激活内源性神经干细胞治疗阿尔茨海默病的研究进展Word格式.docx

1、的某些病理状态下，成熟神经细胞逆向分化、发生细胞骨架的胚胎回 复，出现胚胎神经上皮细胞特性的再表达。 这类细胞可能为星型胶质细胞或少突胶质细胞的前体细胞。成体神经发生包括内源性 NSCs神申经祖细胞（NPCs）增生、迁移、分化为成熟神经元并将其功能整合入成 活的神经网络中5，神经发生仅见于SVZ/嗅球系统和海马齿状回 两个区域6。2 AD病理情况下的内源性 NSCs在AD病理情况下，脑部可有内源性 NSCs增殖。Jin等7研 究了 AD病变与NSCs曽殖活化之间的关系，发现在 AD患者的海马组 织中，与NSCs增殖分化相关的蛋白标志物双皮质素、多唾液酸一神 经元黏附分子和微管相关蛋白等均呈现高

2、表达， 新的神经元在CA1区增加。随后他们又发现在转基因小鼠 AD模型中NSCs集中的两个区域 （即SVZ和 SGZ均有NSCs舌化与增殖8。同时，Ziabreva等9的病例对照研究发现在 AD患者SVZ区 nestin（为NSCSt异性标记物） 免疫反应性细胞明显增多。另外，Gan等10发现在AD转基因小 鼠中AB斑块形成早期阶段海马区 NPCS数轻微增加，而在AB斑块出 现及进展阶段NPCs数明显增加。金国华等11以切断穹隆 海马 伞制作AD模型，结果表明在术后第7天时微管相关蛋白阳性神经元 较多，第14天时细胞进一步迁移及成熟；正常组第7天时仅见少量微 管相关蛋白阳性神经元，第14天时细

3、胞稍增多；对照组第7天时未见 微管相关蛋白阳性神经元，第14天时仅有少量微管相关蛋白阳性神 经元。而且，穹隆 海马伞切割侧的海马提取液可以明显促进 NSCs分化为神经元和胆碱能神经元。但 Rodri guez等12在AD转基因 小鼠模型中发现雄性小鼠在9月龄时新的神经元生成减少73% 12月 龄时没有新神经元生成。而雌性小鼠较早出现神经发生减少， 在4月 龄时即减少63%在12月龄时几乎没有神经发生出现。这些研究结 果提示AD本身能够一定程度诱导内源性 NSCs的活化，以实现机体功 能的代偿恢复，同时也说明随着病程的延长及年龄的逐渐增长， 内源性NSCs活化逐渐减少。因此，通过外源性手段刺激内

4、源性 NSCs活化 成为治疗AD所必须。3利用内源性NSCs治疗AD的优势及意义由于内源性NSCs可针对环境的变化调整增殖与分化的速度，而 且这种潜力不局限于正在进行神经组织生成的区域.因此可以用各种 干预因素对其加以调整和改善，以期通过综合利用神经营养因子、针 刺或电刺激、药物、康复治疗等促进 NSCs的激活与增殖，并迁移至靶区进一步分化与整合。利用内源性NSCQ台疗AD比其他细胞替代疗 法具有多种独特的优势：可以避免免疫反应、减少肿瘤发生、绕过了 许多伦理问题等。因此其应用前景乐观，有理由相信它将成为 AD治疗领域一座新的里程碑。4激活内源性NSC治疗AD的方式成体内源性NSCS在一定条件

5、下增殖、迁移、分化，新生的神经 元可替代丢失的神经细胞发挥一定的功能。 但是，仅靠这些自身激活的内源性NSCs还不足以完全修复神经功能。在缺乏任何外源性干预 的情况下，新生NSCs的数量和存活时间均很有限。同时，由于血脑 屏障的存在，使得大分子物质很难通过并到达其作用部位。近来研究 显示，环境和药物等因素可调控内源性 NSCs 13。因此，目前学者 们正探索运用外源性干预手段活化内源性 NSCs增殖、迁移、分化等， 以期达到有效治疗AD的目标。4.1环境因素激活内源性 NSCs生活在丰富环境中的 AD小鼠，Wolf等14发现其水迷宫成绩提高、海马神经营养因子 （NT 3）和 脑源性神经营养因子

6、（BDNF）上调、海马神经发生增加；相反，生活在 装有运动轮的笼子中的 AD小鼠，尽管其体格得到了增强，但其空间 学习能力及海马神经发生没有变化， 且海马及皮质生长因子下调。说 明丰富的环境能够促进各种营养因子的分泌，从而激活内源性 NSCs低氧能激活静止的NPCs导致NPCs的扩增，随后分化为神经元和胶 质细胞15。Zhu等16认为：在体外，低氧可以促进 NSCs的生 长及维持其成活，在体内低氧增加SVZ和齿状回内源性NSCs的数量， 其机制涉及到缺氧诱导因子1信号通路。因此推测，调整及丰富AD 患者周围环境，对其症状的改善不失为一种有效的手段。4.2针刺疗法激活内源性NSCs在祖国传统医学

7、研究中，唐勇等 17认为针刺疗法能增强海马内源性神经生长因子的表达， 从而促进了海马内源性NSCS的增殖活化，并定向分化形成新生的胆碱能神 经元，因此可用于AD的治疗。这无疑为AD患者提供了一有益治疗途 径。4.3细胞因子激活NSCSBauer等18发现白血病抑制因子（LIF） 促进SVZ/嗅球NSCs的自我更新，最终导致 NSCs池的扩张。因此联 合其他因子，LIF可能促进成体脑神经细胞的再生。粒细胞集落刺激 因子（G CSF）可以动员造血干细胞（HSCs）从骨髓进入外周血，AD小 鼠皮下注射粒细胞集落刺激因子可以显著改善其认知功能、增加 AB周围神经发生以及明显提高小鼠大脑乙酰胆碱水平等，

