神经干细胞移植在目前临床中面临的问题有哪些?

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神经干细胞 (NSC) 在神经再生中具有独特的作用。神经干细胞移植的细胞疗法是治疗神经系统疾病的一种有前途的工具。然而，这些细胞的衍生和治疗应用仍然存在许多问题和争议。在这篇综述中，我们总结了NSCs的不同来源及其衍生方法，包括从原代组织直接分离、从多能干细胞分化和从体细胞转分化。

我们还回顾了NSC植入治疗动物模型和临床试验中各种神经缺陷和损伤的当前进展。最后，我们讨论了NSC衍生的潜在优化策略，并在不久的将来对神经干细胞移植的疗法的临床转化提出了紧迫的挑战。
事实

NSCs是一种很有前途的治疗与神经系统相关疾病的方法，因为它们分泌可溶性因子并分化为神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞。
利用最近的技术进步，可以从三种不同的来源获得NSC：从原代组织直接分离、从多能干细胞分化和从体细胞转分化。
基于NSC移植的细胞疗法用于治疗动物模型和临床试验中的各种神经缺陷和损伤已被广泛研究。

开放式问题

哪种NSC推导策略对临床翻译最有效和最安全？
NSC移植方法如何从临床前研究转化为临床试验？
在不久的将来，基于NSC的疗法的临床转化有哪些优化策略和紧迫挑战？

神经系统疾病是一种难治性疾病，可导致感觉丧失、运动功能丧失和记忆力减退，并直接威胁患者的生命。目前，这些疾病的致病因素及其发病机制尚不清楚。传统药物治疗用于延缓疾病进展，不能恢复功能或再生组织。最近的研究表明，神经干细胞（NSCs）的移植是治疗与神经系统相关的疾病、神经细胞再生和损伤部位微环境恢复的一种很有前景的治疗方式（图1）。

神经干细胞治疗疾病的特性NSC分泌可溶性因子，包括神经营养因子、生长因子和细胞因子，从而保护现有神经细胞免受原位损伤。此外，它们通过定向祖细胞分化成神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞，以替代丢失的神经细胞。神经保护或细胞替代均可通过神经再生帮助急性或慢性损伤后的神经功能恢复。
细胞来源是使NSC在临床治疗中应用必须解决的第一个问题，因为充分移植所需的细胞剂量非常高。利用最近的技术进步，可以从三种不同的来源获得NSC ，包括从原代组织直接提取、从多能干细胞分化和从体细胞转分化（图2和表1）。

图2：神经干细胞的来源利用最近的技术进步，可以通过三种不同的方法获得NSC：从原发性CNS组织直接提取，包括胎儿脑、成人脑和脊髓组织；从多能干细胞分化，例如胚胎干细胞和诱导多能干细胞；以及从体细胞的转分化，如皮肤成纤维细胞、尿细胞和血细胞，这些细胞在临床上很容易获得。从上述来源产生的NSC可以通过基因改造进一步分化。

表1神经干细胞的来源
表1神经干细胞的来源分离和生成神经干细胞的策略从原代组织中分离和培养神经干细胞
细胞分离和细胞培养技术的建立导致了有利的实验方法的发展，并为NSC研究确定了丰富的细胞来源。
1992年， Reynolds和Weiss从成年小鼠大脑的纹状体中分离出NSC ，并报道了首次使用表皮生长因子（EGF）在体外诱导 NSC增殖。两年后，他们发现小鼠大脑的室管膜下区是体内NSCs的来源。
多能干细胞分化为神经干细胞
多能干细胞，包括胚胎干细胞 (ESC) 和诱导多能干细胞 (iPSC) ，可以通过分化产生所需的细胞，这是原代细胞分离的有吸引力的替代方案。一般来说，多能干细胞的神经分化方案可分为两种主要途径：胚状体 (EB) 形成和单层培养。
体细胞转分化为神经干细胞
转分化，也称为谱系重编程，最初是由Selman和Kafatos在1974年创造的。在此过程中，一种成熟的体细胞在不经历中间多能状态的情况下转化为另一种成熟的体细胞。该过程主要由谱系特异性转录因子 (TF) 的外源表达和化合物诱导。