醫(yī)學(xué)課件神經(jīng)干細(xì)胞與嗅鞘細(xì)胞移植

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1、神經(jīng)干細(xì)胞與嗅鞘細(xì)胞移植治療脊髓損傷的實(shí)驗(yàn)研究脊柱外科王達(dá)義生命科學(xué)研究所李東升一、本研究課題的意義和必要性（1）脊髓損傷所導(dǎo)致的截癱是一種嚴(yán)重的傷殘，治愈的最大困難是脊髓內(nèi)已損傷神經(jīng)元不能再生和恢復(fù)功能；由于脊髓損傷區(qū)域部分或全部神經(jīng)細(xì)胞死亡及上、下行傳導(dǎo)神經(jīng)纖維（軸突）束的斷裂、神經(jīng)元之間形成的神經(jīng)通路中斷，導(dǎo)致脊髓永久性功能喪失，患者終生癱瘓。（2）目前臨床治療方案及效果以外科手術(shù)＋藥物（神經(jīng)營養(yǎng)等）＋康復(fù)治療為主，效果有限，主要是針對(duì)脊髓繼發(fā)性損傷治療，對(duì)于原發(fā)性脊髓損傷暫時(shí)缺乏有效方法。（3）原發(fā)性病因治療方案

2、－－選擇性髓內(nèi)細(xì)胞移植現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)技術(shù)的發(fā)展，髓內(nèi)細(xì)胞移植已成為治療原發(fā)性脊髓損傷最有希望的未來突破方向；通過選擇性細(xì)胞移植來達(dá)到恢復(fù)脊髓神經(jīng)正常結(jié)構(gòu)和功能的目的，屬原發(fā)病因治療。目前被用于移植研究的細(xì)胞主要有胚胎干細(xì)胞、神經(jīng)干細(xì)胞、嗅鞘細(xì)胞、雪旺氏細(xì)胞和少突膠質(zhì)細(xì)胞等；（4）細(xì)胞移植示意圖通過生物技術(shù)，體外增殖后的神經(jīng)細(xì)胞修復(fù)損傷脊髓移植脊髓功能恢復(fù)。（5）臨床意義：我國每年因交通及其他各類外傷事故所導(dǎo)致的脊柱骨折合并脊髓損傷癱瘓患者有數(shù)十萬人。如果此項(xiàng)生物技術(shù)能獲得臨床成功，將為數(shù)百萬截癱病人重新站起帶來希望，具有

3、深遠(yuǎn)而重大地科學(xué)意義。二、國內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)1998年11月，美國科學(xué)家首先成功完成了人類胚胎干細(xì)胞在體外生長(zhǎng)和增殖，帶動(dòng)了干細(xì)胞研究熱潮。因仍有許多尚未解決的問題如：體外增殖后的純度與活性、植入后成活的時(shí)間和成活量等等，故離真正應(yīng)用于臨床還有較大距離。目前國內(nèi)外的研究人員正在加緊研究步伐以尋求突破口。（1）關(guān)于胚胎干細(xì)胞：來源于早期胚胎的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)中的一種二倍體細(xì)胞，具有長(zhǎng)期未分化增殖能力，能分化出成體動(dòng)物的所有組織和器官，包括神經(jīng)干細(xì)胞。將胚胎干細(xì)胞在體外經(jīng)誘導(dǎo)分化成神經(jīng)干細(xì)胞并大量擴(kuò)增后，移植到脊髓損傷區(qū)以恢復(fù)

4、正常神經(jīng)元結(jié)構(gòu)和功能。因來源于早期胚胎內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，其提取不受倫理道德約束和可能的法律限制。（2）關(guān)于神經(jīng)干細(xì)胞存在于胚胎大腦海馬區(qū)腦組織，能分化為神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞。其細(xì)胞提取受倫理道德約束和可能的法律限制。（3）關(guān)于嗅鞘細(xì)胞：是一種僅存在于嗅球的大神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞，具有終生再生能力，是嗅神經(jīng)軸突的包被細(xì)胞，能分泌出大量不同種類的神經(jīng)營養(yǎng)和支持因子；嗅鞘細(xì)胞移植是目前認(rèn)為促使軸突再生和髓鞘化效果最好的移植細(xì)胞；目前已有少量用于臨床的研究報(bào)告；已有從成人鼻腔粘膜內(nèi)成功地分離出嗅鞘細(xì)胞的報(bào)道，有可能實(shí)現(xiàn)自體移植。三、聯(lián)合細(xì)胞移植

