人羊膜上皮細胞治療中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病

曲春輝，秦 川，巨榮凱

(北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)實驗動物研究所病理室，衛(wèi)生部人類疾病比較醫(yī)學(xué)重點實驗室，國家中醫(yī)藥管理局人類疾病動物模型三級實驗室，北京 100021)

中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病包括中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染、早發(fā)性的神經(jīng)功能障礙、晚發(fā)性的神經(jīng)退行性疾病、自身免疫和炎癥疾病等。目前這些疾病沒有有效的治療藥物和方法，尤其是對于神經(jīng)退行性疾病，例如阿爾茲海默病 (Alzheimer’s disease, AD)、帕金森氏病(Parkinson’s disease, PD) 等，引起腦組織重量減輕、腦體積減少，特定腦區(qū)功能下降，中神經(jīng)元死亡，神經(jīng)元數(shù)量明顯減少，嚴重影響患者的生活質(zhì)量。中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病中死亡的神經(jīng)元不會再生，因此腦功能恢復(fù)緩慢。對于這種疾病，臨床上功能康復(fù)治療僅是防止肌肉組織萎縮，緩解運動功能障礙，藥物治療僅是對癥的姑息治療，沒有對疾病的病理改變進行改善修復(fù)，因此僅能緩解癥狀，沒有起到根本的治療作用。目前基于干細胞的自身生物學(xué)特性，干細胞可分化為特異性的細胞類型，并維持細胞間在生理、病理條件下的體內(nèi)平衡[1]。在神經(jīng)系統(tǒng)疾病治療方面得到了廣泛的關(guān)注，為治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病提供新的途徑。

羊膜位于胚胎絨毛膜內(nèi)側(cè)，是一層無血管、神經(jīng)、淋巴、肌肉的透明薄膜，與發(fā)育中的胎兒聯(lián)系緊密。人羊膜來源的細胞主要由兩類細胞構(gòu)成：人羊膜上皮細胞(human amnion epithelial cells，hAECs)和人羊膜間充質(zhì)細胞(human amnion mesenchyme cells，hAMCs)。hAECs具有多向分化潛能，并具有低免疫源性及免疫協(xié)同抑制作用，同時可避免胎盤干細胞實驗及臨床應(yīng)用中的倫理問題[2]，在干細胞領(lǐng)域中具有廣闊應(yīng)用前景。1910年Davis等研究報道將胎膜應(yīng)用到皮膚移植的經(jīng)驗[3]，20世紀90年代初，羊膜也已廣泛應(yīng)用到臨床治療中，包括燒傷、慢性潰瘍、腹腔內(nèi)粘連、髖關(guān)節(jié)置換術(shù)、角膜修復(fù)、神經(jīng)修復(fù)等疾病[4]?？梢奾AECs成為再生醫(yī)學(xué)中有明顯治療效果的一種細胞資源。本文將討論hAECs的生物學(xué)特性和治療幾種中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的機制。

1 hAECs生物學(xué)特性

hAECs可向三個胚層的細胞進行分化：內(nèi)胚層、中胚層和外胚層，如心肌樣細胞、肝樣細胞、神經(jīng)膠質(zhì)細胞、神經(jīng)元細胞和胰島樣細胞等。hAECs可陽性表達胚胎細胞標志物SSEA-3、SSEA-4和多能性干細胞標記物OCT-4、SOX-2、Nanog，具有胚胎干細胞和多能干細胞的特性；此外還表達腫瘤排斥抗原(tumor rejection antigen, TRA )TRA1-60、TRA1-81、TRA2-5等[5]。hAECs可分泌產(chǎn)生表皮生長因子(epidermal growth factor, EGF)，角化細胞生長因子(keratinocyte growth factor, KGF)等，這些因子與上皮細胞增殖、遷移和分化有關(guān)，并能促進上皮再生[6]。hAECs還具有神經(jīng)細胞分化潛能，可表達神經(jīng)細胞或膠質(zhì)細胞標記物：神經(jīng)纖絲蛋白(neurofilament proteins，NF)、微管相關(guān)蛋白(microtubule-associated protein-2，MAP2)、髓磷脂堿性蛋白(myelin basic protein，MBP)，膠質(zhì)纖維酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein，GFAP)等[7, 8]。體外培養(yǎng)和誘導(dǎo)的hAECs可分化為不同比例的神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細胞和少突膠質(zhì)細胞。有證據(jù)表明，hAECs培養(yǎng)4d后免疫染色表達神經(jīng)元標記物NES、MAP2，星形膠質(zhì)細胞標記物表GFAP，以及少突膠質(zhì)細胞的標記物(GALC)等[7,9, 10]。hAECs可表達間充質(zhì)細胞表型標記物：CD105、CD73、CD90等，不表達造血干細胞標志物CD34、CD45等[11, 12]。