8、 因而认为粒细胞集落刺激因子是一种新的、非侵入性的治疗 AD药物19。在AD 小鼠模型中，Baron等20发现干扰素 丫能提高成体小鼠海马齿状回神经发生，从而改善其空间学习记忆能力。另外，有研究认为21血管内皮生长因子（VEGF在活体内能刺激神经发生，在体外它 是NSCs的营养因子并维持成体神经系统的神经发生，因此有助于神 经变性疾病的治疗。最近证据表明， VEGF可以改善AD大鼠学习和记忆能力，其机制是通过刺激大鼠海马齿状回血管发生和神经发生22。在成体脑中，BDNF和 5羟色胺（5 HT）具有调节突触可塑性、 神经发生和神经元存活功能，两者相互调节，如 5 HT刺激BDNF表 达，BDNF

9、增强5HT神经元存活和生长。二者信号受损在 AD等年 龄相关性疾病的发病机制中起重要作用，增强二者的信号可能有助于 治疗AD 23。上述研究结果均提示各种细胞因子及神经营养因子能 促进内源性NSCS活化，有治疗AD的潜能。4.4叶酸及多价不饱和脂肪酸激活内源性 NSCs叶酸缺乏抑制成 体脑NPCS勺增殖，进而影响神经发生24。低叶酸和高同型半胱氨 酸（Hey）与认知功能障碍密切相关，增加叶酸供应可以改善认知功能。 联合应用叶酸、二十碳五烯酸、二十二碳六烯酸及花生四烯酸能改善 AD的认知功能，因为它们能上调与神经发生、神经传递及连接有关 的基因表达25。这些研究结果表明维持AD患者体内叶酸及多价

10、不 饱和脂肪酸正常水平，对利用其内源性 NSCs是有益的。4.5非传统AD治疗药物激活内源性NSCs银杏叶提取物761（EGb 761）能改善转基因AD小鼠认知功能，其机制除了 EGb 761能抑制A B聚集、抗AB毒性外，EGb 761还能增加海马神经前体细胞数量及 提高海马神经发生，因此具有预防和治疗 AD的潜能26。脑活素（cerebrolysin） 有激活中枢神经系统内源性 NSCS曽生的作用，对急性脑卒中、血管性痴呆患者的认知功能和记忆、运动功能等有显著性 改善。在AD转基因模型中，Rockenstein等27发现脑活素通过 保护NPCs和减少细胞调亡，从而促进海马 SGZ神经发生，

11、并增强突 轴的形成和记忆功能的获得。别孕烯醇酮为一种低分子量、容易透过 血脑屏障、无毒的神经甾体类物质，Brinton等28体外实验给予 别孕烯醇酮发现NPCs显著增加，而体内实验它可使转基因 AD小鼠SGZ区神经发生增加。右依法克生（dexefaroxan）为a 2肾上腺素能受 体拮抗剂，Rizk等29认为它可提高海马神经发生，促进海马新 生的颗粒细胞存活。在双转基因鼠中， Butovsky等30发现格拉太米尔（一种治疗MS药物）可诱导神经发生和树突状小胶质细胞表达 胰岛素样生长因子，从而减少AB斑块的形成和降低小鼠认知功能的 损害。另外，5 HT再摄取抑制剂促进海马神经发生并提高认知功能，

12、 Mowla等31分别用氟西汀（fluoxetine）+ 卡巴拉汀（rivastigmine）; 卡巴拉汀；安慰剂治疗三组AD患者，前两组可以改善认知功能（两组 之间对改善认知功能无显著差异，但前者在日常生活和整体功能活动 方面做得更好），而安慰剂组在各方面测量均显著恶化。这些发现为 非传统AD治疗药物治疗AD提供了有力证据，也为开辟新的 AD治疗 药物奠定了基础，其作用机理亦涉及到内源性 NSCs的激活、促进神经发生等。4.6传统AD治疗药物激活内源性 NSCs目前用于改善 认知功能和治疗痴呆的药物中也有一些具有激活内源性 NSCs作用。美国学者Marutle等32报告用新一代胆碱酯酶抑制剂

13、苯羟基丙氨 酸（phenserine）治疗转基因鼠（APP23）,既减少B 淀粉样蛋白前体（APP）含量，又能促进内源性NSCs增殖。Jin等33发现他克林、 加兰他敏和美金刚三种治疗AD的药物在体内能使小鼠SGZ及 SVZ新 生神经元增加26% 45%在体外能使小鼠大脑皮质新生神经元增加 40%另外，Kaneko等34认为多奈哌齐能显著提高正常小鼠 SGZ 以及SVZ新生神经元的存活，且能逆转慢性应激诱导的神经发生减少。随后，Kotani等35发现多奈哌齐能激活中枢胆碱能传输， 并通过cAMP反应元件结合蛋白（CREBP信号提高齿状回新生神经元 的成活，从而增强成体海马神经发生，而东莨菪碱

14、（毒蕈碱型乙酰胆碱受体阻滞剂）却抑制齿状回新生神经元的成活。这些研究无疑为上 述药物提供了新的作用机制，为它们用于 AD的治疗提供了更有力的支持。5问题与展望虽然对内源性NSCs的研究已取得可喜的成绩，但目前还没有实 质性突破，对其功能还知之甚少，而且大多数研究局限于动物实验， 要应用于临床仍要克服许多挑战。如何按个体需要既能适时、适量地 增加体内NSCs的增殖、分化及长期存活；又能实现正常突触连接、 释放神经递质及发挥正常神经元的功能等将成为今后的研究方向。【参考文献】1Zhao B， Zhong M， Jin K.Neurogenesis and neurodegenerative dis

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