Стволовые клетки в нейральной регенерации

Хотя были созданы различные стратегии с целью повышения нейрорегенерации из-за травм, полная замена клеток, вероятно, будет необходима при условиях, в которых были утрачены большие количества клеток, например, при обширных травмах или при дегенеративных заболеваниях нервной системы. Надеясь отрегенерировать ткани путем замены клеток, усилия были сосредоточены на использовании стволовых клеток в качестве источника ''заменяющих'' клеток. Как правило, стволовые клетки обладают двумя характеристиками: (1) они способны к самообновлению и (2) они могут приводить к более дифференцированному потомству. Именно эти характеристики сделали стволовые клетки желаемым средством для нервной регенерации, так как они в идеале доступны в больших количествах и может индуцировать дифференцировку при выборе типа клеток.

Первые усилия были сосредоточены в основном на использовании ''взрослых'' или ''произошедших от ткани'' стволовых клеток, то есть тех стволовых клеток, которые были найдены в пределах определенных тканей организма и могут приводить к появлению нескольких типов клеток этой линии. Во взрослой нервной системе популяции стволовых клеток, как правило, можно найти в двух основных районах. В гиппокампе постоянно пролиферативная популяция стволовых клеток находится в пределах субгранулярной зоны зубчатой извилины. Эти стволовые клетки, как полагают, играют важную роль в процессе обучения и памяти, в частности, в приобретении новых воспоминаний. Нервные стволовые клетки также можно найти в пределах субвентрикулярной зоны, где из новых нервных клеток-предшественников (НКП) мигрируют к обонятельной луковице через ростральный миграционный поток. В процессе развития, однако, нервные стволовые клетки играют важную роль в формировании нервной системы.

Благодаря своей способности к самообновлению, а также более дифференцированному потомству, нервные стволовые клетки были предметом значительных исследований в надежде, что они могут быть использованы для замены нейронов и/или глии, которые были потеряны из-за дегенеративных процессов. Экспериментально, нервные стволовые клетки были собраны из различных источников, в том числе головного мозга плода, гиппокампа, спинного мозга и нервной сетчатки взрослого, и, как правило, могут быть индуцированы к пролиферации в пробирке в ответ на сигнализацию фактора роста фибробластов 2 (FGF2) и эпидермальный фактор роста (ЭФР). При удалении индуцированных пролиферацией митогенов, нервные стволовые клетки далее дифференцировались в основных на типы клеток нервной системы, в том числе нейроны, астроциты и олигодендроциты. Тем не менее, в настоящее время существуют ограничения в отношении использования этих нервных стволовых клеток, а дальнейший рост в пробирке имеет тенденцию приводить к снижению нейрогенной способности этих клеток и, в конце концов, стареть. Таким образом, больший упор был сделан на использовании нервных стволовых клеток в качестве носителя для нейропротекции и/или нейрорегенерации эндогенных нейронов после трансплантации, а не как источник замены нейронов. Хотя такой подход мог бы быть использован для практически любого нейродегенеративного расстройства, больший акцент был сделан на расстройства, влияющие на специфические типы клеток нервной системы, в том числе боковой амиотрофический склероз (БАС), болезнь Паркинсона (PD) и возрастная макулярная дегенерация (AMD).