hAECs具有低免疫原性和有效的免疫抑制力。hAECs不表達人類白細胞抗原(human leukocyte antigen，HLA)HLA-A、-B、-C抗體和β2微球蛋白[13]，表明細胞移植后不會發(fā)生急性排斥反應(yīng)[4]。移植到其他個體中時，免疫排斥反應(yīng)發(fā)生率低。hAECs不表達端粒酶[5]，因此不會發(fā)生致瘤性，對于細胞移植治療相對安全。

hAECs具有合成分泌神經(jīng)遞質(zhì)的功能，如合成釋放乙酰膽堿、神經(jīng)營養(yǎng)因子等。在腦損傷的治療中，hAECs的廣泛治療潛能被大量證實。有報道稱羊膜上皮細胞可分化成為成熟的神經(jīng)細胞并合成釋放神經(jīng)遞質(zhì)，包括乙酰膽堿、去甲腎上腺素、多巴胺等[5]。這些都是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中重要的神經(jīng)遞質(zhì)，與神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病發(fā)生相關(guān)。移植羊膜上皮細胞治療可能成為治療中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病中有價值的治療方法。

2 hAECs移植治療阿爾茲海默病

阿爾茨海默癥是一種中樞神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病，主要的臨床表現(xiàn)為記憶減退、認知障礙及人格改變等。異常的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)活動，突觸數(shù)量減少和特異性神經(jīng)元死亡都是AD認知功能下降的主要原因。AD的主要病理特點是神經(jīng)元外毒性淀粉樣寡聚體和蛋白質(zhì)沉積，神經(jīng)元內(nèi)tau蛋白過度磷酸化形成神經(jīng)纖維纏結(jié)，突觸功能失調(diào)等[14]。其中淀粉樣前體蛋白(amyloid precursor protein，APP)水解產(chǎn)生的淀粉樣沉積和tau蛋白多度磷酸化形成神經(jīng)原纖維纏結(jié)(neurofibrillary tangles, NTFs)是主要因素。β-淀粉樣蛋白(beta-amyloid protein，Aβ)是APP經(jīng)分泌酶水解產(chǎn)生，被認為是AD發(fā)生的關(guān)鍵。tau蛋白是一種微管相關(guān)蛋白，與神經(jīng)元的骨架相互作用并有促進細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的作用。tau蛋白也可能與淀粉樣蛋白協(xié)同作用產(chǎn)生神經(jīng)功能障礙。

目前藥物治療只是針對AD對癥治療，沒有顯著的治療效果。近年來干細胞移植治療疾病引起廣泛關(guān)注，其中羊膜來源的細胞具有多潛能分化和自我更新的能力，在細胞移植和再生醫(yī)學(xué)的技術(shù)中越來越受到重視[15]。

有實驗證實，hACEs移植到APP/PS1雙轉(zhuǎn)基因AD模型小鼠側(cè)腦室內(nèi)，8周后發(fā)現(xiàn)細胞能夠存活而無過度生長、增殖。移植的hACEs向第三腦室遷移并在體外表達OCT-4和Nanog，移植區(qū)周圍沒有炎癥反應(yīng)發(fā)生。經(jīng)行為學(xué)6-旋臂水迷宮檢測發(fā)現(xiàn)，APP/PS1雙轉(zhuǎn)基因AD模型小鼠空間記憶能力較細胞移植前有明顯改善。通過高效液相色譜檢測大腦額葉皮層和海馬的乙酰膽堿水平增加，Aβ沉積數(shù)量減少?；浊澳X膽堿能神經(jīng)元和海馬區(qū)神經(jīng)纖維較對照組明顯增多[16]。

