Neural stem cell

Ang pang-eksperimentong katibayan ng posibilidad ng pagbabagong-buhay ng mga selula ng CNS ay nakuha nang mas maaga kaysa sa pagtuklas ng mga embryonic stem cell sa mga pag-aaral na nagpakita ng pagkakaroon ng mga cell sa neocortex, hippocampus at olfactory bulbs ng utak ng mga adult na daga na kumukuha ng 3H-thymidine, ibig sabihin, ay may kakayahang protina synthesis at paghahati. Bumalik sa 60s ng huling siglo, ipinapalagay na ang mga cell na ito ay mga pasimula ng mga neuron at direktang kasangkot sa mga proseso ng pag-aaral at memorya. Maya-maya, ang pagkakaroon ng mga synapses sa mga neuron na nabuo de novo ay ipinahayag at ang mga unang gawa sa paggamit ng mga embryonic stem cell para sa layunin ng pag-udyok sa neurogenesis sa vitro ay lumitaw. Sa pagtatapos ng ika-20 siglo, ang mga eksperimento na may nakadirekta na pagkita ng kaibahan ng mga ESC sa mga neural progenitor cells, dopaminergic at serotonergic neuron ay humantong sa isang rebisyon ng mga klasikal na ideya tungkol sa kakayahan ng mga mammalian nerve cells na muling makabuo. Ang mga resulta ng maraming pag-aaral ay nakakumbinsi na napatunayan pareho ang katotohanan ng muling pagsasaayos ng mga neural network at ang pagkakaroon ng neurogenesis sa buong panahon ng postnatal na buhay ng mammalian organism.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]

Pinagmumulan ng mga neural stem cell

Ang mga neural stem cell ng tao ay nakahiwalay sa panahon ng mga operasyon sa subventricular region ng lateral ventricles at ang dentate gyrus ng hippocampus, ang mga cell na bumubuo sa mga neurospheres (neural spheres) sa kultura, at pagkatapos ng dispersion at preformation ng huli - lahat ng mga pangunahing uri ng cell ng central nervous system o, sa isang espesyal na daluyan, mga bagong microspheres. Sa mga kultura ng suspensyon ng dissociated tissue na nakahiwalay sa mga periventricular na rehiyon ng embryonic na utak, ang mga neurospheres ay lumitaw din.

Kasama sa mga marker ng mga immature na brain cells ang nestin, beta-tubulin III (neuronal lineage marker), vimentin, GFAP, at NCAM, na kinilala sa immunocytochemically gamit ang monoclonal antibodies. Ang Nestin (intermediate neurofilament protein type IV) ay ipinahayag ng multipotent neuroectodermal cells. Ang protina na ito ay ginagamit upang tukuyin at ihiwalay ang multipotent neuroepithelial progenitor cells mula sa CNS gamit ang monoclonal antibodies Rat-401, na maaaring makakita ng hanggang 95% ng mga neural tube cells sa mga embryo ng daga sa ikalabing-isang araw ng pagbubuntis. Ang Nestin ay hindi ipinahayag sa magkakaibang mga inapo ng neural stem cell, ngunit naroroon sa maagang neural progenitor cells, postmitotic neuron, at maagang neuroblast. Ang marker na ito ay ginamit upang makilala ang mga neuroepithelial progenitor cells at upang patunayan ang pagkakaroon ng mga stem cell sa CNS. Ang Vimentin (intermediate neurofilament protein type III) ay ipinahayag ng neural at glial progenitor cells, pati na rin ang mga neuron, fibroblast, at makinis na mga selula ng kalamnan. Samakatuwid, ang parehong mga immunocytochemical marker ay kulang sa pagtitiyak na kinakailangan upang magkahiwalay na makilala ang mga neural stem at progenitor cells. Ang Beta-tubulin III ay nagtatatag ng neuronal na direksyon ng stem cell differentiation, samantalang ang type I astrocytes ay kinilala sa pamamagitan ng GFAP expression, at ang mga oligodendrocytes ay partikular na nagpapahayag ng galactocerebroside (Ga!C).

Ang FGF2 at EGF ay nagsisilbing mitogens para sa mga neural progenitor cells, na sumusuporta sa paglaganap ng mga hindi nakikilalang progenitor cells sa kultura na may pagbuo ng mga neurospheres. Ang rate ng neural stem cell division ay tumataas nang malaki sa ilalim ng impluwensya ng FGF2, pati na rin sa paggamit ng kumbinasyon ng FGF2 + EGF. Ang proliferative effect ng FGF2 ay pinapamagitan ng FGF2-R1 receptors. Pinapataas ng Heparin ang affinity ng FGF2 receptor binding at kapansin-pansing pinahuhusay ang mitogenic effect nito sa neuroepithelial cells. Sa mga unang yugto ng embryogenesis, ang mga receptor ng FGF2 ay ipinahayag sa telencephalon ng daga, habang sa mga huling yugto ang kanilang lokalisasyon ay limitado sa ventricular zone. Ang rurok ng pagpapahayag ng FGF2-R1 ng mga postmitotic cells ay sinusunod sa pagkumpleto ng maagang panahon ng neurogenesis. Ang unang panahon ng pag-unlad ng telencephalon ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang mababang antas ng pagpapahayag ng receptor ng EGF, pangunahin sa mga selula ng rehiyon ng ventral. Sa mga huling yugto ng embryogenesis, tumataas ang expression ng EGF-R sa direksyon ng dorsal. Sa utak ng daga, ang EGF ay may mataas na pagkakaugnay para sa nagbabagong growth factor na beta receptor (TGF-beta-R), na kung saan ito ay mas pinili. Ang hindi direktang katibayan para sa pagganap na papel ng EGF-R ay ibinibigay ng data sa cortical dysgenesis ng forebrain na nangyayari sa huling bahagi ng embryogenesis at postnatal ontogenesis, nabawasan ang forebrain function, cortical cell death, at hippocampal ectopia sa EGF receptor gene knockout mice. Bilang karagdagan, ang pagkakaroon ng TGF-a sa nutrient medium ay ganap na kinakailangan para sa pagbuo ng neurospheres. Matapos alisin ang mga salik ng paglago mula sa nakakondisyon na daluyan, ang mga selula ay huminto sa paghahati at sumasailalim sa kusang pagkita ng kaibahan sa pagbuo ng mga neuron, astrocytes, at oligodendroblast.

Isinasaalang-alang ito, ang muling pagsasama-sama ng mga dissociated stem cell at paglilinang ng mga neurosphere ay isinasagawa sa nutrient media na naglalaman ng EGF at pangunahing FGF o FGF2, ngunit walang pagdaragdag ng suwero. Ipinakita na ang EGF ay nagpapahiwatig ng paglaganap ng mga stem cell ng subependymal zone ng lateral ventricles, at ang pangunahing FGF ay nagtataguyod ng paglaganap ng mga stem cell ng striatum, hippocampus, neocortex at optic nerve ng mature na utak. Ang kumbinasyon ng EGF at pangunahing FGF ay ganap na kinakailangan para sa aktibong paglaganap ng mga stem cell na nakahiwalay sa ependyma ng ikatlo at ikaapat na ventricles ng forebrain, pati na rin mula sa spinal canal ng thoracic at lumbar spinal cord.

Pagkatapos ng dissociation, ang pagsususpinde ng mga neural stem cell ay ni-culture sa mga plastic dish o multi-well plate na walang pandikit na substrate upang madagdagan ang laki ng mga bagong neurosphere na nabuo, na karaniwang tumatagal ng mga 3 linggo. Ang paraan ng maramihang pagpapakalat at pagpaparami ng mga neurosphere ay nagbibigay-daan sa pagkuha ng sapat na bilang ng mga linear clone ng multipotent stem cell para sa intracerebral transplantation. Ang prinsipyong ito ay ang batayan din para sa paglikha ng isang bangko ng mga stem cell na nakahiwalay sa embryonic brain ng tao. Ang kanilang pangmatagalan (sa paglipas ng ilang taon) na pag-clone ay ginagawang posible na makakuha ng mga matatag na linya ng mga neural stem cell, kung saan ang mga catecholaminergic neuron ay nabuo sa panahon ng sapilitan na pagkakaiba-iba.

Kung ang mga neurosphere ay hindi nakakalat at lumaki sa malagkit na mga substrate sa media na walang mga growth factor, ang proliferating stem cell ay magsisimulang kusang mag-iba upang bumuo ng neuronal at glial precursor cells na nagpapahayag ng mga marker ng lahat ng uri ng nerve cell: MAP2, Tau-1, NSE, NeuN, beta-tubulin III (neurons), GFAP (Calgocytes) at GFAP (Calgocytes) at Hindi tulad ng mga cell ng mouse at daga, ang mga neuron ay nagkakahalaga ng higit sa 40% ng lahat ng magkakaibang mga cell sa mga kultura ng neural stem cell ng tao (mula 1 hanggang 5% sa mga rodent), ngunit makabuluhang mas kaunting mga oligodendrocytes ang nabuo, na napakahalaga mula sa punto ng view ng cell therapy ng mga demyelinating na sakit. Ang problema ay malulutas sa pamamagitan ng pagdaragdag ng B104 culture medium, na nagpapasigla sa pagbuo ng myelin-producing cells.

Kapag nililinang ang mga neural progenitor cells mula sa utak ng mga embryo ng tao sa isang medium na naglalaman ng EGF, basic FGF at LIF, ang bilang ng mga neural lineage precursor cells ay tumataas ng 10 milyong beses. Ang mga cell na pinalawak sa vitro ay nagpapanatili ng kakayahang mag-migrate at mag-iba sa mga elemento ng neural at glial pagkatapos ng paglipat sa utak ng mga mature na daga. Gayunpaman, sa vivo ang bilang ng mga dibisyon ng multipotent precursor cells ay limitado. Paulit-ulit na nabanggit na ang limitasyon ng Hayflick para sa isang "pang-adulto" na neural stem cell (mga 50 mitoses) ay hindi pa rin matamo kahit sa isang eksperimento - ang mga cell sa anyo ng mga neurosphere ay nagpapanatili ng kanilang mga katangian sa loob lamang ng 7 buwan at pagkatapos lamang ng 8 mga sipi. Ito ay pinaniniwalaan na ito ay dahil sa mga kakaiba ng kanilang mga pamamaraan ng pagpapakalat sa panahon ng pagpasa (trypsinization o mekanikal na pagkilos), na masakit na binabawasan ang proliferative na aktibidad ng mga cell dahil sa pagkagambala ng mga intercellular contact. Sa katunayan, kung sa halip na pagpapakalat ang paraan ng paghahati ng mga neurosphere sa 4 na bahagi ay ginagamit, ang posibilidad ng mga cell sa panahon ng pagpasa ay tumataas nang malaki. Ang pamamaraang ito ay nagpapahintulot sa mga neural stem cell ng tao na linangin sa loob ng 300 araw. Gayunpaman, pagkatapos ng panahong ito ang mga selula ay nawawalan ng mitotic na aktibidad at sumasailalim sa pagkabulok o pumasok sa yugto ng kusang pagkita ng kaibhan sa pagbuo ng mga neuron at astrocytes. Sa batayan na ito, naniniwala ang may-akda na ang 30 mitoses ay ang pinakamataas na bilang ng mga dibisyon para sa mga kulturang neural stem cell.

Kapag ang mga neural stem cell ng tao ay na-culture sa vitro, karamihan sa mga GABAergic neuron ay nabuo. Nang walang mga espesyal na kondisyon, ang mga neural progenitor cells ay nagbubunga ng dopaminergic neurons (kinakailangan para sa cell therapy ng Parkinson's disease) lamang sa mga unang sipi, pagkatapos nito ang lahat ng mga neuron sa kultura ay binubuo ng eksklusibo ng GABAergic cells. Sa mga rodent, ang IL-1 at IL-11, pati na rin ang mga fragment ng nerve cell membranes, LIF at GDNF, ay nagdudulot ng induction ng dopaminergic neuron sa vitro. Gayunpaman, ang pamamaraang ito ay napatunayang hindi matagumpay sa mga tao. Gayunpaman, kapag ang mga GABAergic neuron ay inilipat sa intracerebrally sa vivo, sa ilalim ng impluwensya ng mga microenvironmental na kadahilanan, ang mga cell ng nerve na may iba't ibang mga mediator phenotype ay lumitaw.

Ang paghahanap para sa mga kumbinasyon ng mga neurotrophic na kadahilanan ay nagpakita na ang FGF2 at IL-1 ay nag-udyok sa pagbuo ng mga dopaminergic neuroblast, na, gayunpaman, ay hindi may kakayahang gumawa ng mga dopaminergic neuron. Ang pagkita ng kaibhan ng mga hippocampal stem cell sa excitatory glutamatergic at inhibitory GABA-ergic neuron ay nangyayari sa ilalim ng impluwensya ng neurotrophins, at ang EGF at IGF1 ay nag-udyok sa pagbuo ng glutamatergic at GABA-ergic neuron mula sa neural progenitor cells ng mga embryo ng tao. Ang sunud-sunod na pagdaragdag ng retinoic acid at neurotrophin 3 (NT3) sa kultura ay makabuluhang pinatataas ang pagkita ng kaibahan ng mga mature na utak na hippocampal stem cell sa mga neuron ng iba't ibang uri ng mediator, habang ang kumbinasyon ng brain-derived neurotrophic factor (BNDF), NT3 at GDNF ay maaaring makabuo ng mga pyramidal neuron sa hippocampal at neocortical na kultura.

Kaya, ang mga resulta ng maraming pag-aaral ay nagpapahiwatig na, una, ang mga stem cell mula sa iba't ibang mga istruktura ng utak sa ilalim ng impluwensya ng mga lokal na tiyak na tissue factor ay may kakayahang mag-iba sa vivo sa mga neuronal phenotypes na likas sa mga istrukturang ito. Pangalawa, ang naka-target na sapilitan na pagkita ng kaibahan ng mga neural stem cell sa vitro gamit ang pag-clone ng mga progenitor cells ay ginagawang posible na makakuha ng nerve at glial cells na may tinukoy na mga katangian ng phenotypic para sa intracerebral transplantation sa iba't ibang anyo ng patolohiya ng utak.

Walang alinlangan na ang mga pluripotent stem cell na nakahiwalay sa mga embryo o ang adult CNS ay maaaring ituring na pinagmumulan ng mga bagong neuron at ginagamit sa klinika para sa paggamot ng neurological pathology. Gayunpaman, ang pangunahing balakid sa pag-unlad ng praktikal na cellular neurotransplantation ay ang katotohanan na ang karamihan sa mga neural stem cell ay hindi nagkakaiba sa mga neuron pagkatapos ng pagtatanim sa mga non-neurogenic zone ng mature CNS. Upang iwasan ang balakid na ito, iminungkahi ang isang napaka orihinal na makabagong pamamaraan na nagbibigay-daan sa in vitro na makakuha ng purong populasyon ng mga neuron mula sa mga fetal neural stem cell ng tao pagkatapos ng paglipat sa CNS ng isang mature na daga. Pinatunayan ng mga may-akda na ang pagkita ng kaibhan ng mga cell na itinanim ng pamamaraang ito ay nagtatapos sa pagbuo ng mga neuron ng cholinergic phenotype, na dahil sa impluwensya ng mga kadahilanan ng nakapalibot na microenvironment. Ang iminungkahing teknolohiya ay interesado mula sa punto ng view ng pagbuo ng mga bagong uri ng stem cell-based na therapy at pagpapalit ng mga neuron na nasira dahil sa pinsala o sakit na neurodegenerative, dahil ang mga cholinergic neuron ay gumaganap ng isang nangungunang papel sa pagbuo ng mga function ng motor, memorya at pag-aaral. Sa partikular, ang mga cholinergic neuron na nakahiwalay sa mga stem cell ng tao ay maaaring gamitin upang palitan ang mga motor neuron na nawala sa amyotrophic lateral sclerosis o mga pinsala sa spinal cord. Sa kasalukuyan, walang impormasyon sa mga pamamaraan para sa paggawa ng isang makabuluhang bilang ng mga cholinergic neuron mula sa isang populasyon ng mitogen-preformed stem cells. Ang mga may-akda ay nagmumungkahi ng isang medyo simple ngunit epektibong pamamaraan para sa pagpapasigla ng mitogen-preformed primary human embryonic neural stem cells upang bumuo sa halos purong neuron pagkatapos ng pagtatanim sa parehong non-neurogenic at neurogenic zone ng CNS ng isang mature na daga. Ang pinakamahalagang resulta ng kanilang trabaho ay ang conversion ng isang sapat na malaking bilang ng mga inilipat na selula sa mga cholinergic neuron kapag itinanim sa gitnang lamad at spinal cord.

Bilang karagdagan, para sa preformation ng neural stem cells mula sa 8-week human embryonic cerebral cortex sa cholinergic neurons in vitro, iminumungkahi na gumamit ng iba't ibang kumbinasyon ng mga sumusunod na trophic factor at chemical elements: recombinant basic FGF, EGF, LIF, mouse amino-terminal sound peptide (Shh-N, NGFNT3nin NT4), NGFNT3nin NT4, NGFNT3NNT, natural na acid. at mouse heparin. Ang orihinal na linya ng human neural stem cells (K048) ay pinananatili sa vitro sa loob ng dalawang taon at nakatiis sa 85 na mga sipi nang walang mga pagbabago sa proliferative at differentiating properties habang pinapanatili ang isang normal na diploid karyotype. Ang mga hindi nakakalat na neurosphere ng mga sipi 19–55 (linggo 38–52) ay nilagyan ng poly-d-lysine at laminin at pagkatapos ay ginagamot sa mga nabanggit na salik sa iba't ibang konsentrasyon, kumbinasyon, at pagkakasunud-sunod. Ang kumbinasyon ng pangunahing FGF, heparin, at laminin (pinaikling FHL) ay nagbigay ng kakaibang epekto. Matapos ang isang araw ng pag-culture ng embryonic neural stem cells sa FHL medium na may o walang Shh-N (ang kumbinasyon ng Shh-N + FHL sa pagdadaglat na SFHL), isang mabilis na paglaganap ng malalaking planar cells ang naobserbahan. Ang lahat ng iba pang isang araw na protocol (tulad ng pangunahing FGF + laminin), sa kabaligtaran, ay humantong sa isang limitadong radial na pagkalat ng mga spindle-shaped na mga cell, at ang mga cell na ito ay hindi umalis sa core ng neurospheres. Pagkatapos ng 6 na araw ng pag-activate at kasunod na 10 araw ng pagkita ng kaibhan sa B27 na naglalaman ng medium, ang malalaking multipolar neuron-like na mga cell ay nakita sa gilid ng FHL-activated spheres. Sa iba pang mga grupo ng protocol, ang karamihan sa mga cell na tulad ng neuron ay nanatiling maliit at bipolar o unipolar. Ang pagsusuri sa immunocytochemical ay nagpakita na ang maliit (<20 μm) bipolar o unipolar na mga cell ay alinman sa GABAergic o glutamatergic, samantalang ang karamihan sa malalaking multipolar cells na naisalokal sa gilid ng FHL-activated neurospheres ay cholinergic, na nagpapahayag ng mga marker na katangian ng cholinergic neurons (Islet-1 at ChAT). Ang ilan sa mga neuron na ito ay sabay-sabay na nagpahayag ng synapsin 1. Bilang resulta ng limang serye ng mga independiyenteng eksperimento, natuklasan ng mga may-akda na ang kabuuang populasyon ng mga cell sa mga single-layer zone ay nag-iba sa TuJ1+ neuron ng 45.5%, habang ang cholinergic (ChAT^) neuron ay bumubuo lamang ng 27.8% ng mga cell ng parehong populasyon. Pagkatapos ng 10 araw ng karagdagang pagkita ng kaibhan sa vitro, bilang karagdagan sa mga cholinergic neuron, isang makabuluhang bilang ng mga maliliit na neuron ang natagpuan sa FHL-activated neurospheres - glutamatergic (6.3%), GABA-ergic (11.3%), pati na rin ang mga astrocytes (35.2%) at nestin-positive cells (18.9%). Kapag gumagamit ng iba pang mga kumbinasyon ng mga salik ng paglago, ang mga cholinergic neuron ay wala, at ang mga marginal na selula ng mga neurosphere ay nabuo alinman sa mga astrocytes o maliit na glutamatergic at GABA-ergic na mga neuron. Ang pagsubaybay sa reserba at aktibong potensyal gamit ang buong cell patch clamp technique ay nagpakita na pagkatapos ng pitong araw ng FHL activation, karamihan sa malalaking polypolar cell ay may potensyal na magpahinga ng -29 m. Pagkalipas ng 2 linggo, tumaas ang potensyal ng pahinga sa -63.6±3.0 mV, at ang mga potensyal na aksyon ay naobserbahan sa sandali ng induction ng depolarizing currents at hinarangan ng 1 M tetrodotoxin, na nagpapahiwatig ng functional na aktibidad ng cholinergic immature neurons.