5、的優(yōu)點(diǎn)：?jiǎn)我坏囊环N細(xì)胞移植已有較多的研究報(bào)告，因每一種細(xì)胞的功能單一而效果有限；因此，聯(lián)合細(xì)胞移植有可能解決神經(jīng)元大量壞死和軸突脫髓鞘兩方面的問題，是今后髓內(nèi)細(xì)胞移植的方向之一。神經(jīng)元的修復(fù)主要是通過神經(jīng)干細(xì)胞移植完成。上下神經(jīng)元之間形成的神經(jīng)通路－軸突神經(jīng)纖維通過嗅鞘細(xì)胞完成修復(fù)。四、研究?jī)?nèi)容、技術(shù)工藝路線提取胚胎干細(xì)胞和神經(jīng)干細(xì)胞制作標(biāo)準(zhǔn)脊髓損傷動(dòng)物模型觀測(cè)結(jié)果經(jīng)定向分化培養(yǎng)增殖的神經(jīng)干細(xì)胞植入動(dòng)物模型一期臨床試驗(yàn)五、關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng)新點(diǎn)闡述關(guān)鍵技術(shù)：髓內(nèi)移植細(xì)胞的分離、體外誘導(dǎo)分化、純化、增殖培養(yǎng)、凍存。創(chuàng)新點(diǎn)：神經(jīng)干

6、細(xì)胞和嗅鞘細(xì)胞聯(lián)合移植，同時(shí)解決脊髓損傷區(qū)域神經(jīng)元壞死和大量神經(jīng)纖維軸突脫髓鞘問題。六、知識(shí)產(chǎn)權(quán)及預(yù)期成果說明本研究若能成功，其獨(dú)特的細(xì)胞分離、誘導(dǎo)培養(yǎng)、增殖技術(shù)將使本市生物細(xì)胞技術(shù)達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。本試驗(yàn)主要適用于外傷性脊髓損傷病人病因治療，也適用于治療其他各種原因造成的顱腦脊髓神經(jīng)疾病。七、風(fēng)險(xiǎn)分析1.首先，如何誘導(dǎo)胚胎干細(xì)胞定向分化為神經(jīng)干細(xì)胞以及神經(jīng)元而不是膠質(zhì)細(xì)胞。3.其次是如何保證體外大量擴(kuò)增神經(jīng)干細(xì)胞和嗅鞘細(xì)胞后，不損傷增殖細(xì)胞的活性。4.移植微環(huán)境的處理、最佳適應(yīng)癥，移植區(qū)域比較。5.兩種細(xì)胞聯(lián)合移植是否

7、產(chǎn)生排異反應(yīng)。6.移植細(xì)胞成活率與成活時(shí)間。八、投資預(yù)算：1.購買試驗(yàn)動(dòng)物：白鼠（18只×5）＋50％可能死亡率，約需3000元左右。2.細(xì)胞分離分化實(shí)驗(yàn)室設(shè)備使用費(fèi)：2.5～3萬元左右。3.購買細(xì)胞分化增殖培養(yǎng)專用試劑：2.5～3萬元左右。4.實(shí)驗(yàn)動(dòng)物術(shù)前術(shù)后定期常規(guī)檢查檢測(cè)：1萬元左右。5.其它:如動(dòng)物飼養(yǎng)管理等1萬元左右——共計(jì)需資金6萬元九、項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：王達(dá)義、男、40歲，1985年畢業(yè)于鄖陽醫(yī)學(xué)院醫(yī)療系，一直在鄖陽醫(yī)學(xué)院附屬太和醫(yī)院骨科從事臨床，教學(xué)科研工作?，F(xiàn)為太和醫(yī)院脊柱外科副主任，副主任醫(yī)師，副教授。有近

8、10篇關(guān)于脊柱脊髓疾病的論文發(fā)表，有多年豐富全面的臨床實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。2002年武漢大學(xué)醫(yī)學(xué)院在職碩士研究生。十、項(xiàng)目支持者：李東升（加拿大籍華人，博士）男，1960年7月生，湖北黃陂人，1983年8月畢業(yè)于鄖陽醫(yī)學(xué)院，主任醫(yī)師、教授，現(xiàn)任十堰市太和醫(yī)院生命研究所所長(zhǎng)，神經(jīng)外科副主任。1984年9月至1987年9月，湖南湘