新生神经母细胞迁徙中发挥了作 胞。成体海马的神经祖细胞在层粘连蛋白外涂料的用岡6 微型聚合物基质中培养,神经祖细胞与星形胶质细 胞共培养证实了能增加神经祖细胞的分化,使β-Ⅲ 细胞外基质:细胞外基质是组成间质和上皮血管 微管蛋白表达的增加了2倍 中基质的不溶性结构成分,神经干细胞微环境中的 细胞外基质主要由透明质酸所组成,构成了透明质 神经干细胞对星形胶质细胞功能也有影响。外酸网络,其与糖蛋白和蛋白聚糖相连,锚泊细胞表 源性神经祖细胞被移植至帕金森病模型黑质和纹状面至基质上。 体中,内源性神经祖细胞的增殖、神经元的分化并 迁徙至受损部位增加,并表达各种不同的神经营养 神经干细胞与细胞外基质紧密结合是通过细胞 因子,包括对微环境中星形胶质细胞功能有关键作间黏附分子来实现的,干细胞能表达层粘连蛋白 用的音速小子( Sonic hedgehog)等4041 α6β1整联蛋白等受体,与细胞外基质包含的细胞粘 合素C、纤维连接蛋白、层粘连蛋白、血小板反应 说明在调控神经干细胞微环境中星形胶质细胞蛋白和胶原蛋白Ⅳ相连接,成体动物室管膜下区 起了一种关键作用。微环境中星形胶质细胞的移植干细胞通过抑制α6β1整联蛋白来阻止它们与内皮 能足够改变中枢神经系统非神经再生区域的微环细胞的粘合,从而改变自身位置和增生情况。α6β1 境。星形胶质细胞可作为间断体内神经干细胞扩增膜整连蛋白对成熟的室管膜下区神经干细胞与它的 和分化的一种有用的工具。 血管生存环境具有重要的作用。 室管膜细胞:室管膜细胞是位于中枢神经系统脑 通过对转基因小鼠大脑内神经干细胞的编码 室壁上的特殊神经胶质细胞,产生脑脊液。一层纤ld(DNA结合的抑制因子)蛋白质基因敲除,发现在该 毛覆盖在这些细胞的顶端,与脑脊液循环的有蛋白缺如小鼠出生后24h内即死亡,对其大脑的进 一步研究发现其大脑内神经干细胞增殖能力显著下 降,而且干细胞的数量也明显减少。研究发现ld蛋 Mirzadeh等阳利用共焦显微镜观察结构,发现白质分子直接调控一种称作Rap1GAP蛋白(小分子 大鼠室管膜下区室管膜细胞层上有许多独特纸风车G蛋臼Rapρ1的三磷酸鸟苷酶激活蛋白)的生成,而这 /SSN 2095-4344 CN 21-1581/R CODEN: ZLKHAH o1994-2013ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp:/www.cnki.net吴凌峰，等. 成体神经干细胞与微环境 ISSN 2095-4344 CN 21-1581/R CODEN: ZLKHAH 3541 www.CRTER.org Gómez-Gaviro等[36]研究发现，小鼠大脑干细 胞微环境内的血管内皮细胞能产生β-细胞素，导致 神经干细胞增殖并形成新的神经细胞而促进大脑再 生；相反，当给小鼠施加阻断β-细胞素活性的抗体 时，则可抑制新神经元产生。 以上研究说明血管内皮细胞与神经干细胞两者 在微环境中相互依存，互不可少。 星形胶质细胞：微环境中星形胶质细胞表达的几 种因子：血管内皮生长因子、干细胞因子、基质衍 生因子1α、单核细胞趋化蛋白1会影响在生理和病 理条件下神经干细胞性能，能促进神经母细胞的迁 移[37]。 