Itinatag pa ng mga may-akda na ang FHL o SFHL activation in vitro per se ay hindi nagreresulta sa pagbuo ng mga mature neuron at sinubukang itatag kung ang FHL- o SFHL-preformed stem cells ay may kakayahang mag-iba sa mga cholinergic neuron kapag inilipat sa CNS ng mga mature na daga. Para sa layuning ito, ang mga naka-activate na cell ay iniksyon sa neurogenic zone (hippocampus) at sa ilang mga non-neurogenic zone, kabilang ang prefrontal cortex, gitnang lamad, at spinal cord ng mga adult na daga. Ang mga implanted na cell ay sinusubaybayan gamit ang CAO-^^p vector. Ang OCP ay kilala na may label na parehong cellular ultrastructure at cellular na mga proseso (molecular level) nang walang leakage at maaaring direktang makita. Bilang karagdagan, ang mga neural stem cell na may label na OCP ay nagpapanatili ng isang profile ng neuronal at glial na pagkita ng kaibahan na kapareho ng sa hindi nabagong mga stem cell ng embryonic brain.

Isa hanggang dalawang linggo pagkatapos ng pagtatanim ng 5 x 10 ⁴ na na-activate at may label na neural stem cell, natagpuan ang mga ito sa spinal cord o utak ng mga daga, na may mga OCD+ na cell na pangunahing matatagpuan malapit sa lugar ng iniksyon. Ang mga proseso ng paglipat at pagsasama ay naobserbahan kasing aga ng isang buwan pagkatapos ng paglipat. Ang mga limitasyon ng paglipat ay iba-iba depende sa lugar ng pag-iniksyon: kapag iniksyon sa prefrontal cortex, ang mga cell ng OCD+ ay matatagpuan 0.4-2 mm mula sa lugar ng iniksyon, habang sa kaso ng pagtatanim sa gitnang lamad, hippocampus o spinal cord, ang mga cell ay lumipat ng mas mahabang distansya - hanggang sa 1-2 cm. Ang mga transplanted na selula ay naisalokal sa mataas na organisadong mga istruktura ng CNS, kabilang ang frontal cortex, gitnang lamad, hippocampus at spinal cord. Ang mga elemento ng neuronal na may label na OCD ay nakikita nang maaga sa unang linggo pagkatapos ng paglipat, na ang kanilang bilang ay makabuluhang tumaas isang buwan pagkatapos ng operasyon. Ang stereoological analysis ay nagpakita ng mas mataas na survival rate ng implanted cells sa iba't ibang istruktura ng utak, kumpara sa spinal cord.

Ito ay kilala na sa karamihan ng mga tisyu ng pang-adultong organismo ng mammalian, ang isang populasyon ng mga rehiyonal na stem cell ay napanatili, ang pagbabagong kung saan sa mga mature na selula ay kinokontrol ng mga tiyak na mga kadahilanan ng tisyu. Ang paglaganap ng mga stem cell, pagkita ng kaibhan ng mga selula ng ninuno at ang pagbuo ng mga neuronal phenotypes na tiyak sa isang naibigay na istraktura ng utak sa vivo ay ipinahayag sa isang mas malawak na lawak sa embryonic na utak, na tinutukoy ng pagkakaroon ng mataas na konsentrasyon ng mga morphogenetic na kadahilanan ng lokal na microenvironment - neurotrophins BDNF, NGF, NT52, paglago, FGF-1 at mga kadahilanan ng paglago. GNDF, PDGF.

Saan matatagpuan ang mga neural stem cell?

Ito ay itinatag na ang mga neural stem cell ay nagpapahayag ng glial acidic fibrillary protein, na sa mga mature na selula ng neural lineage ay nananatili lamang sa mga astrocytes. Samakatuwid, ang mga astrocytic cell ay maaaring ang stem reserve sa mature CNS. Sa katunayan, ang mga neuron na nagmula sa GFAP-positive precursors ay nakilala sa olfactory bulbs at dentate gyrus, na sumasalungat sa mga tradisyonal na ideya tungkol sa progenitor role ng radial glia, na hindi nagpapahayag ng GFAP sa dentate gyrus sa pagtanda. Posible na mayroong dalawang populasyon ng mga stem cell sa CNS.

Ang tanong ng lokalisasyon ng mga stem cell sa subventricular zone ay nananatiling hindi maliwanag. Ayon sa ilang mga may-akda, ang mga ependymal na cell ay bumubuo ng mga spherical clone sa kultura na hindi totoong mga neurosphere (tulad ng mga clone ng mga subependymal na mga cell), dahil ang mga ito ay may kakayahang mag-iba-iba lamang sa mga astrocyte. Sa kabilang banda, pagkatapos ng fluorescent o viral na label ng mga ependymal na cell, ang marker ay nakita sa mga cell ng subependymal layer at olfactory bulbs. Ang ganitong mga may label na mga cell sa vitro ay bumubuo ng mga neurosphere at nagkakaiba sa mga neuron, astrocytes, at oligodendrocytes. Bilang karagdagan, ipinakita na ang tungkol sa 5% ng mga cell sa ependyma ay nagpapahayag ng mga stem marker - nestin, Notch-1, at Mussashi-1. Ipinapalagay na ang mekanismo ng asymmetric mitosis ay nauugnay sa hindi pantay na pamamahagi ng receptor ng lamad na Notch-1, bilang isang resulta kung saan ang huli ay nananatili sa lamad ng cell ng anak na babae na naisalokal sa ependymal zone, habang ang cell ng ina na lumilipat sa subependymal layer ay pinagkaitan ng receptor na ito. Mula sa puntong ito ng view, ang subependymal zone ay maaaring ituring bilang isang kolektor ng progenitor precursors ng mga neuron at glia na nabuo mula sa mga stem cell ng ependymal layer. Ayon sa iba pang mga may-akda, ang mga glial cell lamang ang nabuo sa mga caudal na bahagi ng subventricular zone, at ang pinagmulan ng neurogenesis ay ang mga cell ng rostral-lateral na bahagi. Sa ikatlong variant, ang anterior at posterior na bahagi ng subventricular zone ng lateral ventricles ay binibigyan ng katumbas na potensyal na neurogenic.

Ang ika-apat na variant ng organisasyon ng stem reserve sa central nervous system ay tila mas kanais-nais, ayon sa kung saan ang tatlong pangunahing uri ng neural progenitor cells ay nakikilala sa subventricular zone - A, B at C. Ang mga A-cell ay nagpapahayag ng mga maagang neuronal marker (PSA-NCAM, TuJl) at napapalibutan ng mga B-cell, na kinilala bilang mga astrocytes sa pamamagitan ng pagpapahayag ng mga antigen. Ang mga C-cell, na walang antigenic na katangian ng mga neuron o glia, ay may mataas na aktibidad ng proliferative. Ang may-akda ay nakakumbinsi na napatunayan na ang mga B-cell ay mga precursor ng mga A-cell at de novo neuron ng mga olpaktoryo na bombilya. Sa panahon ng paglilipat, ang mga A-cell ay napapalibutan ng mga hibla ng neural progenitor cells, na malaki ang pagkakaiba sa mekanismo ng paglipat ng mga postmitotic neuroblast sa kahabaan ng radial glia sa embryonic brain. Ang paglipat ay nagtatapos sa olfactory bulbs na may mitotic division ng parehong A at B na mga cell, ang mga derivatives nito ay isinama sa mga butil na layer ng cell at sa glomerular layer ng olfactory zone ng utak.

Ang pagbuo ng embryonic na utak ay kulang sa magkakaibang mga ependymal na selula, at ang mga ventricular wall ay naglalaman ng proliferating stem cell ng ventricular germinal at subventricular zone, kung saan ang mga pangunahing neuro- at glioblast ay lumilipat. Batay dito, naniniwala ang ilang mga may-akda na ang subependymal na rehiyon ng mature na utak ay naglalaman ng pinababang embryonic germinal neural tissue na binubuo ng mga astrocytes, neuroblast, at hindi nakikilalang mga cell. Ang mga tunay na neural stem cell ay bumubuo ng mas mababa sa 1% ng mga selula sa germinal zone ng lateral ventricular wall. Bahagyang para sa kadahilanang ito, at din na may kaugnayan sa data na ang mga astrocytes ng subependymal zone ay mga precursors ng neural stem cells, ang posibilidad ng transdifferentiation ng astrocytic glial elements na may pagkuha ng neuronal phenotypic na mga katangian ay hindi ibinukod.

Ang pangunahing balakid sa isang pangwakas na solusyon sa problema ng neural stem cell localization sa vivo ay ang kakulangan ng mga tiyak na marker para sa mga cell na ito. Gayunpaman, napaka-interesante mula sa praktikal na pananaw ay ang mga ulat na ang mga neural stem cell ay nakahiwalay sa mga rehiyon ng CNS na hindi naglalaman ng mga subependymal zone - ang ikatlo at ikaapat na ventricles ng forebrain, ang spinal canal ng thoracic at lumbar regions ng spinal cord. Ang partikular na kahalagahan ay ang katotohanan na ang pinsala sa spinal cord ay nagdaragdag sa paglaganap ng mga ependymal stem cell ng gitnang kanal na may pagbuo ng mga progenitor cell na lumilipat at nag-iiba sa mga astrocytes ng gliomesodermal scar. Bilang karagdagan, ang mga precursor cell ng astro- at oligodendrocytes ay natagpuan din sa hindi nasugatan na spinal cord ng mga adult na daga.

Kaya, ang data ng panitikan ay nakakumbinsi na nagpapakita ng presensya sa CNS ng mga adult na mammal, kabilang ang mga tao, ng isang rehiyonal na reserbang stem, ang regenerative-plastic na kapasidad kung saan, sa kasamaang-palad, ay may kakayahang magbigay lamang ng mga proseso ng physiological regeneration sa pagbuo ng mga bagong neuronal network, ngunit hindi nakakatugon sa mga pangangailangan ng reparative regeneration. Nagdudulot ito ng gawain ng paghahanap ng mga pagkakataon upang madagdagan ang mga mapagkukunan ng stem ng CNS sa pamamagitan ng mga exogenous na paraan, na hindi malulutas nang walang malinaw na pag-unawa sa mga mekanismo ng pagbuo ng CNS sa panahon ng embryonic.

Ngayon alam natin na sa panahon ng pag-unlad ng embryonic, ang mga neural tube stem cell ay pinagmumulan ng tatlong uri ng cell - mga neuron, astrocytes at oligodendrocytes, ibig sabihin, ang mga neuron at neuroglia ay nagmula sa isang solong precursor cell. Ang pagkita ng kaibhan ng ectoderm sa mga kumpol ng neural progenitor cells ay nagsisimula sa ilalim ng impluwensya ng mga produkto ng proneural genes ng bHLH family at hinarangan ng pagpapahayag ng receptor transmembrane protein derivatives ng Notch family genes, na naglilimita sa pagpapasiya at maagang pagkita ng kaibahan ng neural precursor cells. Sa turn, ang mga ligand ng Notch receptors ay ang transmembrane Delta proteins ng mga kalapit na cell, dahil sa extracellular domain kung saan ang mga direktang intercellular contact na may inductive na pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga stem cell ay isinasagawa.

Ang karagdagang pagpapatupad ng programa ng embryonic neurogenesis ay hindi gaanong kumplikado at, tila, dapat na partikular sa mga species. Gayunpaman, ang mga resulta ng mga pag-aaral ng neuroxenotransplantation ay nagpapahiwatig na ang mga stem cell ay may binibigkas na evolutionary conservatism, dahil sa kung saan ang mga neural stem cell ng tao ay maaaring lumipat at umunlad kapag inilipat sa utak ng daga.

Ito ay kilala na ang mammalian CNS ay may napakababang kapasidad para sa reparative regeneration, na kung saan ay nailalarawan sa pamamagitan ng kawalan ng anumang mga palatandaan ng paglitaw ng mga bagong elemento ng cellular sa mature na utak upang palitan ang mga neuron na namatay bilang resulta ng pinsala. Gayunpaman, sa kaso ng paglipat ng neuroblast, ang huli ay hindi lamang umuukit, lumalaganap at nag-iba, ngunit nakakapagsama rin sa mga istruktura ng utak at pinapalitan ang mga nawawalang neuron. Kapag nag-transplant ng mga neuronal progenitor cells, ang therapeutic effect ay mas mahina. Ang mga naturang cell ay ipinakita na may mababang kapasidad para sa paglipat. Bilang karagdagan, ang mga neuronal progenitor cells ay hindi nagpaparami ng arkitektura ng mga neural network at hindi gumaganang isinama sa utak ng tatanggap. Kaugnay nito, ang mga isyu ng reparative-plastic regeneration sa panahon ng paglipat ng mga non-preformed multipotent neural stem cells ay aktibong pinag-aaralan.

Sa pag-aaral ni M. Aleksandrova et al. (2001), sa unang bersyon ng mga eksperimento, ang mga tatanggap ay mga babaeng daga na may sapat na gulang, at ang mga donor ay 15-araw na mga embryo. Ang isang seksyon ng occipital cortex ng utak ay inalis mula sa mga tatanggap, at ang mekanikal na sinuspinde na tissue ng presumptive embryonic cortex na naglalaman ng multipotent stem cell ng ventricular at subventricular na mga rehiyon ay inilipat sa lukab. Sa pangalawang bersyon ng mga eksperimento, ang mga neural stem cell ng isang 9 na linggong embryo ng tao ay inilipat sa utak ng mga daga na nasa hustong gulang na sekswal. Ang mga may-akda ay naghiwalay ng mga piraso ng tissue mula sa periventricular region ng embryonic brain, inilagay ang mga ito sa isang F-12 nutrient medium, at nakakuha ng cell suspension sa pamamagitan ng paulit-ulit na pipetting, at pagkatapos ay nilinang ang mga ito sa isang espesyal na NPBM medium na may pagdaragdag ng mga growth factor - FGF, EGF at NGF. Ang mga cell ay lumaki sa isang kultura ng suspensyon hanggang sa nabuo ang mga neurosphere, na nagkalat at muling itinanim sa kultura. Pagkatapos ng 4 na sipi na may kabuuang panahon ng paglilinang na 12-16 araw, ang mga selula ay ginamit para sa paglipat. Ang mga tatanggap ay sampung araw na mga rat pups at sexually mature two-month-old Wistar rats, kung saan 4 μl ng human neural stem cell suspension ang na-injected sa lateral ventricle ng utak nang walang immunosuppression. Ang mga resulta ng trabaho ay nagpakita na ang mga dissociated na mga cell ng ventricular at subventricular zone ng embryonic anlage ng rat cerebral cortex ay nagpatuloy sa kanilang pag-unlad sa panahon ng allotransplantation sa mature na utak, ibig sabihin, ang mga kadahilanan ng microenvironment ng differentiated na utak ng tatanggap ay hindi humadlang sa paglaki at pagkita ng kaibhan ng neural stem cell ng embryo. Sa mga unang yugto pagkatapos ng paglipat, ang mga multipotent na selula ay nagpatuloy sa mitotic division at aktibong lumipat mula sa lugar ng paglipat patungo sa tisyu ng utak ng tatanggap. Ang mga inilipat na embryonic cell na may malaking potensyal na paglipat ay natagpuan sa halos lahat ng mga layer ng cerebral cortex ng tatanggap sa kahabaan ng track ng paglipat at sa white matter. Ang haba ng migration tract ng mga nerve cell ay palaging mas maikli (hanggang sa 680 μm) kaysa sa mga elemento ng glial (hanggang sa 3 mm). Ang mga daluyan ng dugo at mga istruktura ng hibla ng utak ay nagsilbing structural vectors para sa paglipat ng astrocyte, na nabanggit din sa ibang mga pag-aaral.

Noong nakaraan, pinaniniwalaan na ang akumulasyon ng mga may label na astrocytes sa lugar ng pinsala sa cerebral cortex ng tatanggap ay maaaring nauugnay sa pagbuo ng isang glial barrier sa pagitan ng mga tisyu ng transplant at tatanggap. Gayunpaman, ang isang pag-aaral ng istraktura ng mga compactly located cell transplant ay nagpakita na ang kanilang cytoarchitecture ay nailalarawan sa pamamagitan ng kaguluhan, nang walang anumang layered distribution ng transplanted cells. Ang antas ng kaayusan ng mga inilipat na neuron ay lumalapit sa normal na mga selula ng cerebral cortex lamang sa kawalan ng glial barrier sa pagitan ng mga tisyu ng donor at tatanggap. Kung hindi, ang istraktura ng mga selula ng transplant ay hindi tipikal, at ang mga neuron mismo ay napapailalim sa hypertrophy. Gamit ang neuroimmunochemical typing ng mga transplanted cell, ang mga inhibitory GABA-ergic neuron ay natagpuan sa mga transplant at ang pagpapahayag ng PARV, CALB, at NPY na mga protina ay nakita. Dahil dito, ang mature na utak ay nagpapanatili ng mga microenvironmental na kadahilanan na may kakayahang suportahan ang paglaganap, paglipat, at tiyak na pagkita ng kaibhan ng mga neural multipotent cells.

