關鍵詞　神經(jīng)嵴干細胞　分化　細胞因子　組織工程

   神經(jīng)嵴是脊椎動物胚胎早期發(fā)育過程中出現(xiàn)的暫時性結構，從低等動物魚類到高等動物人類具有極大的相似性。人胚發(fā)育第14天時，胚盤中軸區(qū)的外胚層局部增厚形成神經(jīng)板，人胚18d左右時，神經(jīng)板兩側緣增厚、隆起形成神經(jīng)褶，神經(jīng)褶進一步隆起、靠近與融合形成神經(jīng)管[1]。外胚層與神經(jīng)溝邊緣之間的神經(jīng)外胚層細胞在神經(jīng)管的背外側構成與神經(jīng)管平行排列的兩條帶狀的細胞索，從中腦平面一直延伸至尾部[2，3]。由此遷出的神經(jīng)嵴干細胞分布廣泛。由于神經(jīng)嵴干細胞具有活躍的增殖能力和分化潛能，所以備受國內(nèi)外學者的關注。

   在神經(jīng)褶閉合形成神經(jīng)管的過程中，神經(jīng)溝邊緣與表面外胚層相延續(xù)處的神經(jīng)外胚層細胞游離出來，形成左右兩條與神經(jīng)管平行排列的索狀細胞，即神經(jīng)嵴，位于神經(jīng)管的背外側和表面外胚層的下方，自中腦階段延伸至尾部[4]。神經(jīng)嵴細胞具有多潛能性，可增殖并分化為不同類型的成熟組織和細胞。

   體內(nèi)實驗證實，神經(jīng)嵴干細胞的衍生物遍及了外、中、內(nèi)三個胚層，包括周圍神經(jīng)系統(tǒng)和腸神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)膠質(zhì)、神經(jīng)元、大部分的初級感覺神經(jīng)元;內(nèi)分泌細胞、心臟流出道和大血管的平滑肌細胞;皮膚和內(nèi)臟器官的色素細胞，以及頭面部的骨、軟骨、結締組織等[5，6]。神經(jīng)嵴可分為兩部分：顱神經(jīng)嵴和軀干神經(jīng)嵴。顱神經(jīng)嵴干細胞除參與形成頭頸部腹側皮膚的真皮、平滑肌及腺體中結締組織基質(zhì)等軟組織外，尚可特征性分化為顱面部骨架硬組織。與顱神經(jīng)嵴干細胞不同，軀干神經(jīng)嵴干細胞主要分化為周圍神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)，并參與背根神經(jīng)節(jié)、交感神經(jīng)節(jié)和脊索的形成，在周圍神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育過程中起主要的作用[7，8]。區(qū)別于其他細胞，神經(jīng)嵴干細胞具有在發(fā)育過程中遷移的特性。神經(jīng)嵴干細胞可進入特定的遷移路徑，到達遠離發(fā)生部位的靶器官或靶組織后分化為相應的子代細胞。遷移路徑通常可分為背外側和腹側兩種，前者沿著體節(jié)與外胚層之間的空隙遷移，后者沿著神經(jīng)管與體節(jié)之間的空隙遷移。顱神經(jīng)嵴以背外側為主，軀干神經(jīng)嵴以腹外側路徑遷移為主。

   神經(jīng)嵴干細胞是脊椎動物早期胚胎發(fā)育過程中的階段性干細胞，它并不是由處于單一分化狀態(tài)的均一細胞組成，即神經(jīng)嵴干細胞可由不同的細胞亞群組成，但并不意味著各個不同的亞群只有一種分化潛能，而是可分為不同時期的各種分化狀態(tài)的細胞，包括完全未分化的干細胞和具有向不同方向分化的定向前體細胞[9，10]，具有極強的可塑性。神經(jīng)嵴干細胞與其他細胞、細胞外基質(zhì)、生長因子或激素相互作用從而進行分化。這些分化信號存在于神經(jīng)嵴干細胞遷移前、遷移中或遷移后的任何時期，并且不同區(qū)域的神經(jīng)嵴干細胞的分化方向是相互交叉的。研究表明，每一種亞群細胞都至少有兩種分化潛能。影響其分化的主要因素有。

1　細胞外基質(zhì)

   細胞外基質(zhì)是分布于機體細胞間由多種蛋白質(zhì)和多糖分子組成的網(wǎng)絡結構，也是細胞生存和發(fā)揮功能的基本場所。組成細胞外基質(zhì)的大分子主要有膠原、彈性蛋白、蛋白多糖和非膠原類糖蛋白四大類，其成分隨發(fā)育過程而發(fā)生變化。細胞外基質(zhì)在引導神經(jīng)嵴細胞的遷移和定位中發(fā)揮作用[11]。研究最多的是纖維粘連蛋白(fibronectin，F(xiàn)N)和層粘連蛋(laminin，LN)。在神經(jīng)嵴干細胞遷移出神經(jīng)管后，F(xiàn)N表達增強，細胞會以整合蛋白依賴性方式粘附于FN上，從而便于細胞的定向遷移。Borch-ers　A等采用整合素反義寡核苷酸阻斷其表達，導致顱神經(jīng)嵴干細胞出現(xiàn)遷移障礙[12]。研究方法一般是通過將神經(jīng)管組織塊或神經(jīng)嵴干細胞種植到預先用細胞外基質(zhì)包被的器皿甚至直接接種到三維的膠原凝膠中進行的，細胞外基質(zhì)分子可將神經(jīng)嵴干細胞從神經(jīng)嵴中釋放出來并引導其遷移。

2　影響其分化的基因

   影響神經(jīng)嵴干細胞分化的基因很多，體內(nèi)的研究方法主要是通過敲除小鼠的某個特定基因或使某個特定基因發(fā)生突變來實現(xiàn)的。目前認為，有兩種核轉錄因子參與神經(jīng)嵴干細胞的分化，這兩種轉錄因子分別為HAND和MASH1[13]。均屬于螺旋-折疊-螺旋結構的蛋白，在神經(jīng)嵴干細胞的發(fā)育和分化中發(fā)揮了重要作用。MASH1是神經(jīng)嵴干細胞向自律神經(jīng)元分化所必需的。LoL等從大鼠胚胎的腸中分離獲得腸神經(jīng)嵴干細胞，這些細胞表達MASH1并分化為自律神經(jīng)元，隨著時間的推移，MASH1的表達逐漸降低，細胞分化能力也隨之減弱。內(nèi)皮素受體(ETAr)也可以影響神經(jīng)嵴干細胞的發(fā)育，內(nèi)皮素受體基因缺陷型小鼠具有起源于顱神經(jīng)嵴干細胞的顱面部和心臟神經(jīng)嵴干細胞來源的心血管流出道的畸形，而在正常的有ETAr　mRNA表達小鼠中，沒有這種現(xiàn)象。ETAr可能通過其下游靶分子Goosecoid來發(fā)揮作用的。