Lim等[38]发现，在体外新生或成体分离的室管 膜下区细胞与单层星形胶质细胞培养中，可明显增 加室管膜下区神经干细胞的增殖并分化至神经母细 胞。成体海马的神经祖细胞在层粘连蛋白外涂料的 微型聚合物基质中培养，神经祖细胞与星形胶质细 胞共培养证实了能增加神经祖细胞的分化，使β-Ⅲ 微管蛋白表达的增加了2倍[39]。 神经干细胞对星形胶质细胞功能也有影响。外 源性神经祖细胞被移植至帕金森病模型黑质和纹状 体中，内源性神经祖细胞的增殖、神经元的分化并 迁徙至受损部位增加，并表达各种不同的神经营养 因子，包括对微环境中星形胶质细胞功能有关键作 用的音速小子(Sonic hedgehog)等[40-41]。 说明在调控神经干细胞微环境中星形胶质细胞 起了一种关键作用。微环境中星形胶质细胞的移植 能足够改变中枢神经系统非神经再生区域的微环 境。星形胶质细胞可作为间断体内神经干细胞扩增 和分化的一种有用的工具。 室管膜细胞：室管膜细胞是位于中枢神经系统脑 室壁上的特殊神经胶质细胞，产生脑脊液。一层纤 毛覆盖在这些细胞的顶端，与脑脊液循环的有 关[42]。 Mirzadeh等[42]利用共焦显微镜观察结构，发现 大鼠室管膜下区室管膜细胞层上有许多独特纸风车 结构，在核心包含神经干细胞的一个顶部末端，在 外缘为2种室管膜细胞包绕，说明神经干细胞参与了 室管膜的构成。室管膜细胞开始被认为是室管膜区 的固定干细胞，但是现在研究认为成体大鼠大脑中 这些细胞是细胞有丝分裂后期的，并无自我更新的 能力，不能被培养后分化为神经元。 Carlen等[43]证明室管膜细胞在正常情况下成体 再生过程并没有起到作用，但在卒中情况下具有分 化为神经母细胞和星形胶质细胞的潜能。 虽然室管膜细胞在正常情况下不是神经干细 胞，但能在干细胞微环境中发挥了作用。室管膜细 胞生成的色素上皮源性因子，能促进体内和体外神 经干细胞的自我更新和增殖。室管膜细胞生成的头 蛋白，一种骨形态发生蛋白拮抗物，可通过干预神 经胶质细胞阻止神经发生[44-45]。另外，室管膜细胞 在离开微环境的新生神经母细胞迁徙中发挥了作 用[46]。 细胞外基质：细胞外基质是组成间质和上皮血管 中基质的不溶性结构成分，神经干细胞微环境中的 细胞外基质主要由透明质酸所组成，构成了透明质 酸网络，其与糖蛋白和蛋白聚糖相连，锚泊细胞表 面至基质上[47]。 神经干细胞与细胞外基质紧密结合是通过细胞 间黏附分子来实现的，干细胞能表达层粘连蛋白 α6β1整联蛋白等受体，与细胞外基质包含的细胞粘 合素C、纤维连接蛋白、层粘连蛋白、血小板反应 蛋白和胶原蛋白Ⅳ相连接[48]，成体动物室管膜下区 干细胞通过抑制α6β1整联蛋白来阻止它们与内皮 细胞的粘合，从而改变自身位置和增生情况。α6β1 膜整连蛋白对成熟的室管膜下区神经干细胞与它的 血管生存环境具有重要的作用。 通过对转基因小鼠大脑内神经干细胞的编码 Id(DNA结合的抑制因子)蛋白质基因敲除，发现在该 蛋白缺如小鼠出生后24 h内即死亡，对其大脑的进 一步研究发现其大脑内神经干细胞增殖能力显著下 降，而且干细胞的数量也明显减少。研究发现Id蛋 白质分子直接调控一种称作Rap1GAP蛋白(小分子 G蛋白Rap1的三磷酸鸟苷酶激活蛋白)的生成，而这