Sa kultura ng mga stem cell ng tao na nakahiwalay mula sa periventricular na rehiyon ng utak ng 9 na linggong mga embryo, M. Aleksandrova et al. (2001) natagpuan ang isang malaking bilang ng mga nestin-positive multipotent cells sa ikaapat na sipi, ang ilan ay sumailalim na sa in vitro differentiation at umuunlad ayon sa neuronal type, na tumutugma sa mga resulta ng mga pag-aaral ng ibang mga may-akda. Pagkatapos ng paglipat sa utak ng mga pang-adultong daga, ang mga nakakulturang stem cell ng tao ay mitotically hinati at lumipat sa tissue ng xenogeneic recipient na utak. Sa mga cell transplant, naobserbahan ng mga may-akda ang dalawang populasyon ng mga cell - maliit at mas malaki. Ang huli ay lumipat pareho sa parenkayma at kasama ang mga istruktura ng hibla ng utak ng tatanggap sa mga hindi gaanong distansya - sa loob ng 300 μm. Ang pinakamalaking lawak ng landas ng paglipat (hanggang sa 3 mm) ay katangian ng mga maliliit na selula, na ang ilan ay naiba sa mga astrocytes, na itinatag gamit ang mga monoclonal antibodies sa GFAP. Ang parehong uri ng cell ay natagpuan sa dingding ng lateral ventricle, na nagpapahiwatig na ang mga inilipat na selula ay pumasok sa rostral migration tract. Ang mga astrocytic derivatives ng neural stem cell mula sa parehong mga tao at daga ay nakararami na lumipat sa pamamagitan ng mga capillary ng dugo at mga istruktura ng hibla ng utak ng tatanggap, na kasabay ng data ng iba pang mga may-akda.

Ang pagsusuri ng pagkakaiba-iba ng stem cell ng tao sa vivo gamit ang monoclonal antibodies sa GFAP, CALB, at VIM ay nagsiwalat ng pagbuo ng parehong mga astrocytes at neuron. Hindi tulad ng mga cell sa mga rat transplant, maraming stem cell ng tao ang vimentin-positive. Dahil dito, ang ilan sa mga multipotent na selula ng tao ay hindi sumailalim sa pagkita ng kaibhan. Ang parehong mga may-akda pagkatapos ay nagpakita na ang mga neural stem cell ng tao na inilipat nang walang immunosuppression ay nabubuhay sa utak ng daga sa loob ng 20 araw pagkatapos ng paglipat, na walang mga palatandaan ng immune aggression mula sa mga elemento ng glial ng mature na utak.

Ito ay itinatag na kahit na ang mga neural stem cell ng Drosophila ay umuukit at sumasailalim sa pagkakaiba-iba sa utak ng isang taxon na kasing layo ng mga insekto sa mga daga. Ang kawastuhan ng eksperimento ng mga may-akda ay walang pag-aalinlangan: ang mga transgenic na linya ng Drosophila ay naglalaman ng mga gene para sa mga neurotrophic na kadahilanan ng tao NGF, GDNF, BDNF, na ipinasok sa CaSper vector sa ilalim ng Drosophila heat-shock promoter, upang ang temperatura ng katawan ng mga mammal ay awtomatikong napukaw ang kanilang ekspresyon. Kinilala ng mga may-akda ang mga cell ng Drosophila sa pamamagitan ng produkto ng bacterial galactosidase gene gamit ang histochemical X-Gal staining. Bilang karagdagan, lumabas na ang Drosophila neural stem cells ay partikular na tumutugon sa mga neurotrophic factor na naka-encode ng mga gene ng tao: kapag ang xenotransplanting na mga cell ng isang transgenic na linya ng Drosophila na naglalaman ng gdnf gene, ang synthesis ng tyrosine hydroxylase sa kanyang pagkakaiba-iba ng mga neural stem cell ay tumaas nang husto, at ang mga cell na may ngf gene ay aktibong gumawa ng acetylcholinesterase. Ang xenotransplant ay nagdulot ng katulad na mga reaksyong umaasa sa gene sa allotransplant ng embryonic neural tissue na inilipat kasama nito.

Nangangahulugan ba ito na ang partikular na pagkakaiba-iba ng mga neural stem cell ay na-induce ng mga species-non-specific na neurotrophic na mga kadahilanan? Ayon sa mga resulta ng mga may-akda, ang xenograft na gumagawa ng mga neurotrophic na kadahilanan ay may partikular na epekto sa kapalaran ng mga allografts, na sa kasong ito ay mas masinsinang binuo at 2-3 beses na mas malaki ang laki kaysa sa mga allografts na ipinakilala sa utak nang walang pagdaragdag ng mga xenografts. Dahil dito, ang mga xenograft cell na naglalaman ng mga neurotrophin genes, lalo na ang gene na naka-encode ng human glial cell-derived neurotrophic factor (GDNF), ay may isang species-non-specific na epekto sa allograft development na katulad ng pagkilos ng kaukulang neurotrophin. Ang GDNF ay kilala upang mapataas ang kaligtasan ng mga dopaminergic neuron sa embryonic midbrain ng daga at mapahusay ang metabolismo ng dopamine ng mga cell na ito, at mag-udyok sa pagkita ng kaibahan ng tyrosine hydroxylase-positive na mga cell, pagpapahusay ng paglaki ng axon at pagtaas ng laki ng neuronal cell body. Ang mga katulad na epekto ay sinusunod din sa mga kulturang daga na midbrain dopaminergic neuron.

Ang aktibong paglipat ng mga neural stem cell ng tao ay sinusunod pagkatapos ng xenotransplantation sa utak ng mga mature na daga. Ito ay kilala na ang proseso ng paglipat at pagkita ng kaibhan ng mga neural stem cell ay kinokontrol ng isang hanay ng mga espesyal na gene. Ang pagsisimula ng signal ng paglipat sa precursor cell upang simulan ang pagkita ng kaibhan ay ibinibigay ng produktong protina ng c-ret protooncogene kasama ng GDNF. Ang susunod na signal ay nagmumula sa mash-1 gene, na kumokontrol sa pagpili ng landas ng pag-unlad ng cell. Bilang karagdagan, ang tiyak na reaksyon ng pagkakaiba-iba ng mga cell ay nakasalalay din sa isang-receptor ng ciliary neurotrophic factor. Kaya, dahil sa ganap na magkakaibang genetic constitution ng xenogenic human neural stem cells at ang tumatanggap na rat brain cells, kinakailangang kilalanin hindi lamang ang species-nonspecificity ng neurotrophic factor, kundi pati na rin ang pinakamataas na evolutionary conservatism ng mga gene na responsable para sa partikular na pagkita ng kaibahan ng neural stem elements.

Ang hinaharap ay magpapakita kung ang xenotransplantation ng embryonic neuromaterial ay magiging posible sa neurosurgical practice ng paggamot sa neurodegenerative pathological na mga proseso na sanhi ng pagkagambala ng myelin synthesis ng oligodendrocytes. Pansamantala, ang pinaka-masinsinang tinutugunan na mga isyu ng neurotransplantation ay ang mga nauugnay sa pagkuha ng allogeneic neural stem cells mula sa embryonic o mature na utak sa kultura kasama ang kanilang kasunod na nakadirekta na pagkita ng kaibahan sa mga neuroblast o mga dalubhasang neuron.

Paglipat ng neural stem cell

Upang pasiglahin ang paglaganap at pagkakaiba-iba ng mga neural stem cell ng isang pang-adultong organismo, maaaring i-transplant ang embryonic nervous tissue. Posible na ang mga stem cell ng embryonic nervous tissue na dinala kasama ng allograft ay maaaring sumailalim sa paglaganap at pagkita ng kaibhan. Ito ay kilala na pagkatapos ng pinsala sa gulugod, ang pagbabagong-buhay ng mga nerve conductor ay nangyayari sa pamamagitan ng pagpahaba ng mga nasirang axon at collateral sprouting ng mga axon ng mga hindi nasirang proseso ng mga motor neuron. Ang pangunahing mga kadahilanan na pumipigil sa pagbabagong-buhay ng spinal cord ay ang pagbuo ng isang connective tissue scar sa lugar ng pinsala, dystrophic at degenerative na mga pagbabago sa mga gitnang neuron, kakulangan ng NGF, at ang pagkakaroon ng mga produkto ng myelin breakdown sa lugar ng pinsala. Ipinakita na ang paglipat ng iba't ibang uri ng cell sa napinsalang spinal cord - mga fragment ng sciatic nerve ng mga adult na hayop, embryonic occipital cortex, hippocampus, spinal cord, Schwann cells, astrocytes, microglia, macrophage, fibroblasts - nagtataguyod ng pagbabagong-buhay ng mga nasirang axon sa pamamagitan ng pag-usbong at pinapayagan ang mga spinal cord na lumaki sa isang zone ng pinsala. Napatunayan sa eksperimento na ang paglipat ng embryonic nervous tissue sa lugar ng pinsala sa spinal cord, sa pamamagitan ng pagkilos ng mga neurotrophic na kadahilanan, ay nagpapabilis sa paglaki ng mga nasirang axon, pinipigilan ang pagbuo ng glial scar at ang pagbuo ng mga dystrophic at degenerative na proseso sa mga gitnang neuron, habang ang mga selula ng transplanted na embryonic nervous tissue ay nabubuhay sa bahagi ng spinal cord at nag-aambag sa paglago ng tissue sa tabi ng spinal cord, na nagsasama-sama ng paglaki ng mga tisyu ng gulugod. ng mga dendritic synapses sa mga spinal neuron.

Ang lugar na ito ng regenerative-plastic na gamot ay nakatanggap ng pinakamalaking pag-unlad sa Ukraine salamat sa gawain ng siyentipikong pangkat na pinamumunuan ni VI Tsymbalyuk. Una sa lahat, ito ay mga eksperimentong pag-aaral ng pagiging epektibo ng embryonic nerve tissue transplantation sa mga pinsala sa spinal cord. Sa panahon ng autotransplantation ng peripheral nerve, napansin ng mga may-akda ang pinaka-binibigkas na mapanirang mga pagbabago sa distal suture zone, kung saan sa ika-30 araw pagkatapos ng operasyon ay pinagsama sila sa mga proseso ng reparative. Sa panahon ng allotransplantation, ang morphofunctional state ng implanted nerve sa ika-30 araw ay nailalarawan sa pamamagitan ng binibigkas na pagkasira na may mataba na pagkabulok at amyloidosis laban sa background ng focal inflammatory lymphoid cell infiltration na may nangingibabaw na pagkasayang ng mga cell ng Schwann. Ang paglipat ng embryonic nerve tissue ay nag-ambag sa pagpapanumbalik ng kondaktibiti ng spinal cord sa isang mas malaking lawak, lalo na sa mga hayop na sumailalim sa operasyon sa unang 24 na oras pagkatapos ng pinsala: laban sa background ng pagbaba ng intensity ng nagpapasiklab at mapanirang proseso, hypertrophy at hyperplasia ng protein-synthesizing at paggawa ng enerhiya na ultrastructural na mga elemento ng oligondrocytes ng spinal, hypertrophy at hyperplasia ng mga naobserbahang hypertrophy neurons. amplitude ng potensyal na pagkilos ng kalamnan ay naibalik ng 50% at ang bilis ng pagpapadaloy ng salpok ng 90%. Kapag tinatasa ang pagiging epektibo ng paglipat ng embryonic nerve tissue depende sa transplantation zone, natagpuan na ang pinakamahusay na mga resulta ay naobserbahan kapag ang graft ay direktang ipinakilala sa spinal cord injury zone. Sa kumpletong transection ng spinal cord, ang paglipat ng embryonic nerve tissue ay hindi epektibo. Ipinakita ng mga dinamikong pag-aaral na ang pinakamainam na oras para sa pagsasagawa ng embryonic nerve tissue transplantation ay ang unang 24 na oras pagkatapos ng pinsala sa spinal cord, habang ang pagsasagawa ng operasyon sa panahon ng binibigkas na pangalawang ischemic-inflammatory na pagbabago na nagaganap sa ika-2-9 na araw pagkatapos ng pinsala ay dapat ituring na hindi naaangkop.

Ito ay kilala na ang malubhang traumatikong pinsala sa utak ay naghihikayat ng malakas at matagal na pag-activate ng lipid peroxidation sa paunang at intermediate na yugto ng post-traumatic period kapwa sa nasira na tisyu ng utak at sa katawan sa kabuuan, at nakakagambala din sa mga proseso ng metabolismo ng enerhiya sa napinsalang utak. Sa ilalim ng mga kondisyong ito, ang paglipat ng embryonic nervous tissue sa lugar ng traumatic injury ay nagtataguyod ng pag-stabilize ng mga proseso ng lipid peroxidation at pinatataas ang potensyal ng antioxidant system ng utak at katawan sa kabuuan, pinahuhusay ang antiradical na proteksyon nito sa ika-35-60 araw ng post-traumatic period. Sa parehong panahon pagkatapos ng paglipat ng embryonic nervous tissue, ang metabolismo ng enerhiya at mga proseso ng oxidative phosphorylation sa utak ay na-normalize. Bilang karagdagan, ipinakita na sa unang araw pagkatapos ng eksperimentong traumatikong pinsala sa utak, ang impedance ng tissue ng nasugatan na hemisphere ay bumababa ng 30-37%, ang contralateral - ng 20%, na nagpapahiwatig ng pag-unlad ng pangkalahatang cerebral edema. Sa mga hayop na sumailalim sa paglipat ng embryonic nerve tissue, ang edema involution ay naganap nang mas mabilis - na sa ikapitong araw, ang average na halaga ng impedance ng mga tisyu ng nasugatan na hemisphere ay umabot sa 97.8% ng antas ng kontrol. Bukod dito, ang kumpletong pagpapanumbalik ng mga halaga ng impedance sa ika-30 araw ay nabanggit lamang sa mga hayop na nakatanggap ng paglipat ng embryonic nerve tissue.

Ang pagkamatay ng ilang neuron sa utak pagkatapos ng matinding craniocerebral injury ay isa sa mga pangunahing sanhi ng post-traumatic na komplikasyon. Ang mga neuron ng pinagsamang dopaminergic at noradrenergic system ng midbrain at medulla oblongata ay lalong sensitibo sa pinsala. Ang pagbaba sa antas ng dopamine sa striopallidal complex at ang cerebral cortex ay makabuluhang pinatataas ang panganib na magkaroon ng mga karamdaman sa motor at mga karamdaman sa pag-iisip, mga estado ng epileptiform, at isang pagbawas sa paggawa ng dopamine sa hypothalamus ay maaaring maging sanhi ng maraming mga vegetative at somatic disorder na naobserbahan sa huling bahagi ng post-traumatic period. Ang mga resulta ng mga pag-aaral na isinagawa sa eksperimentong craniocerebral injury ay nagpapahiwatig na ang paglipat ng embryonic nerve tissue ay nakakatulong sa pagpapanumbalik ng mga antas ng dopamine sa napinsalang cerebral hemisphere, dopamine at norepinephrine sa hypothalamus, at pataasin ang mga antas ng norepinephrine at dopamine sa midbrain at medulla oblongata. Bilang karagdagan, bilang isang resulta ng paglipat ng embryonic nervous tissue sa napinsalang hemisphere ng utak ng mga eksperimentong hayop, ang porsyento ng ratio ng phospholipids ay na-normalize at ang nilalaman ng mga fatty acid ay tumataas (C16: 0, C17: 0, C17: 1, C18: 0, C18: 1 + C18: 2, C20: 4).

Kinukumpirma ng mga data na ito ang pagpapasigla ng mga proseso ng regenerative-plastic sa pamamagitan ng transplanted embryonic nervous tissue at nagpapahiwatig ng reparative-trophic na epekto ng transplant sa utak ng tatanggap sa kabuuan.

Ang klinikal na karanasan ng mga kawani ng AP Romodanov Institute of Neurosurgery ng Academy of Medical Sciences ng Ukraine sa paglipat ng embryonic nerve tissue sa cerebral palsy, isang lubhang kumplikadong patolohiya na may malubhang motor dysfunction, ay nararapat na espesyal na pansin. Ang mga klinikal na anyo ng cerebral palsy ay nakasalalay sa antas ng pinsala sa mga integral na istruktura na responsable para sa regulasyon ng tono ng kalamnan at ang pagbuo ng mga stereotype ng motor. Sa kasalukuyan, mayroong sapat na katibayan upang suportahan ang katotohanan na ang mga pathological na pagbabago sa striopallidal-thalamocortical motor control system ay may mahalagang papel sa pag-andar ng motor at mga sakit sa tono ng kalamnan. Ang striopallidal link ng system na ito ay nagsasagawa ng control function sa pamamagitan ng nigrostriatal dopamine production. Ang direktang landas para sa pagpapatupad ng thalamocortical control ay nagsisimula mula sa mga neuron ng putamen, ay pinapamagitan ng gamma-aminobutyric acid (GABA) at substance P at direktang ipinapalabas sa motor zone ng panloob na segment ng globus pallidus at ang substantia nigra. Ang hindi direktang landas, ang epekto nito ay natanto sa pakikilahok ng GABA at enkephalin, ay nagmula sa mga neuron ng putamen at nakakaapekto sa nuclei ng basal ganglia sa pamamagitan ng isang pagkakasunud-sunod ng mga koneksyon kabilang ang panlabas na segment ng globus pallidus at ang subthalamic nucleus. Ang mga kaguluhan sa conductivity ng direktang pathway ay nagdudulot ng hypokinesia, habang ang pagbaba sa conductivity ng mga istruktura ng hindi direktang pathway ay humahantong sa hyperkinesia na may kaukulang mga pagbabago sa tono ng kalamnan. Ang integridad ng mga landas ng pagpapadaloy ng GABAergic sa iba't ibang antas sa sistema ng kontrol ng motor at ang pagsasama ng mga koneksyon ng dopaminergic sa antas ng putamen ay mahalaga para sa regulasyon ng mga pakikipag-ugnayan ng thalamocortical. Ang pinakakaraniwang pagpapakita ng patolohiya ng motor sa iba't ibang anyo ng cerebral palsy ay isang paglabag sa tono ng kalamnan at isang malapit na nauugnay na pagbabago sa aktibidad ng reflex na kalamnan.

Ang paglipat ng embryonic nerve tissue sa cerebral palsy ay nangangailangan ng masusing pagsusuri sa kalikasan ng pinsala sa mga istruktura ng utak. Batay sa pagpapasiya ng mga antas ng dopamine at GABA sa subarachnoid cerebrospinal fluid, idinetalye ng mga may-akda ang antas ng pagkagambala sa pagsasama ng mga functional na istruktura ng utak, na naging posible upang matukoy ang mga resulta ng interbensyon sa kirurhiko at iwasto ang paulit-ulit na neurotransplantation. Ang embryonic nerve tissue (materyal ng pagpapalaglag ng isang 9 na linggong embryo) ay inilipat sa parenchyma ng cortex ng precentral convolutions ng cerebral hemispheres depende sa kalubhaan ng mga pagbabago sa atrophic. Walang mga komplikasyon o pagkasira sa kondisyon ng mga pasyente ang naobserbahan sa postoperative period. Ang positibong dinamika ay nabanggit sa 63% ng mga pasyente na may mga spastic form, sa 82% ng mga bata na may atonic-esthetic form, at sa 24% lamang ng mga pasyente na may halo-halong anyo ng sakit. Ang isang negatibong epekto ng isang mataas na antas ng neurosensitization na may pagkakaroon ng mga autoantibodies sa mga neurospecific na protina sa mga resulta ng operasyon ay naitatag. Ang paglipat ng embryonic nerve tissue ay natagpuan na hindi epektibo sa mga pasyente na may edad na 8-10 taon at mas matanda, pati na rin sa mga kaso ng malubhang hyperkinetic syndrome at epilepsy. Sa klinika, ang pagiging epektibo ng paglipat ng embryonic nerve tissue sa mga pasyente na may spastic forms ng cerebral palsy ay ipinakita sa pamamagitan ng pagbuo ng mga bagong kasanayan sa statomotor at boluntaryong paggalaw na may pagwawasto ng pathological na stereotype ng motor at isang pagbawas sa antas ng spasticity, pathological postures at saloobin. Naniniwala ang mga may-akda na ang positibong epekto ng paglipat ng embryonic nerve tissue ay ang resulta ng normalizing effect sa functional na aktibidad ng mga supraspinal na istruktura na kasangkot sa regulasyon ng postural tone at boluntaryong paggalaw. Kasabay nito, ang mga positibong klinikal na epekto ng paglipat ng embryonic nerve tissue ay sinamahan ng pagbawas sa nilalaman ng mga neurotransmitters sa subarachnoid cerebrospinal fluid, na nagpapahiwatig ng pagpapanumbalik ng mga integral na pakikipag-ugnayan ng mga apektadong istruktura ng utak.

