现代基因工程技术的发展使得这一难题得到改观。通过基因工程技术获得上述因子的基因, 选择合适的载体, 再将这些外源基因通过物理的、化学的或生物学方法导入神经干细胞, 再将神经干细胞移植入病脑内, 从而使这些外源性基因的表达产物可不经过血脑屏障而在脑内表达。现在, 治疗缺血性脑血管病的基因不只是上述基因, 另外还有抗凋亡基因、血管生成基因、抗炎基因以及其它保护性蛋白基因等, 毕晓莹等。[19]将脑源性神经营养因子(BDNF) 基因转入大鼠海马原代培养的神经干细胞(NSCs) 中,获得NSCs- BDNF 基因工程干细胞并移植入大脑中动脉局灶性脑缺血模型大鼠缺血侧海马, 结果表明内源、外源性干细胞增殖、分化明显, 可修复大鼠缺血损伤的海马, 并改善其行为学。闫乃红等[20]已成功构建GDNF 基因修饰的神经干细胞。我们研究室用此GDNF 基因修饰的神经干细胞经侧脑室移植治疗大脑中动脉局灶性脑缺血模型大鼠后发GDNF 基因修饰的神经干细胞通过明显改善局部微环境条件, 增加内外源性NSCs 的存活、增殖和分化, 明显上调突触素( Synaptophysin,Syn) 的表达, 有利于突触的改建和重塑, 显著改善了暂时性脑缺血后大鼠的神经功能, 其疗效优于单一NSCs 治疗组。
基因修饰的神经干细胞治疗缺血性脑病可望取得多重治疗效果, 优于其单一治疗。其可能机制为: ①外源性神经干细胞能分化为新的神经干细胞和星形胶质细胞、少突胶质细胞, 以弥补内源性神经干细胞不足, 起到细胞替代治疗作用;②产生大量的目的基因蛋白, 通过其多种途径, 促进缺血受损神经元恢复, 抑制缺血性脑损伤的进行性恶化; ③目的基因蛋白如GDNF 蛋白可能通过自分泌,近分泌和旁分泌方式促进内源性和外源性神经干细胞的增殖与分化。且研究显示, 移植经基因修饰的神经干细胞至缺血脑组织, 神经干细胞在大鼠体内存活时间更长, 分化为神经元的细胞更多。
4 问题和展望
尽管国内外对缺血性脑血管病有许多文献报道。但对其病理生理机制尚不够深入。在治疗上, 虽然神经干细胞基因治疗为脑血管病的治疗开辟了新的领域, 但还存在如下问题: ①永生化的神经干细胞植入体内后是否会产生致瘤性?②神经干细胞移植后的功能状态及移植后增殖、分化、迁移的调控机制是什么?③由于神经系统疾病发生的复杂性, 转染单个基因难以产全完全的治疗作用,转染多个基因存在协同效应吗? 其机制如何? ④由于动物与人之间的种属差异,神经干细胞基因治疗在很多动物实验中取得成功, 但应用于人体是否仍然有效还有待进一步探索。相信缺血性脑血管病的病理生理机制的阐明, 随着中医药的研究进展以及对神经干细胞研究的深入, 脑血管病的治疗将有更大的进展。
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