神經幹細胞常見問題

神經幹細胞(NSCs)在生物醫學研究中的應用越來越受歡迎，由此產生的突破性研究駁斥了神經元組織無法再生的長期看法。發現神經元、星形細胞和少突細胞源自位於腦部特定區域的神經幹細胞，揭示了治療中樞神經系統疾病（包括帕金森氏症、阿爾茨海默氏症和脊髓修復）的重要臨床應用。

什麼是神經幹細胞？

神經幹細胞是來自中樞神經系統的多能幹細胞，可自我更新並分化為神經元、星形細胞和少突細胞¹。

神經幹細胞在哪裡？

在胚胎發育過程中，NSCs 廣泛存在於中樞神經系統的所有區域，包括皮層、丘腦、脊髓和隔膜。然而，在成年哺乳動物的大腦中，它們只限於兩個區域：

• 側腦室的室下區（SVZ）²
• 海馬齒狀回內的顆粒下區（SGZ）³

從大腦分離神經幹細胞的步驟是什麼？

神經幹細胞的分離包括四個步驟。⁴

解剖： 從大腦的適當位置製作薄組織切片，並進一步剁成小塊進行酶解。

酶解：         特賴蛋白酶等蛋白酶消化分離出來的組織。 and papain.

機械分解：  通過trituration或將細胞懸浮液通過注射器和針將神經幹細胞從剩餘組織中去除。

富集： 從上述步驟獲得的細胞是異質的，其後根據細胞的表型對它們進行富集。

1. 對細胞培養板的黏附性： 根據對塗有不同基底的細胞培養板表面的黏附性來區分神經細胞的亞型。
   
   
2. 差異梯度離心法： 神經幹細胞分佈於密度梯度中，可分別收集。使用不同試劑形成梯度，包括 percoll, 牛血清白蛋白。
   
   
3. 免疫分離： 根據細胞與先前塗有細胞表面抗體的細胞培養板的差異性結合來分離細胞。
   
   
4. 螢光活化細胞分選 (FACS)： 細胞根據核或胞質標誌物的表達進行分選。

什麼是神經球？

神經幹細胞在適當的低附著力培養板中以適當的密度培養時，會持續分裂生成非黏附的球形細胞簇，稱為神經球。神經球含有小部分真正的神經幹細胞，而其餘的細胞則處於不同的分化階段⁵。

如何表徵神經幹細胞？

神經幹細胞抗體可根據三種神經幹細胞標誌物的表達來鑑定神經幹細胞： Nestin, Sox2 and Musashi。此外星形細胞和少突胶质细胞也可以通过检测分化的系标记来识别， beta-III-tubulin, GFAP and O1 分別採用免疫細胞化方法。

用來繁殖神經幹細胞的媒體是什麼？

Serum-Free NSC expansion media are used to maintain neural stem cells cultures when supplemented with FGF-2。在適當的條件下，神經幹細胞應可無限期擴大。不過，建議進行例行核型分析。

如何維持和繁殖神經幹細胞？

神經球⁶ 和單層培養⁷ 都被用來培養和擴展神經幹細胞。然而，兩者各有其優缺點：

	神經球培養	單層培養
優點	重現體內狀況，  ；through cell-cell interactions to allow   survival of stem cells	容易研究單個  細胞層級的特性 Consistent performance
Disadvantages<	可變的球體形成 養分和生長  因子的擴散可能會在  3D結構內受到影響。 無法追蹤個別細胞	細胞暴露於均質   環境中 無法模擬 體內 條件

什麼是神經祖細胞？

神經祖細胞是神經幹細胞的後代，可以分化成一種以上的神經細胞類型。然而，與神經幹細胞不同的是，它們的增殖和自我更新能力有限。

如何將神經幹細胞分化成神經元？

雙SMAD抑制是一種常用於將NSCs分化為神經元的技術。這些 神經誘導培養基 依靠小分子神經誘導劑和補充劑來產生高度豐富的末期分化的TUJ-1/MAP2ab陽性末期神經元。

神經幹細胞有哪些潛在的治療應用？

將外源神經幹細胞或終末分化的神經細胞移植到宿主大腦中，可以治療幾種神經退行性疾病，如帕金森氏症、亨廷頓氏症、阿爾茨海默氏症、脊髓損傷、肌萎缩性脊髓側索硬化症和大腦缺血⁸.

。

圖 1. A,B) 在單層培養物中生長的人類 iPSC 衍生神經幹細胞可表達幹細胞標記 Nestin 和 Sox-2。C) NSCs 可進一步分化為 b-III-tubulin 陽性的神經元。

參考資料

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