May isa pang malubhang anyo ng neurological na patolohiya - apallic syndrome, ang problema ng paggamot kung saan, sa kasamaang-palad, ay malayo sa paglutas. Ang Apallic syndrome ay isang polyetiological subacute o talamak na kondisyon na nangyayari bilang isang resulta ng malubhang mga organikong sugat ng gitnang sistema ng nerbiyos (pangunahin ang cerebral cortex), at nailalarawan sa pamamagitan ng pag-unlad ng panapraxia at panagnosia na may medyo napanatili na pag-andar ng mga seksyon ng segmental-stem at pagbuo ng limbic-reticular complex ng utak. Ang mga follow-up na pag-aaral (mula 1 taon hanggang 3 taon) ay nagpakita na ang apallic syndrome ay hindi isang pangwakas na pagsusuri ng patuloy na pinsala sa sistema ng nerbiyos sa mga bata, ngunit nababago sa alinman sa organikong dementia o sa isang talamak na vegetative state. Sa Department of Restorative Neurosurgery ng AP Romodanov Institute of Neurosurgery ng Academy of Medical Sciences ng Ukraine, 21 mga pasyente na may mga kahihinatnan ng apallic syndrome ay sumailalim sa paglipat ng embryonic nerve tissue. Sa ilalim ng pangkalahatang kawalan ng pakiramdam, ang isang crown burr ay ginamit upang gumawa ng isang burr hole sa lugar ng pinaka-binibigkas na mga pagbabago sa atrophic na ipinahayag ng computed tomography o magnetic resonance imaging, at sa pagkakaroon ng nagkakalat na pagkasayang ng kulay abo o puting bagay, ang transplant ay ipinakilala sa precentral at central gyri ng utak. Matapos buksan ang dura mater, ang mga piraso ng tissue mula sa sensorimotor cortex ng 8-9 na linggong mga embryo ay itinanim sa intracortically gamit ang isang espesyal na aparato. Ang bilang ng mga implanted tissue sample ay mula 4 hanggang 10, na tinutukoy ng laki ng burr hole at ang laki ng mga lokal na pagbabago sa utak. Hindi tulad ng iba pang mga uri ng patolohiya, sa apallic syndrome ang mga may-akda ay naghangad na magtanim ng mas maraming embryonic tissue hangga't maaari sa mga pinaka-naa-access na lugar ng utak. Ang dura mater ay tinahi, at isinagawa ang plastic surgery ng depekto sa bungo. Sa panahon ng operasyon, ang lahat ng mga pasyente ay nagpakita ng mga makabuluhang pagbabago sa parehong cortex (pagkasayang, kawalan ng convolutions, pagbabago sa kulay at pulsation ng utak) at ang mga meninges (pagpapalapot ng dura mater, makabuluhang pampalapot ng arachnoid membrane na may pagkakaroon ng sarili nitong mga daluyan ng dugo, pagsasanib ng mga lamad na may pinagbabatayan na bagay sa utak). Ang mga pagbabagong ito ay mas malinaw sa mga pasyente na may kasaysayan ng nagpapasiklab na mga sugat sa utak. Sa mga pasyente na sumailalim sa hypoxia ng CNS, nagkakalat ng mga pagbabago sa atrophic sa bagay ng utak, lalo na sa cortex, na may pagtaas sa puwang ng subarachnoid, nangingibabaw, nang walang makabuluhang pagbabago sa mga meninges. Kalahati ng mga pasyente ay nadagdagan ang pagdurugo ng malambot na mga tisyu, buto, at utak. Pagkatapos ng mga operasyon, sa loob ng anim na buwan hanggang tatlong taon, bumuti ang kondisyon sa 16 na pasyente, at nanatiling hindi nagbabago sa limang pasyente. Ang mga positibong dinamika ay naobserbahan sa parehong motor at mental spheres. Bumaba ang tono ng kalamnan sa sampung pasyente, Sa 11 pasyente, tumaas ang aktibidad ng motor (bumaba ang paresis,ang koordinasyon ng mga paggalaw ay napabuti), sa limang bata, ang manipulative na kakayahan ng itaas na mga limbs ay tumaas nang malaki. Sa apat na mga pasyente, ang dalas at kalubhaan ng mga epileptic seizure ay nabawasan, at sa isang bata ay walang mga seizure sa lahat sa buong panahon ng pagmamasid pagkatapos ng operasyon. Ang pagsalakay ay nabawasan sa dalawang bata, sa dalawang pasyente na may malubhang bulbar disorder, ang pagkilos ng paglunok ay bumuti, dalawang bata ay nakapag-chew nang nakapag-iisa na 2 linggo pagkatapos ng operasyon. Ang isang pagbawas sa kalubhaan ng mga sakit sa pag-iisip ay nabanggit, siyam na bata ay naging mas kalmado pagkatapos ng operasyon, ang pagtulog at atensyon ay napabuti sa pitong mga pasyente. Tatlong pasyente na may mga kahihinatnan ng apallic syndrome ay nagsimulang makilala ang kanilang mga magulang, isa - upang sundin ang mga tagubilin, dalawa - upang bigkasin ang mga salita, sa tatlo, ang antas ng dysarthria ay nabawasan. Napansin ng mga may-akda na ang isang kapansin-pansing pagpapabuti sa kondisyon ng mga pasyente ay nagsisimula 2 buwan pagkatapos ng operasyon, umabot sa maximum ng 5-6 na buwan, pagkatapos ay bumabagal ang rate ng pagpapabuti at sa pagtatapos ng taon ang proseso ay nagpapatatag sa 50% ng mga pasyente. Ang positibong epekto ng neurotransplantation ay nagsilbing batayan para sa isang paulit-ulit na operasyon sa anim na pasyente na may mga kahihinatnan ng apallic syndrome, ngunit sa kabilang hemisphere ng utak. Ang pamamaraan at pamamaraan ng pangalawang paglipat ay magkapareho sa mga nasa unang operasyon, ngunit ang klinikal na epekto ng pangalawang operasyon ay mas mababa, bagaman walang malubhang komplikasyon ang lumitaw pagkatapos ng alinman sa una o pangalawang interbensyon sa operasyon. Ayon sa mga may-akda, ang mekanismo ng therapeutic effect ng neurotransplantation ay nauugnay sa neurotrophic effect ng transplanted embryonic nerve tissue, na naglalaman ng isang malaking bilang ng paglago, hormonal at iba pang biologically active substances na nagpapasigla sa reparasyon ng mga nasirang neuron at plastic reorganization ng tissue ng utak ng tatanggap. Posible rin ang isang activating effect sa aktibidad ng mga nerve cell na dati nang napanatili sa morphologically, ngunit nawala ang kanilang functional na aktibidad dahil sa sakit. Ito ay ang mabilis na neurotrophic effect na maaaring ipaliwanag ang pagpapabuti ng mga function ng bulbar sa ilang mga bata na nasa dulo na ng una o ikalawang linggo pagkatapos ng operasyon. Ipinapalagay na, bilang karagdagan dito, sa ikatlo o ikaapat na buwan, ang mga morphofunctional na koneksyon ay naitatag sa pagitan ng transplant at ng host brain, kung saan pinapalitan ng neurotransplant ang mga function ng mga patay na selula ng utak, na siyang substrate para sa pagpapabuti ng parehong motor at mental na pag-andar ng mga pasyente. Dalawang bata ang nakapag-iisa nang ngumunguya 2 linggo pagkatapos ng operasyon. Ang isang pagbawas sa kalubhaan ng mga sakit sa pag-iisip ay nabanggit, siyam na bata ay naging mas kalmado pagkatapos ng operasyon, ang pagtulog at atensyon ay napabuti sa pitong mga pasyente. Tatlong pasyente na may mga kahihinatnan ng apallic syndrome ay nagsimulang makilala ang kanilang mga magulang, isa - upang sundin ang mga tagubilin, dalawa - upang bigkasin ang mga salita,sa tatlo ang antas ng dysarthria ay nabawasan. Napansin ng mga may-akda na ang isang kapansin-pansing pagpapabuti sa kondisyon ng mga pasyente ay nagsisimula 2 buwan pagkatapos ng operasyon, umabot sa maximum ng 5-6 na buwan, pagkatapos ay bumabagal ang rate ng pagpapabuti at sa pagtatapos ng taon ang proseso ay nagpapatatag sa 50% ng mga pasyente. Ang positibong epekto ng neurotransplantation ay nagsilbing batayan para sa isang paulit-ulit na operasyon sa anim na pasyente na may mga kahihinatnan ng apallic syndrome, ngunit sa kabilang hemisphere ng utak. Ang pamamaraan at pamamaraan ng pangalawang paglipat ay magkapareho sa mga nasa unang operasyon, ngunit ang klinikal na epekto ng pangalawang operasyon ay mas mababa, bagaman walang malubhang komplikasyon pagkatapos ng alinman sa una o pangalawang interbensyon sa operasyon. Ayon sa mga may-akda, ang mekanismo ng therapeutic effect ng neurotransplantation ay nauugnay sa neurotrophic effect ng transplanted embryonic nervous tissue, na naglalaman ng isang malaking bilang ng paglago, hormonal at iba pang biologically active substances na nagpapasigla sa reparasyon ng mga nasirang neuron at plastic reorganization ng tissue ng utak ng tatanggap. Posible rin ang isang activating effect sa aktibidad ng mga nerve cell na dati nang napanatili sa morphologically, ngunit nawala ang kanilang functional na aktibidad dahil sa sakit. Ito ay tiyak na ang mabilis na neurotrophic effect na maaaring ipaliwanag ang pagpapabuti ng bulbar function sa ilang mga bata na sa katapusan ng una o ikalawang linggo pagkatapos ng operasyon. Ipinapalagay na, kasama nito, sa ikatlo o ikaapat na buwan, ang mga morphofunctional na koneksyon ay naitatag sa pagitan ng transplant at ng host brain, kung saan pinapalitan ng neurotransplant ang mga function ng mga patay na selula ng utak, na siyang substrate para sa pagpapabuti ng parehong motor at mental na pag-andar ng mga pasyente. Dalawang bata ang nakapag-iisa nang ngumunguya 2 linggo pagkatapos ng operasyon. Ang isang pagbawas sa kalubhaan ng mga sakit sa pag-iisip ay nabanggit, siyam na bata ay naging mas kalmado pagkatapos ng operasyon, ang pagtulog at atensyon ay napabuti sa pitong mga pasyente. Tatlong pasyente na may mga kahihinatnan ng apallic syndrome ay nagsimulang makilala ang kanilang mga magulang, isa - upang sundin ang mga tagubilin, dalawa - upang bigkasin ang mga salita, sa tatlo ang antas ng dysarthria ay nabawasan. Napansin ng mga may-akda na ang isang kapansin-pansing pagpapabuti sa kondisyon ng mga pasyente ay nagsisimula 2 buwan pagkatapos ng operasyon, umabot sa maximum ng 5-6 na buwan, pagkatapos ay bumabagal ang rate ng pagpapabuti at sa pagtatapos ng taon ang proseso ay nagpapatatag sa 50% ng mga pasyente. Ang positibong epekto ng neurotransplantation ay nagsilbing batayan para sa isang paulit-ulit na operasyon sa anim na pasyente na may mga kahihinatnan ng apallic syndrome, ngunit sa kabilang hemisphere ng utak. Ang pamamaraan at pamamaraan ng pangalawang paglipat ay magkapareho sa mga nasa unang operasyon, ngunit ang klinikal na epekto ng pangalawang operasyon ay mas mababa, bagaman walang malubhang komplikasyon pagkatapos ng alinman sa una o pangalawang interbensyon sa operasyon. Ayon sa mga may-akda,ang mekanismo ng therapeutic effect ng neurotransplantation ay nauugnay sa neurotrophic effect ng transplanted embryonic nervous tissue, na naglalaman ng isang malaking bilang ng paglago, hormonal at iba pang biologically active substances na nagpapasigla sa reparasyon ng mga nasirang neuron at plastic reorganization ng tissue ng utak ng tatanggap. Posible rin ang isang activating effect sa aktibidad ng mga nerve cell na dati nang napanatili sa morphologically, ngunit nawala ang kanilang functional na aktibidad dahil sa sakit. Ito ay tiyak na ang mabilis na neurotrophic effect na maaaring ipaliwanag ang pagpapabuti ng bulbar function sa ilang mga bata na sa katapusan ng una o ikalawang linggo pagkatapos ng operasyon. Ipinapalagay na, kasama nito, sa ikatlo o ikaapat na buwan, ang mga morphofunctional na koneksyon ay naitatag sa pagitan ng transplant at ng host brain, kung saan pinapalitan ng neurotransplant ang mga function ng mga patay na selula ng utak, na siyang substrate para sa pagpapabuti ng parehong motor at mental na pag-andar ng mga pasyente.bagama't walang malubhang komplikasyon ang lumitaw pagkatapos ng alinman sa una o pangalawang interbensyon sa operasyon. Ayon sa mga may-akda, ang mekanismo ng therapeutic effect ng neurotransplantation ay nauugnay sa neurotrophic effect ng transplanted embryonic nervous tissue, na naglalaman ng isang malaking bilang ng paglago, hormonal at iba pang biologically active substances na nagpapasigla sa reparasyon ng mga nasirang neuron at ang plastic reorganization ng tissue ng utak ng tatanggap. Posible rin ang isang activating effect sa aktibidad ng mga nerve cell na dati nang napanatili sa morphologically, ngunit nawala ang kanilang functional na aktibidad dahil sa sakit. Ito ay tiyak na ang mabilis na neurotrophic effect na maaaring ipaliwanag ang pagpapabuti ng bulbar function sa ilang mga bata na sa katapusan ng una o ikalawang linggo pagkatapos ng operasyon. Ipinapalagay na, kasama nito, sa ikatlo o ikaapat na buwan, ang mga morphofunctional na koneksyon ay naitatag sa pagitan ng transplant at ng host brain, kung saan pinapalitan ng neurotransplant ang mga function ng mga patay na selula ng utak, na siyang substrate para sa pagpapabuti ng parehong motor at mental na pag-andar ng mga pasyente.bagama't walang malubhang komplikasyon ang lumitaw pagkatapos ng alinman sa una o pangalawang interbensyon sa operasyon. Ayon sa mga may-akda, ang mekanismo ng therapeutic effect ng neurotransplantation ay nauugnay sa neurotrophic effect ng transplanted embryonic nervous tissue, na naglalaman ng isang malaking bilang ng paglago, hormonal at iba pang biologically active substances na nagpapasigla sa reparasyon ng mga nasirang neuron at ang plastic reorganization ng tissue ng utak ng tatanggap. Posible rin ang isang activating effect sa aktibidad ng mga nerve cell na dati nang napanatili sa morphologically, ngunit nawala ang kanilang functional na aktibidad dahil sa sakit.Ito ay tiyak na ang mabilis na neurotrophic effect na maaaring ipaliwanag ang pagpapabuti ng bulbar function sa ilang mga bata na sa katapusan ng una o ikalawang linggo pagkatapos ng operasyon. Ipinapalagay na, kasama nito, sa ikatlo o ikaapat na buwan, ang mga morphofunctional na koneksyon ay naitatag sa pagitan ng transplant at ng host brain, kung saan pinapalitan ng neurotransplant ang mga function ng mga patay na selula ng utak, na siyang substrate para sa pagpapabuti ng parehong motor at mental na pag-andar ng mga pasyente.

Ang epekto ng embryonic nerve tissue transplant sa muling pagsasaayos ng interneuronal interconnections ay pinag-aralan nang eksperimento. Pinag-aralan ng mga may-akda ang mga pattern ng pagpapanumbalik ng mga intermodular axonal na koneksyon sa lugar ng mekanikal na pinsala sa cerebral cortex sa mga puting daga na may at walang paglipat ng embryonic nerve tissue gamit ang fluorescent lipophilic label na DIL (1,1-dioctadecyl-3,3,33'-tetramethylindocarbocyanine perchlorate) at confocal laser scanning. Napag-alaman na ang pagpapakilala ng embryonic nerve tissue sa lugar ng pinsala ay nagsisiguro sa paglaki ng mga axon, na pagkatapos na dumaan sa transplant ay kumonekta sa katabing tisyu ng utak, samantalang walang paglipat ng embryonic nerve tissue ang lugar ng pinsala ay isang hindi malulutas na balakid para sa lumalaking axon. Sa gawaing ito, ang paglipat ng embryonic (15-17 araw ng pagbubuntis) neocortex ay isinagawa. Ang mga resulta na nakuha ng mga may-akda ay karagdagang ebidensya na pabor sa aktibong impluwensya ng embryonic nerve tissue transplant sa post-traumatic reorganization ng mga interneuronal na relasyon ng mga kalapit na istruktura at functional na mga module ng cerebral cortex. Ang paglipat ng embryonic nerve tissue ay nagbibigay ng bahagyang pagpapanumbalik ng mga koneksyon sa pagitan ng mga nasirang lugar ng cerebral cortex sa pamamagitan ng paglikha ng mga kanais-nais na kondisyon para sa paglaki ng axon sa zone ng pagkilos ng mga neurotrophic na kadahilanan ng transplant. Ang pagkakaroon ng gayong epekto ay napatunayan nang eksperimento at tinalakay sa panitikan bilang katibayan ng mataas na plastic na kakayahan ng nasirang utak ng mga hayop na may sapat na gulang na sekswal. Kaugnay nito, ang paglipat ng cell ay kasalukuyang isinasaalang-alang bilang isang pinakamainam na diskarte sa therapeutic para sa pagpapanumbalik ng pag-andar ng nasirang CNS ng tao.

Ang data na nakuha ng mga may-akda sa kahusayan ng paggamit ng embryonic nervous tissue ng utak bilang isang exogenous transplant medium para sa paglaki ng axon ay nagpapatunay sa mga prospect ng naka-target na paglikha ng mga link sa komunikasyon sa pagitan ng buo na katabing mga lugar ng utak. Ang gawain sa pag-aaral ng epekto ng paglipat ng nervous tissue sa dynamics ng functional na mga parameter ng central nervous system ay tila may kaugnayan. Ang gawain ng gawain ay upang siyasatin ang epekto ng paglipat ng embryonic locus coeruleus (LC) sa mga morphofunctional na indeks ng mga LC neuron at aktibidad ng lokomotor ng mga tatanggap. Ang mga tatanggap ay mga babaeng Wistar na daga, at ang mga donor ay 18-araw na mga embryo ng mga daga ng parehong linya. Ang paglipat ng embryonic LC ay isinagawa sa lukab ng ikatlong ventricle ng utak. Histologically, ang engraftment ng graft ay nakita sa 75% ng mga hayop na tumatanggap. Sa mga kaso ng engraftment, ang graft ay katabi ng ventricular wall, pinupuno ang 1/5-2/5 ng lumen nito, at mabubuhay. Sa 1 at 6 na buwan pagkatapos ng operasyon, ang inilipat na tissue ng nerbiyos, ayon sa mga morphological na katangian nito, ay kumakatawan sa mga istruktura na bumangon sa kanilang normal na pag-unlad ng ontogenetic, ibig sabihin, mga istruktura ng LC. Ang data na nakuha ng mga may-akda ay nagpapahiwatig na sa mga hayop kung saan inilipat ang embryonic LC anlage, ang mga dinamikong aktibidad ay nagbabago at ang aktibidad ng matrix ng chromatin ng LC cell nuclei ay tumataas. Dahil dito, ang aktibidad ng mga neuron ng kanilang sariling LC ay tumindi, ngunit ang engrafted transplant ay aktibo din sa pagganap. Ito ay kilala na ang tinatawag na lokomotor na rehiyon ng midbrain ay halos kasabay ng lokalisasyon ng LC. Naniniwala ang mga may-akda na ang batayan para sa pagbabago sa aktibidad ng motor ng mga daga ng tatanggap ay ang pag-activate ng mga selula ng LC, parehong kanilang sarili at ang transplant, na may paglabas ng isang malaking halaga ng norepinephrine, kabilang ang mga segment ng spinal cord. Kaya, ipinapalagay na ang pagtaas ng aktibidad ng motor sa ilalim ng mga kondisyon ng paglipat ng LC sa buo na utak ng mga hayop ay dahil sa pagkakaroon ng isang functionally active transplant na isinama sa utak ng tatanggap at nag-aambag sa pag-activate ng aktibidad ng lokomotor sa mga daga.

Bilang karagdagan, ipinakita na ang mga transplanted neuroepithelial cells ng embryonic rudiments ng neocortex at spinal cord ay nabubuhay at nagkakaiba sa mga neuroblast, bata at mature na mga neuron sa loob ng 1-2 buwan pagkatapos ng kanilang paglipat sa napinsalang sciatic nerve ng mga mature na daga. Kapag pinag-aaralan ang dynamics ng pag-unlad ng NADPH-positive neurons ng embryonic rudiments ng neocortex at spinal cord ng mga daga sa heterotopic allografts (15-day rat embryo), ang engraftment ng 70 hanggang 80% ng neurografts ay ipinahayag sa mga longitudinal na seksyon sa pamamagitan ng rats sciatic nerves, na nakadepende sa panahon ng sciatic nerves. Ang mga uni- at bipolar neuroblast na may bilugan na light nuclei at isa o dalawang nucleoli ay nagsimulang mabuo sa mga grafts isang linggo pagkatapos ng operasyon, na sinamahan ng pagbuo ng mga kumpol. Nabigo ang mga may-akda na makita ang mga cell na naglalaman ng NADPH diaphorase (NADPH-d) sa mga neuroblast. Pagkalipas ng 7 araw, tanging mga cellular na elemento ng mga daluyan ng dugo ang positibo sa NADPH - mga capillary endothelial cells sa kapal ng transplant, pati na rin ang mga endothelial at makinis na mga selula ng kalamnan ng mga vessel ng sciatic nerve ng tatanggap. Dahil sa vascular smooth muscle cells ang induction ng NO synthase (NOS) ay nangyayari sa ilalim ng impluwensya ng IL-1, iniuugnay ng mga may-akda ang hitsura ng NADPH-positibong makinis na mga selula ng kalamnan sa mga daluyan ng dugo ng sciatic nerve na may presensya ng IL-1 na na-synthesize sa mga nasirang nerve trunks. Ito ay kilala na ang neurogenesis sa ilalim ng mga kondisyon ng paglipat ng embryonic brain rudiments ay nangyayari nang sabay-sabay sa pag-unlad ng mga neuron sa situ. Ang mga resulta ng mga pag-aaral sa morphological ay nagpapahiwatig na ang pagkita ng kaibahan ng ilang mga elemento ng neural ng mga transplant pitong araw pagkatapos ng paglipat ay tumutugma sa pagkita ng kaibahan ng mga selula sa mga katulad na bahagi ng utak ng mga bagong panganak na daga. Kaya, sa ilalim ng mga kondisyon ng heterotopic transplantation sa peripheral nerve, ang mga transplanted embryonic nerve cells ay nagpapakita ng kakayahang mag-synthesize ng NADPH-d. Sa kasong ito, mas maraming mga neuron na naglalaman ng NADPH-d ang matatagpuan sa mga transplant ng spinal cord kaysa sa mga neocortex transplant, ngunit ang synthesis ng nitric oxide ay nagsisimula sa mga transplanted neuron sa ibang pagkakataon kaysa sa pag-unlad ng in situ. Sa CNS ng mga vertebrates, ang mga NOS-positibong selula ay lumilitaw na sa panahon ng prenatal. Ito ay pinaniniwalaan na ang NO ay nagtataguyod ng pagbuo ng mga synaptic na koneksyon sa pagbuo ng utak, at ang pagkakaroon ng NOS-positive nerve afferent fibers na nagbibigay ng NO synthesis sa cerebellar neuroblasts ay nagpapasigla sa paglipat at pagkita ng kaibahan ng mga neuron, dahil sa kung saan ang normal na cytoarchitecture ng utak ay nabuo. Ang isang mahalagang papel ng NO sa synapsogenesis ay naitatag sa tectum - tanging ang mga neuron na may synaptic na koneksyon sa mga retinal cell ay naging NOS-positive.

Ito ay kilala na ang nitric oxide ay isa sa mga regulator ng aktibidad ng utak, kung saan ito ay nabuo mula sa arginine sa ilalim ng impluwensya ng NO synthase, na may aktibidad na diaphorase. Sa gitnang sistema ng nerbiyos, ang NO ay na-synthesize sa mga endothelial cells ng mga daluyan ng dugo, microglia, astrocytes at mga neuron ng iba't ibang bahagi ng utak. Pagkatapos ng traumatikong pinsala sa utak, pati na rin sa panahon ng hypoxia at ischemia, ang isang pagtaas sa bilang ng mga neuron na naglalaman ng NO, na isa sa mga regulator ng daloy ng dugo ng tserebral, ay sinusunod. Dahil sa kakayahan ng NO na mag-udyok ng synapsogenesis, ang pag-aaral ng pagbuo ng mga cell na naglalaman ng NO sa mga kondisyon ng neurotransplantation laban sa background ng traumatikong pinsala sa nervous tissue ng tatanggap ay partikular na interes.

Hindi gaanong mahalaga ang pag-aaral ng epekto ng neurotransplantation sa nakakondisyon na reflex stereotype ng pag-uugali. Sa mga eksperimento sa pag-aaral ng epekto ng intracerebral at malayong (sa pagitan ng CII at CIII) transplantation ng embryonic locus coeruleus tissue (17-19 araw ng pagbubuntis) sa mga proseso ng memorya at nilalaman ng catecholamine sa mga daga na may pagkasira ng frontotemporal neocortex, ipinakita na ang electrolytic na pinsala sa frontotemporal cortex ng reaksyon ay maiwasan ang reaksyon ng stereotype na reflex ng reflex ng stereotype. (memorya), nagpapahina sa aktibidad ng physiological, binabawasan ang nilalaman ng norepinephrine sa zone ng coagulated neocortex, ngunit pinatataas ang antas nito sa hypothalamus, kung saan ang pagbawas sa konsentrasyon ng adrenaline ay sinusunod, kahit na ang halaga nito sa dugo at adrenal glands ay tumataas.

Bilang resulta ng intracerebral transplantation ng embryonic locus coeruleus tissue, ang stereotype ng nakakondisyon na reflex emosyonal na pag-iwas sa reaksyon, na nagambala ng electrolytic na pinsala sa mga frontotemporal na rehiyon ng cerebral cortex, ay naibalik sa 81.4% ng mga hayop, ang nilalaman ng adrenaline sa reticular formation ng midbrain, at ang antas ng hypothalamus nito ay normalized sa midbrain, at ang antas ng hypothalamus nito ay normal. na kung saan ay pinagsama sa isang pagbawas sa konsentrasyon ng adrenaline sa dugo.

Ang remote na paglipat ng embryonic locus coeruleus tissue ay hindi lamang nagpapanumbalik ng disrupted stereotype ng nakakondisyon na reflex emosyonal na pag-iwas sa mga daga na may electrolytic na pinsala sa frontotemporal cortex, ngunit pinatataas din ang nilalaman ng norepinephrine at adrenaline, pangunahin sa hypothalamus, dugo, adrenal glandula at puso. Ipinapalagay na ito ay dahil sa vascularization ng transplant, pagtagos ng mga neurotransmitters sa daluyan ng dugo, ang kanilang pagpasa sa hadlang ng dugo-utak at pag-activate ng mga mekanismo ng reuptake ng adrenaline at norepinephrine ayon sa mga uri ng uptake 1, 2, 3. Naniniwala ang mga may-akda na ang pangmatagalang pagpapapanatag ng norepinephrine level ay maaaring ituring na pag-unlad ng antas ng transplant sa ilalim ng mga kondisyon ng pag-unlad ng engraft. sa kaunting dosis ng mga neuron ng locus coeruleus.

Ang mga positibong klinikal na epekto ng paglipat ng embryonic nerve tissue ay maaari ding dahil sa kakayahan ng huli na maimpluwensyahan ang mga proseso ng vascular neoplasm, sa regulasyon kung saan ang mga kadahilanan ng paglago at mga cytokine ay direktang lumahok. Ang Vasculogenesis ay isinaaktibo ng angiogenic growth factor - vascular endothelial growth factor (VEGF), FGF, PDGF at TGF, na na-synthesize sa panahon ng ischemia, na nagsisilbing panimulang sandali ng angiogenesis. Napatunayan na ang pag-ubos ng potensyal na paglago ng vascular ay nangyayari sa panahon ng proseso ng pagtanda ng katawan, na gumaganap ng isang mahalagang papel sa pathogenesis ng mga sakit tulad ng coronary heart disease at obliterating atherosclerosis ng lower extremities. Ang tissue ischemia ay nabubuo din sa maraming iba pang mga sakit. Ang pagpapakilala ng mga angiogenic na kadahilanan sa mga ischemic zone (therapeutic angiogenesis) ay nagpapasigla sa paglaki ng mga daluyan ng dugo sa mga ischemic na tisyu at nagpapabuti ng microcirculation dahil sa pag-unlad ng sirkulasyon ng collateral, na, sa turn, ay nagpapataas ng functional na aktibidad ng apektadong organ.

Ang VEGF at FGF ay itinuturing na pinaka-promising para sa klinikal na paggamit. Ang mga resulta ng unang randomized na pag-aaral ay nakapagpapatibay, lalo na kung ang pinakamainam na dosis at pamamaraan ng pangangasiwa ng angiogenic na mga kadahilanan ay napili nang tama. Sa pagsasaalang-alang na ito, ang isang pang-eksperimentong pagtatasa ng angiogenic na aktibidad ng isang katas na nakahiwalay sa embryonic na tisyu ng utak ng tao ay isinagawa. Ang gawain ay gumamit ng aborted material na nakuha sa ikadalawampung linggo ng pagbubuntis at naproseso ayon sa pamamaraan ng I. Maciog et al. (1979) bilang binago ng IC ANRF. Ang gamot na ito ay isang analogue ng "Endothelial cell growth supplement" ("Sigma") at isang natural na pinaghalong mga angiogenic factor ng tao, na kinabibilangan ng VEGF at FGF. Ang mga eksperimento ay isinagawa sa mga daga na may mga modelo ng hindlimb at myocardial tissue ischemia. Batay sa pag-aaral ng aktibidad ng alkaline phosphatase sa mga eksperimentong hayop na binigyan ng katas ng embryonic nerve tissue, isang pagtaas sa bilang ng mga capillary sa bawat unit area ng myocardium ay natagpuan - kapwa sa paayon at nakahalang mga seksyon ng puso. Ang aktibidad ng angiogenic ng paghahanda ay ipinakita sa pamamagitan ng direktang pangangasiwa sa ischemic zone, pati na rin sa kaso ng systemic (intramuscular) na pangangasiwa, na humantong sa isang pagbawas sa average na lugar ng post-infarction scar.

Sa anumang variant ng embryonic nervous tissue transplantation, napakahalaga na piliin nang tama ang gestational age ng transplanted embryonic material. Ang paghahambing na pagsusuri ng kahusayan ng mga paghahanda ng cell mula sa embryonic ventral mesencephalon ng 8-, 14- at 16-17-araw na mga embryo ng daga tatlong buwan pagkatapos ng intrastriatal neurotransplantation sa mga mature na daga na may parkinsonism sa automated na pagsubok ng apomorphine-induced motor asymmetry ay nagsiwalat ng mas mataas na kahusayan sa paghahanda ng cell-day ng C8NS mula sa C8NS cell embryos. 16-17-araw na embryonic nervous tissue. Ang nakuha na data ay nauugnay sa mga resulta ng histomorphological analysis, sa partikular, sa laki ng mga transplant, ang kalubhaan ng glial reaction at ang bilang ng mga dopaminergic neuron sa kanila.

Ang mga pagkakaiba sa therapeutic effect ng embryonic nervous tissue cells ay maaaring nauugnay sa parehong antas ng immaturity at commitment ng mga cell mismo at ang kanilang magkakaibang mga tugon sa growth factor na inilabas sa lugar ng sapilitan na pinsala sa dopaminergic neurons. Sa partikular, ang epekto ng EGF at FGF2 sa pagbuo ng telencephalic neural stem cells sa vivo ay nangyayari sa iba't ibang yugto ng embryogenesis. Ang mga neuroepithelial cells ng 8.5-araw na mga embryo ng mouse, kapag na-culture sa vitro sa isang serum-free medium, ay dumarami sa pagkakaroon ng FGF2, ngunit hindi EGF, kung saan ang mga populasyon lamang ng mga stem cell na nakahiwalay sa utak ng mga embryo sa mga susunod na yugto ng pag-unlad ay tumutugon. Kasabay nito, ang mga neural stem cell ay dumami bilang tugon sa bawat isa sa mga mitogens na ito at nagdaragdag ng paglaki sa kaso ng pagdaragdag ng EGF at FGF2 sa isang kultura na may mababang density ng cell seeding. Ang EGF-reactive neural stem cell mula sa mga germinal zone ng 14.5-araw na mga embryo ng mouse ay itinuturing na mga linear na inapo ng FGF-reactive neural stem cell na unang lumitaw pagkatapos ng 8.5 na araw ng pagbubuntis. Ang potensyal na phenotype ng neural stem at progenitor cells ay nakasalalay sa kumplikadong epekto ng kanilang microenvironment. Imunophenotyping ng mga neural cell mula sa periventricular at hippocampal zone ng 8-12- at 17-20-linggo na mga embryo ng tao sa pamamagitan ng daloy ng cytofluorometry ay nagsiwalat ng makabuluhang pagkakaiba-iba na nauugnay sa parehong edad ng gestational at indibidwal na mga tampok na konstitusyonal ng biomaterial ng donor. Kapag ang mga neural progenitor cells na ito ay nilinang sa isang selective serum-free medium na may EGF, FGF2, at NGF, ang mga neurosphere ay nabuo sa isang rate na makabuluhang nakasalalay sa edad ng gestational. Ang mga cell mula sa iba't ibang bahagi ng utak ng 5-13 na linggong gulang na mga embryo ng tao, kapag maikling kultura na may FGF2 sa monolayer na kultura sa isang laminin substrate sa pagkakaroon ng mga bakas na halaga ng mga kadahilanan ng paglago, nagpapanatili ng paglaganap sa loob ng 6 na linggo na may mataas na porsyento ng mga nestin-positibong mga cell laban sa background ng kusang pagbuo ng mga cell na may mga marker ng lahat ng tatlong linya ng neural na pagkakaiba-iba. Ang mga cell na nakahiwalay sa mesencephalon ng isang embryo ng tao sa panahon ng pagbubuntis na higit sa 13 linggo, ay dumarami sa ilalim ng impluwensya ng EGF at bumubuo rin ng mga neurosphere. Ang isang synergistic na epekto ay nakamit sa pamamagitan ng paggamit ng isang kumbinasyon ng EGF at FGF2. Ang pinaka matinding paglaganap ng mga neural stem cell na may pagbuo ng neurospheres ay sinusunod kapag nililinang ang cerebral cortex tissue ng 6-8 na linggong gulang na mga embryo ng tao sa pagkakaroon ng EGF2, IGF1 at 5% na serum ng kabayo sa isang substrate na may fibronectin.

Dapat pansinin na ang mga tanong tungkol sa edad ng gestational at ang seksyon ng embryonic CNS, ang tissue na kung saan ay mas mainam na gamitin para sa layunin ng neurotransplantation, ay nananatiling bukas. Ang mga sagot sa mga ito ay dapat na hinahangad sa neurogenesis ng pagbuo ng utak, na nagpapatuloy sa buong panahon ng prenatal - sa isang pagkakataon kapag ang epithelium ng neural tube ay bumubuo ng isang multilayer na istraktura. Ito ay pinaniniwalaan na ang pinagmulan ng mga stem cell at mga bagong neuron ay radial glia, na binubuo ng mga pinahabang mga selula na may mahabang proseso na radially na nakadirekta na may kaugnayan sa dingding ng mga vesicle ng utak at nakikipag-ugnay sa panloob na ibabaw ng ventricles at ang panlabas na pial na ibabaw ng pader ng utak. Noong nakaraan, ang radial glia ay pinagkalooban lamang ng pag-andar ng isang neuronal tract kung saan ang mga neuroblast ay lumipat mula sa ventral na rehiyon patungo sa mga mababaw na seksyon, at ito ay itinalaga din ng isang skeletal na papel sa proseso ng pagbuo ng tamang laminar na organisasyon ng cortex. Ngayon ay itinatag na habang nagpapatuloy ang pag-unlad, ang radial glia ay nagbabago sa mga astrocytes. Ang isang makabuluhang bahagi nito sa mga mammal ay nabawasan kaagad pagkatapos ng kapanganakan, gayunpaman, sa mga species ng hayop kung saan ang radial glia ay napanatili hanggang sa pagtanda, ang neurogenesis ay aktibong nangyayari sa postnatal period.

Sa kultura, ang mga radial glial cells mula sa embryonic neocortex ng mga rodent ay bumubuo ng mga neuron at glial cells, na ang mga neuron ay nakararami na nabuo sa 14- hanggang 16 na araw na gestational age ng pag-unlad ng embryo (ang panahon ng pinakamataas na intensity ng neurogenesis sa cerebral cortex ng mga daga at daga). Sa ika-18 araw ng embryogenesis, ang pagkita ng kaibahan ay lumipat patungo sa pagbuo ng mga astrocytes na may makabuluhang pagbaba sa bilang ng mga bagong nabuo na neuron. Ang pag-label ng in situ ng radial glial cells na may GFP ay naging posible upang makita ang asymmetric division ng mga may label na cell sa lukab ng cerebral vesicle ng 15- hanggang 16-araw na gulang na mga embryo ng daga na may hitsura ng mga cell ng anak na babae na may immunological at electrophysiological na mga katangian ng neuroblasts. Kapansin-pansin na, ayon sa mga resulta ng mga dynamic na obserbasyon, ang mga umuusbong na neuroblast ay gumagamit ng mother cell ng radial glial cells para sa paglipat sa ibabaw ng pial.

Ang endogenous marker ng radial glia ay ang intermediate filament protein nestin. Gamit ang paraan ng fluorescent flow sorting ng mga cell na may label na retrovirus na nauugnay sa GFP at ipinahayag sa ilalim ng kontrol ng nestin, ipinakita na ang mga stem cell ng dentate gyrus at hilus ng hippocampus ng tao (ang materyal ay nakuha sa panahon ng operasyon para sa epilepsy) ay nagpapahayag ng nestin. Samakatuwid, nabibilang sila sa radial glia, na sa mga tao, tulad ng sa iba pang mga mammal, ay napanatili lamang sa dentate gyrus.

Kasabay nito, ang kahusayan ng paglipat ng cell ay natutukoy hindi lamang sa pamamagitan ng mataas na posibilidad na mabuhay ng mga selula ng donor, ang kanilang potensyal sa pagkita ng kaibhan at kakayahang palitan ang mga may sira na selula, ngunit, una sa lahat, sa pamamagitan ng kanilang direktang paglipat. Ang ganap na pagsasama-sama ng mga inilipat na cell ay nakasalalay sa kanilang kakayahan sa paglipat - nang hindi nakakagambala sa cytoarchitecture ng utak ng tatanggap. Dahil ang radial glia ay sumasailalim sa halos kumpletong pagbawas sa postnatal period, ito ay kinakailangan upang malaman kung paano ang mga donor cell ay maaaring lumipat mula sa transplantation zone patungo sa lugar ng pinsala sa utak sa mga tatanggap ng nasa hustong gulang. Mayroong dalawang variant ng cell migration sa CNS na hindi nakadepende sa radial glia: ang phenomenon ng tangential migration o ang paggalaw ng neuroblasts sa panahon ng pagbuo ng cerebral cortex na patayo sa radial glia network, pati na rin ang migration "sa isang hilera" o "kasama ang isang chain". Sa partikular, ang paglipat ng mga neural progenitor cells mula sa rostral subventricular zone patungo sa olfactory bulb ay nangyayari bilang isang sequence ng mahigpit na katabing mga cell na napapalibutan ng mga glial cells. Ito ay pinaniniwalaan na ang mga cell na ito ay gumagamit ng mga kasosyong cell bilang isang migration substrate, at ang pangunahing regulator ng naturang intercellular na pakikipag-ugnayan ay ang PSA-NCAM (polysiaylated neural cell adhesion molecule). Samakatuwid, ang paglipat ng neuronal ay hindi kinakailangang nangangailangan ng pakikilahok ng radial glia o mga pre-umiiral na axonal na koneksyon. Ang extraradial na anyo ng paggalaw ng cell sa isang "string" kasama ang rostral migration tract ay pinananatili sa buong buhay, na nagpapahiwatig ng isang tunay na posibilidad ng naka-target na paghahatid ng mga transplanted neural progenitor cells sa mature nervous system.

Mayroong hypothesis tungkol sa pagkakaroon ng isang stem cell line sa ontogenesis ng utak, ayon sa kung saan, sa mga unang yugto ng pag-unlad ng utak, ang stem cell ay isang neuroepithelial cell, na, habang ito ay tumatanda, nag-transdifferentiate sa radial glia. Sa pagtanda, ang papel ng mga stem cell ay ginagampanan ng mga cell na may mga katangian ng mga astrocytes. Sa kabila ng isang bilang ng mga kontrobersyal na punto (mga pagkakasalungatan tungkol sa mga stem cell ng hippocampus, pati na rin ang mga malalalim na bahagi ng utak na walang layered cortex at nabuo mula sa thalamic tubercles, kung saan ang radial glia ay wala), isang malinaw at simpleng konsepto ng isang pare-parehong pagbabago sa phenotype ng mga stem cell sa buong ontogenesis ay mukhang talagang kaakit-akit.

Ang impluwensya ng mga kadahilanan ng microenvironmental sa pagpapasiya at kasunod na pagkita ng kaibahan ng mga neural differentiate cells ay malinaw na ipinakita sa pamamagitan ng paglipat ng mga mature na rat spinal cord stem cell sa iba't ibang mga rehiyon ng mature nervous system. Kapag ang mga stem cell ay inilipat sa dentate gyrus o sa rehiyon ng neuronal migration sa olfactory bulbs, ang aktibong paglipat ng mga transplanted cell ay naobserbahan, na may pagbuo ng maraming neuron. Ang paglipat ng mga stem cell sa spinal cord at ang rehiyon ng sungay ng Ammon ay nagresulta sa pagbuo ng mga astrocytes at oligodendrocytes, samantalang ang paglipat sa dentate gyrus ay nagresulta sa pagbuo ng hindi lamang mga glial cell, kundi pati na rin ang mga neuron.

Sa isang mature na daga, ang bilang ng mga naghahati na selula sa dentate gyrus ay maaaring umabot ng ilang libo bawat araw - mas mababa sa 1% ng kabuuang bilang ng mga granule cell. Ang mga neuron ay account para sa 50-90% ng mga cell, astocytes at iba pang mga elemento ng glial - mga 15%. Ang natitirang mga cell ay walang mga antigenic na tampok ng mga neuron at glia, ngunit naglalaman ng mga endothelial cell antigens, na nagpapahiwatig ng malapit na kaugnayan sa pagitan ng neurogenesis at angiogenesis sa dentate gyrus. Ang mga tagasuporta ng posibilidad ng pagkita ng kaibahan ng mga endothelial cells sa neuronal precursor cells ay tumutukoy sa kakayahan ng mga endothelial cells sa vitro na mag-synthesize ng BDNF.

Ang bilis ng self-assembly ng mga neural circuit ay kahanga-hanga: sa panahon ng pagkita ng kaibhan, ang mga precursor cell ng granule cells ay lumipat sa dentate gyrus at bumubuo ng mga proseso na lumalaki patungo sa SAZ zone ng Ammon's horn at bumubuo ng mga synapses na may pyramidal glutamatergic at intercalary inhibitory neurons. Ang mga bagong likhang granule cell ay isinama sa mga umiiral nang neural circuit sa loob ng 2 linggo, at ang mga unang synapses ay lilitaw kasing aga ng 4-6 na araw pagkatapos ng paglitaw ng mga bagong cell. Sa pamamagitan ng madalas na pangangasiwa ng BrdU o 3H-thymidine (isa sa mga pamamaraan para sa pagtukoy ng mga adult stem cell) sa mga mature na hayop, isang malaking bilang ng mga may label na neuron at astrocytes ang natagpuan sa sungay ng Ammon, na nagpapahiwatig ng posibilidad na bumuo ng mga bagong neuron hindi lamang sa dentate gyrus, kundi pati na rin sa iba pang bahagi ng hippocampus. Ang interes sa mga proseso ng dibisyon, pagkita ng kaibhan at pagkamatay ng cell sa dentate gyrus ng hippocampus ng mature na utak ay dahil din sa katotohanan na ang mga neuron na nabuo dito ay naisalokal sa isa sa mga pangunahing lugar ng hippocampus, na responsable para sa mga proseso ng pag-aaral at memorya.

Kaya, itinatag ngayon na ang mga neural progenitor cells ay nagmula sa mga cell ng subependymal zone ng lateral ventricle ng mature rodents. Lumipat sila sa kahabaan ng rostral migration tract na nabuo ng longitudinally oriented astroglial cells patungo sa olfactory bulb, kung saan naka-embed ang mga ito sa granule cell layer at nag-iba sa mga neuron ng istrukturang ito. Ang paglipat ng mga progenitor neural cells ay nakita sa rostral migration tract ng mga adult monkey, na nagpapahiwatig ng posibilidad ng pagbuo ng mga bagong neuron sa olfactory bulb ng primates. Ang mga neural stem cell ay nahiwalay sa olfactory bulb ng isang nasa hustong gulang na tao at inilipat sa mga linya, ang mga naka-clone na mga cell na kung saan ay naiiba sa mga neuron, astrocytes, at oligodendrocytes. Ang mga stem cell ay natagpuan sa hippocampus ng mature na utak ng mga daga, daga, unggoy, at tao. Ang mga neural stem cell ng subgranular zone ng dentate fascia ay pinagmumulan ng mga progenitor cell na lumilipat sa medial at lateral limbs ng hippocampus, kung saan sila ay nag-iiba sa mga mature na granule cell at glial na elemento. Ang mga axon ng de novo na nabuo na mga neuron ng dentate fascia ay sinusubaybayan sa larangan ng CA3, na nagpapahiwatig ng pakikilahok ng mga bagong nabuong neuron sa pagpapatupad ng mga pag-andar ng hippocampal. Sa mga lugar ng asosasyon ng neocortex ng mga adult monkey, natagpuan ang mga neuronal progenitor cells na lumilipat mula sa subventricular zone. Sa layer VI ng neocortex ng utak ng mouse, ang mga bagong pyramidal neuron ay nakita 2-28 na linggo pagkatapos ng sapilitan na pinsala at pagkamatay ng mga katutubong neuron ng layer na ito dahil sa paglipat ng mga dating natutulog na progenitor cells ng subventricular zone. Sa wakas, ang katotohanan ng postnatal neurogenesis sa utak ng tao ay napatunayan ng dalawang beses na pagtaas sa bilang ng mga cortical neuron, na nagpapatuloy sa unang 6 na taon pagkatapos ng kapanganakan.

Ang hindi maliit na kahalagahan para sa praktikal na cell transplantology ay ang isyu ng regulasyon ng mga proseso ng pagpaparami at pagkita ng kaibahan ng neural stem at progenitor cells. Ang pinakamahalagang salik na pumipigil sa paglaganap ng mga selula ng neural progenitor ay ang mga glucocorticoids, na makabuluhang binabawasan ang bilang ng mga dibisyon, habang ang pag-alis ng mga adrenal glandula, sa kabaligtaran, ay makabuluhang pinatataas ang bilang ng mga mitoses (Gould, 1996). Kapansin-pansin na ang morphogenesis ng dentate gyrus sa mga rodent ay pinaka matindi sa unang dalawang linggo ng postnatal development sa panahon ng kawalan ng reaksyon sa stress laban sa background ng isang matalim na pagbaba sa produksyon at pagtatago ng mga steroid hormones ng adrenal cortex. Pinipigilan ng mga corticosteroid ang paglipat ng mga granule cell - ang mga bagong neuron ay hindi naka-embed sa butil na layer ng dentate gyrus, ngunit nananatili sa hilus. Ipinapalagay na ang mga proseso ng pagbuo ng mga synaptic na koneksyon ay sabay-sabay na nagambala. Ang proteksyon ng mga cell mula sa naturang "steroid aggression" ay isinasagawa sa pamamagitan ng minimal na pagpapahayag ng mineralocorticoid at glucocorticoid receptors sa proliferating granule cells hindi lamang sa panahon ng pagbuo ng dentate gyrus, kundi pati na rin sa mga mature na hayop. Gayunpaman, sa lahat ng mga neuron ng utak, ito ay ang mga neuron ng hippocampus na nailalarawan sa pamamagitan ng pinakamataas na nilalaman ng mga glucocorticoid receptor, na nagiging sanhi ng epekto ng stress sa hippocampus. Ang psychoemotional stress at mga nakababahalang sitwasyon ay pumipigil sa neurogenesis, at ang talamak na stress ay makabuluhang binabawasan ang kakayahan ng mga hayop na makakuha ng mga bagong kasanayan at matuto. Ang isang mas malinaw na negatibong epekto ng talamak na stress sa neurogenesis ay lubos na mauunawaan kung isasaalang-alang natin ang nakararami na natutulog na estado ng mga neural stem cell. Kapag nag-immobilize ng mga buntis na daga (para sa mga rodent - isang napakalakas na kadahilanan ng stress), natagpuan na ang prenatal stress ay nagdudulot din ng pagbaba sa bilang ng mga selula sa dentate gyrus at makabuluhang pinipigilan ang neurogenesis. Ito ay kilala na ang mga glucocorticoids ay nakikilahok sa pathogenesis ng mga depressive na estado, ang morphological na katumbas nito ay pagsugpo sa neurogenesis, pathological reorganization ng mga neuron at interneuronal na koneksyon, at pagkamatay ng mga nerve cells. Sa kabilang banda, ang mga ahente ng antidepressant na chemotherapy ay isinaaktibo ang pagbuo ng mga neuron de novo, na nagpapatunay sa koneksyon sa pagitan ng mga proseso ng pagbuo ng mga bagong neuron sa hippocampus at ang pagbuo ng depresyon. Ang mga estrogen ay may makabuluhang epekto sa neurogenesis, ang mga epekto nito ay kabaligtaran sa pagkilos ng glucocorticosteroids at binubuo sa pagsuporta sa paglaganap at posibilidad na mabuhay ng mga neural progenitor cells. Dapat pansinin na ang mga estrogen ay makabuluhang nagpapataas ng kakayahan sa pag-aaral ng mga hayop. Ang ilang mga may-akda ay nag-uugnay ng mga paikot na pagbabago sa bilang ng mga granule cell at ang kanilang labis na bilang sa mga babae na may impluwensya ng mga estrogen.

Alam na ang neurogenesis ay kinokontrol ng EGF, FGF at BDNF, gayunpaman, ang mga mekanismo ng epekto ng mga panlabas na signal sa mga stem cell mula sa mitogens at mga kadahilanan ng paglago ay hindi pa sapat na pinag-aralan. Ito ay itinatag na ang PDGF sa vitro ay nagpapanatili ng neuronal na direksyon ng pagkita ng kaibahan ng mga selula ng ninuno, at ang ciliary neurotrophic factor (CNTF), tulad ng triiodothyronine, ay nagpapasigla sa pagbuo ng nakararami na mga elemento ng glial - astrocytes at oligodendrocytes. Ang pituitary adenylate cyclase-activating protein (PACAP) at vasoactive intestinal peptide (VIP) ay nagpapagana ng paglaganap ng mga neural progenitor cells, ngunit sa parehong oras ay pinipigilan ang mga proseso ng pagkita ng kaibahan ng mga cell ng anak na babae. Ang mga opioid, lalo na sa kaso ng kanilang pangmatagalang pagkakalantad, ay makabuluhang pumipigil sa neurogenesis. Gayunpaman, ang mga opioid receptor ay hindi natukoy sa mga stem cell at neural progenitor cells ng dentate gyrus (naroroon sila sa pagkakaiba-iba ng mga neuron ng panahon ng embryonic), na hindi nagpapahintulot sa amin na masuri ang mga direktang epekto ng mga opioid.

Ang mga pangangailangan ng praktikal na regenerative-plastic na gamot ay nagpilit sa mga mananaliksik na magbayad ng espesyal na pansin sa pag-aaral ng pluri- at multipotency ng mga stem cell. Ang pagpapatupad ng mga katangiang ito sa antas ng mga panrehiyong stem cell ng isang pang-adultong organismo ay maaaring matiyak sa hinaharap ang paggawa ng kinakailangang materyal na transplant. Ipinakita sa itaas na ang epigenetic stimulation ng neural stem cells ay nagbibigay-daan sa pagkuha ng proliferating cells na na-preform na ayon sa neural phenotypes, na naglilimita sa kanilang bilang. Sa kaso ng paggamit ng mga totipotent na katangian ng isang embryonic stem cell, ang paglaganap hanggang sa makakuha ng sapat na bilang ng mga cell ay nangyayari nang mas maaga kaysa sa neural differentiation, at ang mga multiplied na cell ay madaling ma-convert sa isang neural phenotype. Upang makakuha ng mga neural stem cell, ang mga ESC ay nakahiwalay sa inner cell mass ng blastocyst at nilinang sa obligadong presensya ng LIF, na nagpapanatili ng kanilang totiponcy at ang kakayahan sa walang limitasyong paghahati. Pagkatapos nito, ang neural na pagkita ng kaibhan ng mga ESC ay sapilitan gamit ang retinoic acid. Ang paglipat ng mga nagresultang neural stem cell sa striatum na nasira ng quinolin at 6-hydroxydopamine ay sinamahan ng kanilang pagkakaiba-iba sa dopaminergic at serotonergic neuron. Pagkatapos ng pag-iniksyon sa ventricles ng rat embryonic brain, ang ESC-derived neural progenitor cells ay lumilipat sa iba't ibang rehiyon ng utak ng tatanggap, kabilang ang cortex, striatum, septum, thalamus, hypothalamus, at cerebellum. Ang mga cell na natitira sa ventricular cavity ay bumubuo ng mga epithelial na istruktura na kahawig ng isang neural tube, pati na rin ang mga indibidwal na isla ng non-neural tissue. Sa brain parenchyma ng recipient embryo, ang mga transplanted cell ay gumagawa ng tatlong pangunahing uri ng cell ng nervous system. Ang ilan sa mga ito ay may pinahabang apical dendrite, pyramidal cell body, at basal axon na naka-project sa corpus callosum. Ang mga astrocyte na pinagmulan ng donor ay nagpapalawak ng mga proseso sa kalapit na mga capillary, at ang mga oligodendrocyte ay malapit na nakikipag-ugnayan sa myelin muffs, na nakikilahok sa pagbuo ng myelin. Kaya, ang mga neural progenitor cells na nakuha mula sa ESCs in vitro ay may kakayahang idirekta ang paglipat at rehiyonal na pagkita ng kaibhan na sapat sa mga signal ng microenvironmental, na nagbibigay ng maraming mga lugar ng pagbuo ng utak na may mga neuron at glia.

Isinasaalang-alang ng ilang mga may-akda ang posibilidad ng de- at transdifferentiation ng mga panrehiyong stem cell ng isang adult na organismo. Ang hindi direktang pagkumpirma ng cell dedifferentiation sa kultura na may pagpapalawak ng kanilang mga potensyal ay ibinibigay ng data sa engraftment ng mouse neural stem cells sa red bone marrow na may kasunod na pag-unlad ng mga linya ng cell mula sa kanila, na nagbubunga ng mga aktibong cell ng peripheral na dugo. Bilang karagdagan, ang paglipat ng mga genetically labeled (LacZ) neurosphere cells na nakuha mula sa mature o embryonic na utak sa utak ng mga irradiated na daga na may pinigilan na hematopoiesis ay humantong sa pagbuo ng hindi lamang neural derivatives mula sa mga stem cell, ngunit naging sanhi din ng pagbuo ng mga selula ng dugo, na nagpapahiwatig ng pluripotency ng neural stem cells, na natanto sa labas ng utak. Kaya, ang isang neural stem cell ay may kakayahang mag-iba sa mga selula ng dugo sa ilalim ng impluwensya ng mga signal mula sa microenvironment ng bone marrow na may paunang pagbabago sa isang hematopoietic stem cell. Sa kabilang banda, kapag naglilipat ng bone marrow hematopoietic stem cells sa utak, ang kanilang pagkakaiba-iba sa ilalim ng impluwensya ng microenvironment ng tissue ng utak sa glial at neural cells ay itinatag. Dahil dito, ang potensyal ng pagkita ng kaibhan ng neural at hematopoietic stem cells ay hindi limitado sa pagtutukoy ng tissue. Sa madaling salita, ang mga kadahilanan ng lokal na microenvironment, naiiba sa mga katangian ng utak at mga tisyu ng utak ng buto, ay maaaring baguhin ang direksyon ng pagkita ng kaibahan ng mga selulang ito. Ipinakita na ang mga neural stem cell na ipinakilala sa venous system ng irradiated mice ay lumilikha ng mga populasyon ng myeloid, lymphoid at immature hematopoietic cells sa spleen at bone marrow. Sa vitro, ang epekto ng bone marrow morphogenetic proteins (BMPs) sa kaligtasan ng buhay at pagkita ng kaibahan ng neural stem cells ay itinatag, na tinutukoy, tulad ng sa mga unang yugto ng embryogenesis, ang kanilang pag-unlad sa neural o glial na direksyon. Sa mga kultura ng neural stem cell mula sa 16-araw na mga embryo ng daga, ang mga BMP ay nag-uudyok sa pagbuo ng mga neuron at astroglia, samantalang sa mga kultura ng stem cell na nagmula sa perinatal na utak, ang mga astrocyte lamang ang nabuo. Bilang karagdagan, pinipigilan ng mga BMP ang henerasyon ng mga oligodendrocytes, na lumilitaw sa vitro lamang sa pagdaragdag ng BMP antagonist noggin.

Ang mga proseso ng transdifferentiation ay species-nonspecific: human bone marrow hematopoietic stem cell na inilipat sa striatum ng mga mature na daga ay lumipat sa puting bagay ng panlabas na kapsula, ipsi- at contralateral neocortex, kung saan bumubuo sila ng mga elemento ng cellular na tulad ng astrocyte (Azizi et al., 1998). Kapag ang bone marrow stem cell ay allotransplanted sa lateral ventricle ng bagong panganak na mga daga, ang paglipat ng hematopoietic stem cell ay maaaring masubaybayan sa mga istruktura ng forebrain at cerebellum. Sa striatum at molecular layer ng hippocampus, ang mga migrate na cell ay binago sa mga astrocytes, at sa olfactory bulb, panloob na granule cell layer ng cerebellum, at reticular formation ng brainstem, bumubuo sila ng neuron-like cells na may positibong reaksyon sa mga neurofilament. Kasunod ng intravenous administration ng hematopoietic cells sa mga adult na daga, ang mga micro- at astrocytes na may label na GFP ay nakita sa neocortex, thalamus, brainstem, at cerebellum.

Bilang karagdagan, ang bone marrow mesenchymal stem cell, na nagbubunga ng lahat ng uri ng connective tissue cells, ay maaari ding sumailalim sa neural transdifferentiation sa ilalim ng ilang partikular na kondisyon (tandaan na ang embryonic source ng mesenchyme ay neural crest cells). Ipinakita na ang mga stromal cell ng bone marrow ng tao at mouse na nakakultura sa vitro sa pagkakaroon ng EGF o BDNF ay nagpapahayag ng marker ng neural progenitor cells nestin, at ang pagdaragdag ng iba't ibang kumbinasyon ng mga growth factor ay humahantong sa pagbuo ng mga cell na may mga marker ng glia (GFAP) at neurons (nuclear protein, NeuN). Ang may label na syngeneic mesenchymal stem cell na inilipat sa lateral ventricle ng utak ng bagong panganak na mga daga ay lumilipat at naglo-localize sa forebrain at cerebellum nang hindi nakakagambala sa cytoarchitecture ng utak ng tatanggap. Ang bone marrow mesenchymal stem cell ay nag-iiba sa mga mature na astrocytes sa striatum at molekular na layer ng hippocampus, at naninirahan sa olfactory bulb, butil-butil na mga layer ng cerebellum, at reticular formation, kung saan sila ay nagiging mga neuron. Ang bone marrow mesenchymal stem cell ng tao ay may kakayahang mag-iba sa macroglia in vitro at sumanib sa mga istruktura ng utak ng daga pagkatapos ng paglipat. Ang direktang paglipat ng bone marrow mesenchymal stem cell sa hippocampus ng mga adult na daga ay sinamahan din ng kanilang paglipat sa brain parenchyma at neuroglial differentiation.

Ipinapalagay na ang paglipat ng mga stem cell ng bone marrow ay maaaring mapalawak ang mga posibilidad ng cell therapy ng mga sakit sa CNS na nailalarawan sa pamamagitan ng labis na pathological na pagkamatay ng mga neuron. Dapat pansinin, gayunpaman, na hindi lahat ng mga mananaliksik ay kinikilala ang katotohanan ng mutual transformation ng neural at hematopoietic stem cells, lalo na sa vivo, na muli dahil sa kakulangan ng isang maaasahang marker para sa pagtatasa ng kanilang transdifferentiation at karagdagang pag-unlad.

Ang stem cell transplantation ay nagbubukas ng mga bagong horizon para sa cellular gene therapy ng hereditary neurological pathology. Ang genetic modification ng neural stem cells ay nagsasangkot ng pagpasok ng mga genetic regulatory construct, ang mga produkto kung saan nakikipag-ugnayan sa mga cell cycle protein sa awtomatikong regulation mode. Ang transduction ng naturang mga gene sa embryonic progenitor cells ay ginagamit upang magparami ng neural stem cells. Karamihan sa mga genetically modified na cell clone ay kumikilos tulad ng mga stable na linya ng cell, na hindi nagpapakita ng mga senyales ng pagbabago sa vivo o in vitro, ngunit may malinaw na kakayahan para sa contact inhibition ng proliferation. Kapag inilipat, ang mga multiply na inilipat na mga cell ay isinama sa tisyu ng tatanggap nang hindi nakakagambala sa cytoarchitecture at hindi sumasailalim sa pagbabagong-anyo ng tumor. Ang mga donor neural stem cell ay hindi nagpapa-deform sa integration zone at nakikipagkumpitensya nang pantay-pantay para sa espasyo kasama ang host progenitor cells. Gayunpaman, sa ika-2-3 araw, ang intensity ng dibisyon ng mga transfectant na selula ay bumababa nang husto, na tumutugma sa pagsugpo sa pakikipag-ugnay sa kanilang paglaganap sa vitro. Ang mga embryo-recipient ng neural stem transfectants ay walang mga abnormalidad sa pag-unlad ng central nervous system, lahat ng bahagi ng utak na nakikipag-ugnayan sa transplant ay normal na umuunlad. Pagkatapos ng paglipat, ang mga clone ng neural stem cell ay mabilis na lumilipat mula sa injection zone at madalas na lumampas sa kaukulang mga embryonic zone sa kahabaan ng rostral tract, na sapat na sumasama sa ibang mga bahagi ng utak. Ang pagsasama-sama ng genetically modified clone at transfected cell lines ng neural stem cells sa utak ng host organism ay katangian hindi lamang ng embryonic period: ang mga cell na ito ay itinanim sa maraming bahagi ng central nervous system ng fetus, bagong panganak, nasa hustong gulang, at kahit na tumatanda na organismo ng tatanggap at nagpapakita ng kakayahan para sa sapat na pagsasama at pagkakaiba. Sa partikular, pagkatapos ng paglipat sa ventricular cavity ng utak, ang mga inilipat na selula ay lumilipat nang hindi nakakasira sa hadlang ng dugo-utak at nagiging integral functional na mga cellular na bahagi ng tisyu ng utak. Ang mga donor neuron ay bumubuo ng mga naaangkop na synapses at nagpapahayag ng mga tiyak na channel ng ion. Sa integridad ng blood-brain barrier na napanatili, ang astroglia, isang derivative ng transfectant neural stem cell, ay nagpapalawak ng mga proseso sa mga cerebral vessel, at ang mga donor-derived oligodendrocytes ay nagpapahayag ng myelin basic protein at myelinate neuronal na mga proseso.

Bilang karagdagan, ang mga neural stem cell ay inililipat para magamit bilang mga cellular vector. Ang ganitong mga vector-genetic constructs ay nagbibigay sa vivo stable na pagpapahayag ng mga dayuhang gene na kasangkot sa pagbuo ng nervous system, o ginagamit upang iwasto ang mga umiiral na genetic defects, dahil ang mga produkto ng mga gene na ito ay may kakayahang magbayad para sa iba't ibang biochemical abnormalities ng central nervous system. Ang mataas na aktibidad ng paglipat ng mga inilipat na stem cell at sapat na pagtatanim sa mga germinal zone ng iba't ibang lugar ng pagbuo ng utak ay nagpapahintulot sa amin na umasa para sa kumpletong pagpapanumbalik ng namamana na kakulangan ng mga cellular enzymes. Sa pagmomodelo ng ataxia-telangiectasia syndrome (mutant mouse lines pg at pcd), nawawala ang mga Purkinje cell sa cerebellum ng mga eksperimentong hayop sa mga unang linggo ng postnatal development. Ipinakita na ang pagpapakilala ng mga neural stem cell sa utak ng naturang mga hayop ay sinamahan ng kanilang pagkita ng kaibhan sa Purkinje cells at granular neurons. Sa pcd mutants, ang mga karamdaman sa koordinasyon ng paggalaw ay bahagyang naitama at nababawasan ang intensity ng pagyanig. Ang mga katulad na resulta ay nakuha sa pamamagitan ng pag-transplant ng mga naka-clone na human neural stem cell sa mga primata kung saan ang Purkinje cell degeneration ay naudyok gamit ang onconase. Pagkatapos ng paglipat, ang mga donor neural stem cell ay natagpuan sa butil-butil, molekular, at Purkinje cell layer ng cerebellar parenchyma. Samakatuwid, ang genetic modification ng neural progenitor cells ay maaaring magbigay ng isang matatag na nakatuon na pagbabago ng phenotype na lumalaban sa mga panlabas na impluwensya. Ito ay lalong mahalaga sa mga proseso ng pathological na nauugnay sa pag-unlad ng mga kadahilanan sa tatanggap na pumipigil sa kaligtasan ng buhay at pagkita ng kaibahan ng mga selula ng donor (halimbawa, sa panahon ng immune aggression).

Ang mucopolysaccharidosis type VII sa mga tao ay nailalarawan sa pamamagitan ng neurodegeneration at progresibong kapansanan sa intelektwal, na na-modelo sa mga daga sa pamamagitan ng isang mutation ng pagtanggal sa beta-glucuronidase gene. Pagkatapos ng paglipat ng mga nailipat na neural stem cell na naglalabas ng beta-glucuronidase sa cerebral ventricles ng bagong panganak na may depektong mga mice ng tatanggap, ang mga donor cell ay matatagpuan muna sa terminal zone at pagkatapos ay kumalat sa buong utak parenkayma, stably pagwawasto sa integridad ng lysosomes sa utak ng mutant mice. Sa isang modelo ng Tay-Sachs disease, ang retrovirus-transduced neural stem cells, kapag in utero ay ibinibigay sa mga fetus ng mouse at inilipat sa bagong panganak na mga daga, ay nagbibigay ng mahusay na pagpapahayag ng beta-subunit ng beta-hexosaminidase sa mga tatanggap na may mutation na humahantong sa pathological accumulation ng beta2-ganglioside.

Ang isa pang direksyon ng regenerative medicine ay ang pagpapasigla ng proliferative at differentiating potential ng sariling neural stem cell ng pasyente. Sa partikular, ang mga neural stem cell ay nagtatago ng NT-3 sa panahon ng spinal cord hemisection at asphyxia ng utak sa mga daga, nagpapahayag ng NGF at BDNF sa septum at basal ganglia, tyrosine hydroxylases sa striatum, pati na rin ang reelin sa cerebellum at myelin pangunahing protina sa utak.

Gayunpaman, ang mga isyu ng pagpapasigla ng neurogenesis ay malinaw na hindi binibigyan ng sapat na pansin. Iminumungkahi ng ilang pag-aaral na ang functional load sa mga nerve center na responsable para sa pagkilala sa mga amoy ay makikita sa pagbuo ng mga bagong neuron. Sa mga transgenic na daga na may kakulangan ng mga molekula ng neuronal adhesion, ang pagbawas sa intensity ng neurogenesis at pagbaba sa bilang ng mga neuron na lumilipat sa mga olpaktoryo na bombilya ay pinagsama sa isang kapansanan sa kakayahang makilala ang mga amoy, kahit na ang threshold ng pang-unawa ng amoy at panandaliang memorya ng olpaktoryo ay hindi pinahina. Ang functional na estado ng mga cell ng dentate gyrus ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa regulasyon ng neurogenesis: isang pagpapahina ng epekto ng glutamate sa mga butil na selula pagkatapos ng pagkasira ng entorhinal cortex ay nagtataguyod ng paglaganap at pagkita ng kaibahan ng mga neuron, at pagpapasigla ng mga fibers ng perforant pathway (ang pangunahing afferent input sa hippohibitionus) ay nagiging sanhi ng pag-input ng neogenesis sa hippohibitionus. Ang mga antagonist ng receptor ng NMDA ay isinaaktibo ang mga proseso ng pagbuo ng mga bagong neuron, habang ang mga agonist, sa kabaligtaran, ay binabawasan ang intensity ng neurogenesis, na sa epekto ay kahawig ng pagkilos ng glucocorticosteroids. Ang mga salungat na resulta ng pananaliksik ay matatagpuan sa literatura: ang impormasyon sa napatunayan na eksperimental na pagbabawal na epekto ng excitatory neurotransmitter glutamate sa neurogenesis ay hindi naaayon sa data sa pagpapasigla ng paglaganap ng mga selula ng ninuno at ang paglitaw ng mga bagong neuron na may pagtaas sa aktibidad ng pag-agaw sa hippocampus ng mga hayop na may eksperimentong mga modelo ng caine at pilocarpine ng epilepsy. Kasabay nito, sa tradisyunal na modelo ng epilepsy na dulot ng maraming subthreshold stimulation ng isang tiyak na lugar ng utak (kindling) at nailalarawan sa pamamagitan ng hindi gaanong binibigkas na pagkamatay ng neuron, ang intensity ng neurogenesis ay tumataas lamang sa huling bahagi ng kindling, kapag ang pinsala at pagkamatay ng mga neuron ay sinusunod sa hippocampus. Ipinakita na sa epilepsy, ang aktibidad ng seizure ay nagpapasigla sa neurogenesis na may abnormal na lokalisasyon ng mga bagong granule neuron, na marami sa mga ito ay lumilitaw hindi lamang sa dentate gyrus kundi pati na rin sa hilus. Ang ganitong mga neuron ay may malaking kahalagahan sa pagbuo ng mossy fiber sprouting, dahil ang kanilang mga axon ay karaniwang wala sa mga reverse collateral na bumubuo ng maraming synapses na may mga kalapit na granule cell.

Ang paggamit ng mga regional neural stem cell ay nagbubukas ng mga bagong prospect para sa aplikasyon ng cell transplantation sa paggamot ng metabolic at genetic neurodegenerative na mga sakit, mga demyelinating na sakit at post-traumatic disorder ng central nervous system. Bago magsagawa ng kapalit na paglipat ng cell ayon sa isa sa mga pamamaraan, ang pagpili at pagpapalawak ng kinakailangang uri ng neural progenitor cells ex vivo ay isinasagawa sa layunin ng kanilang kasunod na pagpapakilala nang direkta sa nasirang lugar ng utak. Ang therapeutic effect sa kasong ito ay dahil sa pagpapalit ng mga nasirang selula o ang lokal na paglabas ng mga growth factor at cytokines. Ang pamamaraang ito ng regenerative-plastic therapy ay nangangailangan ng paglipat ng isang sapat na malaking bilang ng mga cell na may paunang natukoy na mga katangian ng pagganap.

Ang mga karagdagang pag-aaral ng mga katangian ng molekular at regenerative-plastic na potensyal ng mga mature na stem cell ng utak, pati na rin ang kakayahan ng mga rehiyonal na stem cell ng iba't ibang tissue na pinagmulan upang mag-transdifferentiate, ay dapat ding ituring na naaangkop. Ngayon, ang screening ng mga antigens ng bone marrow hematopoietic stem cells ay naisagawa na, kasama ang pagpapasiya ng isang marker na kumbinasyon ng mga cell na may kakayahang mag-transdifferentiating sa neural stem progenitor cells (CD 133+, 5E12+, CD34-, CD45-, CD24). Nakuha ang mga cell na bumubuo ng mga neurosphere sa vitro at bumubuo ng mga neuron kapag inilipat sa utak ng mga bagong panganak na immunodeficient na daga. Ang interes sa cellular xenotransplantology ay ang mga resulta ng mga pag-aaral sa posibilidad ng cross-transplantation ng mga stem cell sa mga indibidwal ng evolutionarily distant taxa. Ang mga resulta ng neural stem cell implantation sa lugar ng tumor sa utak ay nananatiling walang wastong interpretasyon: ang mga transplanted cell ay aktibong lumilipat sa kabuuan ng dami ng tumor nang hindi lumalampas sa mga limitasyon nito, at kapag ang mga cell ay ipinasok sa buo na bahagi ng utak, ang kanilang aktibong paglipat patungo sa tumor ay sinusunod. Ang tanong ng biological na kahalagahan ng naturang migration ay nananatiling bukas.

Dapat pansinin na ang matagumpay na paglipat ng mga neural stem cell, pati na rin ang iba pang mga neural progenitor cells na nakuha mula sa mga ESC, ay posible lamang kapag gumagamit ng mataas na purified neural progenitor cells, dahil ang mga hindi nakikilalang embryonic stem cell ay hindi maiiwasang mabago sa mga teratoma at teratocarcinomas kapag inilipat sa isang adult immunocompetent recipient. Kahit na ang kaunting halaga ng mahinang pagkakaiba-iba ng mga cell sa suspensyon ng donor cell ay matalas na nagpapataas ng tumorigenicity ng transplant at hindi katanggap-tanggap na pinatataas ang panganib ng pag-unlad ng tumor o ang pagbuo ng non-neural tissue. Ang pagkuha ng mga homogenous na populasyon ng mga neural progenitor cells ay posible kapag gumagamit ng mga cell na lumitaw sa ilang mga yugto ng normal na embryogenesis bilang isang alternatibong mapagkukunan ng donor tissue. Ang isa pang diskarte ay nagsasangkot ng maingat na pag-aalis ng mga hindi gustong populasyon ng cell sa pamamagitan ng pagpili na tukoy sa lahi. Ang paggamit ng mga ESC para sa neurotransplantation pagkatapos ng kanilang hindi sapat na pagkakalantad sa vitro sa mga kadahilanan ng paglago ay mapanganib din. Sa kasong ito, ang isang kabiguan ng programa ng pagkita ng kaibhan ng neural na may pagbuo ng mga istrukturang likas sa neural tube ay hindi maaaring pinasiyahan.

Ngayon ay medyo halata na ang mga neural stem cell ay nagpapakita ng tropismo para sa mga pathologically altered na lugar ng central nervous system at may binibigkas na regenerative-plastic na epekto. Ang microenvironment sa site ng nervous tissue cell death ay modelo ng direksyon ng pagkita ng kaibahan ng mga transplanted cells, kaya pinupunan ang kakulangan ng mga partikular na elemento ng neural sa loob ng zone ng pinsala sa CNS. Sa ilang mga proseso ng neurodegenerative, lumilitaw ang mga neurogenic na signal para sa recapitulation ng neurogenesis, at ang mga neural stem cell ng mature na utak ay nakakatugon sa nakapagtuturo na impormasyong ito. Maraming pang-eksperimentong data ang nagsisilbing isang malinaw na paglalarawan ng therapeutic na potensyal ng mga neural stem cell. Ang intracisternal na pangangasiwa ng isang clone ng neural stem cell sa mga hayop na may ligation ng gitnang cerebral artery (isang modelo ng ischemic stroke) ay nakakatulong na bawasan ang lugar at dami ng mapanirang nabagong bahagi ng utak, lalo na sa kaso ng paglipat ng mga neural stem cell kasama ng FGF2. Sa immunocytochemically, ang paglipat ng mga donor cell sa ischemic zone kasama ang kanilang kasunod na pagsasama sa mga intact na selula ng utak ng tatanggap ay sinusunod. Ang paglipat ng mga immature na cell ng mouse neuroepithelial line MHP36 sa utak ng mga daga na may eksperimentong stroke ay nagpapabuti sa pag-andar ng sensorimotor, at ang pagpapakilala ng mga cell na ito sa cerebral ventricles ay nagpapabuti sa pag-andar ng pag-iisip. Ang paglipat ng neurally preformed hematopoietic cells ng bone marrow ng tao sa mga daga ay nag-aalis ng dysfunction ng cerebral cortex na dulot ng ischemic damage. Sa kasong ito, ang mga xenogeneic neural progenitor cells ay lumilipat mula sa lugar ng iniksyon patungo sa zone ng mga mapanirang pagbabago sa tisyu ng utak. Intracranial transplantation ng homologous bone marrow cells sa traumatikong pinsala sa cerebral cortex sa mga daga ay humahantong sa bahagyang pagpapanumbalik ng motor function. Ang mga donor cell ay umuukit, dumami, sumasailalim sa neural differentiation sa mga neuron at astrocytes at lumilipat patungo sa lesyon. Kapag na-injected sa striatum ng mga adult na daga na may experimental stroke, pinapalitan ng mga na-clone na human neural stem cell ang mga nasirang CNS cell at bahagyang nagpapanumbalik ng kapansanan sa paggana ng utak.

Ang mga neural stem cell ng tao ay higit na nakahiwalay sa embryonic telencephalon, na nabubuo nang mas huli kaysa sa mga bahagi ng nerve trunk na matatagpuan sa caudally. Ang posibilidad ng paghihiwalay ng mga neural stem cell mula sa spinal cord ng isang 43-137-araw na gulang na fetus ng tao ay ipinakita, dahil sa pagkakaroon ng EGF at FGF2 ang mga cell na ito ay bumubuo ng mga neurospheres at nagpapakita ng multipotency sa maagang mga sipi, na nag-iiba sa mga neuron at astrocytes. Gayunpaman, ang pangmatagalang paglilinang ng mga neural progenitor cells (mahigit sa 1 taon) ay nag-aalis sa kanila ng multipotency - ang mga naturang cell ay may kakayahang mag-iba-iba lamang sa mga astrocytes, ibig sabihin, sila ay nagiging unipotent. Ang mga regional neural stem cell ay maaaring makuha bilang isang resulta ng bahagyang bulbectomy at, pagkatapos ng pagpaparami sa kultura sa pagkakaroon ng LIF, inilipat sa parehong pasyente na may mga pagbabago sa neurodegenerative sa ibang mga bahagi ng central nervous system. Sa klinika, ang replacement cell therapy gamit ang neural stem cell ay unang isinagawa upang gamutin ang mga pasyente na may stroke na sinamahan ng pinsala sa basal ganglia ng utak. Bilang resulta ng paglipat ng mga selula ng donor, isang pagpapabuti sa klinikal na kondisyon ng karamihan sa mga pasyente ay nabanggit.

Naniniwala ang ilang mga may-akda na ang kakayahan ng mga neural stem cell na mag-engraft, mag-migrate at mag-integrate sa iba't ibang bahagi ng nervous tissue kung sakaling magkaroon ng pinsala sa CNS ay nagbubukas ng walang limitasyong mga posibilidad para sa cell therapy ng hindi lamang lokal, kundi pati na rin ang malawak (stroke o asphyxia), multifocal (multiple sclerosis) at kahit na pandaigdigan (pinaka minanang pathological dementias o neurodegene na mga metabolic disorder). Sa katunayan, kapag ang naka-clone na mouse at human neural stem cell ay inilipat sa mga hayop na tatanggap (mice at primates, ayon sa pagkakabanggit) na may pagkabulok ng dopaminergic neurons sa mesostriatal system na udyok ng pagpapakilala ng methyl-phenyl-tetrapyridine (modelo ng Parkinson's disease) 8 buwan bago ang paglipat, ang mga donor neural stem cell ay sumasama sa recipient CNS cells. Pagkalipas ng isang buwan, ang mga inilipat na selula ay naisalokal nang bilateral sa kahabaan ng midbrain. Ang ilan sa mga nagresultang neuron na pinagmulan ng donor ay nagpapahayag ng tyrosine hydrolase sa kawalan ng mga palatandaan ng isang immune reaksyon sa transplant. Sa mga daga na pinangangasiwaan ng 6-hydroxydopamine (isa pang eksperimentong modelo ng Parkinson's disease), ang adaptasyon ng mga transplanted cell sa microenvironment sa host brain ay natukoy ng mga kondisyon ng pag-culture ng neural stem cell bago ang kanilang paglipat. Ang mga neural stem cell, na mabilis na dumarami sa vitro sa ilalim ng impluwensya ng EGF, ay nabayaran para sa kakulangan ng mga dopaminergic neuron sa nasirang striatum nang mas epektibo kaysa sa mga cell mula sa 28-araw na kultura. Naniniwala ang mga may-akda na ito ay dahil sa pagkawala ng kakayahang makita ang kaukulang mga signal ng pagkita ng kaibhan sa panahon ng proseso ng cell division ng neural progenitor cells sa vitro.

Sa ilang mga pag-aaral, ang mga pagtatangka ay ginawa upang madagdagan ang pagiging epektibo ng epekto sa mga proseso ng reinnervation ng nasirang striatum sa pamamagitan ng paglipat ng mga embryonic striatum cells sa lugar na ito bilang isang mapagkukunan ng mga neurotrophic na kadahilanan na may sabay-sabay na paglipat ng mga dopaminergic neuron ng ventral mesencephalon. Tulad ng nangyari, ang pagiging epektibo ng neurotransplantation ay higit sa lahat ay nakasalalay sa paraan ng pagpapakilala ng embryonic nervous tissue. Bilang resulta ng mga pag-aaral sa paglipat ng mga paghahanda ng embryonic nervous tissue sa ventricular system ng utak (upang maiwasan ang pinsala sa striatum parenchyma), nakuha ang impormasyon sa kanilang positibong epekto sa depekto ng motor sa Parkinsonism.

Gayunpaman, sa iba pang mga pag-aaral, ipinakita ng mga eksperimentong obserbasyon na ang paglipat ng mga paghahanda ng embryonic nervous tissue ng ventral mesencephalon na naglalaman ng mga dopaminergic neuron sa cerebral ventricle, pati na rin ang paglipat ng GABA-ergic embryonic neural elemento sa striatum ng mga daga na may hemiparkinsonism, ay hindi nagtataguyod ng pagpapanumbalik ng dopaminergic na sistema. Sa kabaligtaran, kinumpirma ng pagsusuri ng immunocytochemical ang data sa mababang rate ng kaligtasan ng mga dopaminergic neuron ng ventral mesencephalon na inilipat sa striatum ng mga daga. Ang therapeutic effect ng intraventricular transplantation ng embryonic nervous tissue ng ventral mesencephalon ay natanto lamang sa ilalim ng kondisyon ng sabay-sabay na pagtatanim ng isang paghahanda ng embryonic striatal cells sa denervated striatum. Naniniwala ang mga may-akda na ang mekanismo ng epekto na ito ay nauugnay sa positibong trophic na epekto ng mga elemento ng GABA-ergic ng embryonic striatum sa tiyak na aktibidad ng dopaminergic ng intraventricular ventral mesencephalon transplants. Ang isang binibigkas na reaksyon ng glial sa mga transplant ay sinamahan ng isang bahagyang pagbabalik ng mga parameter ng pagsubok ng apomorphine. Ang huli, sa turn, ay nakakaugnay sa nilalaman ng GFAP sa serum ng dugo, na direktang nagpahiwatig ng isang paglabag sa pagkamatagusin ng hadlang ng dugo-utak. Batay sa mga datos na ito, napagpasyahan ng mga may-akda na ang antas ng GFAP sa serum ng dugo ay maaaring gamitin bilang isang sapat na criterion para sa pagtatasa ng functional state ng transplant, at nadagdagan ang permeability ng blood-brain barrier para sa neurospecific antigens tulad ng GFAP ay isang pathogenetic link sa pagbuo ng transplant failure dahil sa autoimmune na pinsala sa nervous tissue ng recipient.

Mula sa punto ng view ng iba pang mga mananaliksik, ang engraftment at pagsasama ng mga neural stem cell pagkatapos ng paglipat ay matatag at panghabambuhay, dahil ang mga donor cell ay matatagpuan sa mga tatanggap nang hindi bababa sa dalawang taon pagkatapos ng paglipat at walang makabuluhang pagbaba sa kanilang bilang. Ang mga pagtatangka na ipaliwanag ito sa pamamagitan ng katotohanan na sa isang hindi nakikilalang estado na mga neural stem cell ay hindi nagpapahayag ng mga molekula ng MHC class I at II sa isang antas na sapat upang mapukaw ang isang reaksyon ng pagtanggi ng immune ay maaaring ituring na totoo lamang na may kaugnayan sa mga low-differentiated neural precursors. Gayunpaman, hindi lahat ng neural stem cell sa utak ng tatanggap ay napanatili sa isang hindi pa natutulog na estado. Karamihan sa kanila ay sumasailalim sa pagkita ng kaibhan, kung saan ang mga molekula ng MHC ay ipinahayag nang buo.

Sa partikular, ang hindi sapat na kahusayan ng paggamit ng intrastriatal transplantation ng embryonic ventral mesencephalon na paghahanda na naglalaman ng dopaminergic neurons para sa paggamot ng experimental parkinsonism ay nauugnay sa mababang survival rate ng transplanted dopaminergic neurons (5-20%) lamang, na sanhi ng reactive gliosis na kasama ng lokal na trauma ng parenchyma ng utak ng transplant. Ito ay kilala na ang lokal na trauma ng parenkayma ng utak at magkakatulad na gliosis ay humantong sa pagkagambala sa integridad ng hadlang ng dugo-utak na may paglabas ng mga antigen ng nervous tissue, sa partikular, OCAR at neuron-specific antigen, sa peripheral blood. Ang pagkakaroon ng mga antigen na ito sa dugo ay maaaring maging sanhi ng paggawa ng mga tiyak na cytotoxic antibodies sa kanila at ang pagbuo ng autoimmune aggression.

Ang V. Tsymbalyuk at co-authors (2001) ay nag-ulat na ang tradisyonal na pananaw ay nananatili pa rin, ayon sa kung saan ang central nervous system ay isang immunologically privileged zone na nakahiwalay sa immune system ng blood-brain barrier. Sa kanilang pagsusuri sa panitikan, binanggit ng mga may-akda ang isang bilang ng mga gawa na nagpapahiwatig na ang pananaw na ito ay hindi ganap na tumutugma sa kakanyahan ng mga proseso ng immune sa utak ng mammalian. Ito ay itinatag na ang mga may label na sangkap na ipinakilala sa parenkayma ng utak ay maaaring umabot sa malalim na cervical lymph nodes, at pagkatapos ng intracerebral injection ng mga antigens, ang mga tiyak na antibodies ay nabuo sa katawan. Ang mga cell ng cervical lymph nodes ay tumutugon sa mga naturang antigen sa pamamagitan ng paglaganap, simula sa ika-5 araw pagkatapos ng iniksyon. Ang pagbuo ng mga tiyak na antibodies ay nahayag din sa panahon ng paglipat ng balat sa parenkayma ng utak. Ang mga may-akda ng pagsusuri ay nagbibigay ng ilang hypothetical pathway para sa antigen transport mula sa utak patungo sa lymphatic system. Ang isa sa mga ito ay ang paglipat ng mga antigen mula sa mga puwang ng perivascular patungo sa puwang ng subarachnoid. Ipinapalagay na ang mga perivascular space na naisalokal sa kahabaan ng malalaking sisidlan ng utak ay katumbas ng lymphatic system sa utak. Ang pangalawang landas ay namamalagi sa kahabaan ng mga puting hibla - sa pamamagitan ng ethmoid bone sa mga lymphatic vessel ng nasal mucosa. Bilang karagdagan, mayroong isang malawak na network ng mga lymphatic vessel sa dura mater. Ang impermeability ng blood-brain barrier para sa mga lymphocytes ay medyo kamag-anak din. Napatunayan na ang mga activated lymphocytes ay may kakayahang gumawa ng mga enzyme na nakakaapekto sa permeability ng mga istruktura ng utak na "immune filter". Sa antas ng postcapillary venules, ang mga naka-activate na T-helper ay tumagos sa buo na hadlang sa dugo-utak. Ang thesis tungkol sa kawalan ng mga selula sa utak na kumakatawan sa mga antigen ay hindi tumatayo sa pagpuna. Sa kasalukuyan, ang posibilidad na kumatawan sa mga antigens sa CNS sa pamamagitan ng hindi bababa sa tatlong uri ng mga selula ay napatunayang nakakumbinsi. Una, ang mga ito ay bone marrow-deritic dendritic cells na naisalokal sa utak kasama ang malalaking daluyan ng dugo at sa puting bagay. Pangalawa, ang mga antigen ay may kakayahang magpakita ng mga endothelial cells ng mga daluyan ng dugo ng utak, at kasama ng mga antigen ng MHC, na sumusuporta sa paglaki ng clonal ng mga T cells na tiyak sa mga antigen na ito. Pangatlo, ang mga micro- at astroglia cells ay kumikilos bilang mga antigen-presenting agent. Nakikilahok sa pagbuo ng immune response sa central nervous system, ang mga astrocyte ay nakakakuha ng mga katangian ng isang immune effector cell at nagpapahayag ng isang bilang ng mga antigens, cytokines at immunomodulators. Kapag incubated na may y-interferon (y-INF), ang mga astroglial cells sa vitro ay nagpapahayag ng MHC class I at II antigens, at ang mga stimulated na astrocytes ay may kakayahang magpakita ng antigen at pagpapanatili ng clonal proliferation ng mga lymphocytes.

Ang trauma sa tisyu ng utak, pamamaga pagkatapos ng operasyon, edema at mga deposito ng fibrin na kasama ng embryonic nerve tissue transplantation ay lumilikha ng mga kondisyon para sa mas mataas na permeability ng blood-brain barrier na may kapansanan sa autotolerance, sensitization at activation ng CD3+CD4+ lymphocytes. Ang pagtatanghal ng mga auto- at alloantigens ay ginagawa ng mga astrocytes at microglial cells na tumutugon sa y-INF sa pamamagitan ng pagpapahayag ng mga MHC molecule, ICAM-1, LFA-I, LFA-3, costimulatory molecules B7-1 (CD80) at B7-2 (CD86), pati na rin ang pagtatago ng IL-la, IL-IP at IL-IP.

Dahil dito, ang katotohanan ng mas mahabang kaligtasan ng embryonic nervous tissue pagkatapos ng intracerebral transplantation kaysa pagkatapos ng peripheral administration nito ay halos hindi maiugnay sa kawalan ng pagsisimula ng transplant immunity. Bukod dito, ang mga monocytes, activated lymphocytes (cytotoxic CD3+CD8+ at T-helper cells) at ang mga cytokine na kanilang ginawa, pati na rin ang mga antibodies sa antigens ng peripheral transplant ng embryonic nervous tissue ay may malaking papel sa proseso ng pagtanggi nito. Ang mababang antas ng pagpapahayag ng mga molekula ng MHC sa embryonic nervous tissue ay tiyak na kahalagahan sa paglikha ng mga kondisyon para sa mas matagal na paglaban ng mga neurotransplant sa mga proseso ng immune ng T-cell. Ito ang dahilan kung bakit sa eksperimento, ang immune inflammation pagkatapos ng paglipat ng embryonic nervous tissue sa utak ay umuunlad nang mas mabagal kaysa pagkatapos ng skin grafting. Gayunpaman, ang kumpletong pagkasira ng mga indibidwal na transplant ng nervous tissue ay sinusunod pagkatapos ng 6 na buwan. Sa kasong ito, ang T-lymphocytes na pinaghihigpitan ng MHC class II antigens ay higit na naka-localize sa transplantation zone (Nicholas et al., 1988). Eksperimento na itinatag na sa panahon ng xenological neurotransplantation, ang pag-ubos ng T-helpers (L3T4+), ngunit hindi cytotoxic T-lymphocytes (Lyt-2), ay nagpapatagal sa kaligtasan ng rat nervous tissue sa utak ng mga mice ng tatanggap. Ang pagtanggi sa neurotransplant ay sinamahan ng paglusot nito ng host macrophage at T-lymphocytes. Dahil dito, ang mga host macrophage at activated microglial cells ay kumikilos sa situ bilang antigen-presenting immunostimulating cells, at ang pagtaas ng expression ng donor MHC class I antigens ay nagpapahusay sa aktibidad ng pamatay ng tumatanggap na cytotoxic T-lymphocytes.

Walang punto sa pagsusuri sa maraming mga haka-haka na pagtatangka upang ipaliwanag ang katotohanan ng pagtanggi sa neurotransplant sa pamamagitan ng reaksyon ng immune system ng tatanggap sa mga endothelial cells o glial elemento ng donor, dahil kahit na ang mga purong linya ng neural progenitor cells ay napapailalim sa immune attack. Kapansin-pansin na ang pagpapahayag ng Fas ligands ng mga selula ng utak na nagbubuklod sa mga receptor ng apoptosis (mga molekula ng Fas) sa mga T lymphocyte na pumapasok sa utak at nag-udyok sa kanilang apoptosis ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa mga mekanismo ng mas matagal na kaligtasan ng transplant sa loob ng CNS, na isang tipikal na mekanismo ng proteksyon ng trans-barrier autoimmunogenic tissues.

Bilang V. Tsymbalyuk at co-authors (2001) wastong tandaan, ang paglipat ng embryonic nervous tissue ay nailalarawan sa pamamagitan ng pag-unlad ng pamamaga na may partisipasyon ng mga cell na sensitized sa utak antigens at activated cell, antibodies, at din bilang isang resulta ng lokal na produksyon ng mga cytokine. Ang isang mahalagang papel dito ay nilalaro ng dati nang sensitization ng katawan sa mga antigen ng utak, na nangyayari sa panahon ng pag-unlad ng mga sakit sa CNS at maaaring idirekta sa mga transplant antigens. Ito ang dahilan kung bakit ang talagang pangmatagalang kaligtasan ng mga histoincompatible na neurotransplant ay nakakamit lamang sa pamamagitan ng pagsugpo sa immune system na may cyclosporine A o sa pamamagitan ng pagpapakilala ng mga monoclonal antibodies sa CD4+ lymphocytes ng tatanggap.

Kaya, maraming mga problema ng neurotransplantation ang nananatiling hindi nalutas, kabilang ang mga nauugnay sa immunological compatibility ng mga tisyu, na malulutas lamang pagkatapos ng target na pundamental at klinikal na pananaliksik.