hAECs可釋放多種神經(jīng)營養(yǎng)因子，如腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(brain-derived neurotrophic factor, BDNF)、神經(jīng)營養(yǎng)因子-3(neurotrophin-3, NT-3)、神經(jīng)生長因子(nerve growth factor, NGF)等[13]。有研究表明，神經(jīng)營養(yǎng)因子調(diào)節(jié)外周和中樞神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)細胞存活，并對神經(jīng)元具有營養(yǎng)保護作用[17]。在海馬區(qū)，BDNF對突觸的可塑性和記憶的形成都至關(guān)重要，BDNF可修復(fù)損傷突觸，恢復(fù)突觸可塑性，緩解認知功能障礙[18]，長時程增強是記憶形成的先決條件，也是由BDNF與酪氨酸激酶B (tyrosine kinase B，TrkB) 受體結(jié)合所維持[19]。有研究指出BDNF減少是AD發(fā)生的一個因素[20]。NGF也對AD的膽堿能神經(jīng)元提供保護作用，基底前腦膽堿能神經(jīng)元表達的TrkA受體與NGF結(jié)合能促進和維持海馬和皮層神經(jīng)元的突觸聯(lián)系。中斷NGF或BDNF的任何一種神經(jīng)營養(yǎng)因子的表達，或者改變TrkA或TrkB受體的水平，都能導(dǎo)致記憶形成受損和神經(jīng)元的退化[19]。

以上研究結(jié)果表明，hACEs的移植能減少Aβ沉積數(shù)量，增加海馬區(qū)神經(jīng)纖維數(shù)量，并能改善AD模型小鼠空間學(xué)習(xí)記憶能力。hAECs釋放的神經(jīng)營養(yǎng)因子對神經(jīng)元、突觸的生長、存活具有保護作用。

3 hAECs移植治療帕金森氏病

帕金森氏病是一種以黑質(zhì)多巴胺神經(jīng)元漸進性死亡并伴有紋狀體多巴胺合成減少的神經(jīng)退行性疾病。毒性物質(zhì)1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氫吡啶(MPTP)和魚藤酮(rotenone)都可引起黑質(zhì)區(qū)多巴胺能神經(jīng)元變性丟失[21]。富亮氨酸的重復(fù)激酶2(leucine-rich repeat kinase 2，LRRK2)的突變是PD 最常見的原因[22, 23]。

Kakishita等人發(fā)現(xiàn)hAECs可分泌合成多巴胺神經(jīng)遞質(zhì)，紋狀體注射6-羥基多巴胺引起神經(jīng)元損傷的PD模型中，2周后發(fā)現(xiàn)黑質(zhì)區(qū)多巴胺能神經(jīng)元數(shù)量持續(xù)性減少[24]。將hAECs移植入6-羥基多巴胺紋狀體灌注損傷的PD模型大鼠紋狀體內(nèi)，2周后可發(fā)現(xiàn)移植細胞存活。rt-PCR和Western blot顯示hAECs細胞高表達多巴胺限速酶—酪氨酸羥化酶(tyrosine hydroxylase，TH)；分離hAECs進行培養(yǎng)，與普通培養(yǎng)基中進行比較，hAECs培養(yǎng)基可增加多巴胺能神經(jīng)元存活，同時也保護受6-羥基多巴胺損傷的TH-陽性神經(jīng)元的形態(tài)和功能[25]。移植hAECs至大鼠中腦內(nèi)，移植2周后，大鼠中腦內(nèi)發(fā)現(xiàn)移植細胞能夠存活而無過度生長，并且黑質(zhì)區(qū)多巴胺能神經(jīng)細胞數(shù)量明顯增加[26]。酶聯(lián)免疫吸附法檢測hAECs能在PD動物模型腦內(nèi)存活并能釋放神經(jīng)營養(yǎng)因子BDNF、NT-3。有研究證實，這些因子對多巴胺細胞提供神經(jīng)營養(yǎng)作用，這些營養(yǎng)因子能增加多巴胺能神經(jīng)元存活的數(shù)量[27]。

以上結(jié)果表明，hAECs可提高多巴胺能神經(jīng)元的存活，所分泌的因子對多巴胺神經(jīng)元具有營養(yǎng)支持作用[26]。但是細胞移植也存在存活率低等缺陷，目前實驗關(guān)于PD患者多巴胺能神經(jīng)元丟失替代治療，還需要進一步研究，以增加細胞移植存活率及多巴胺神經(jīng)遞質(zhì)的釋放，為PD患者行為活動的改善提供依據(jù)。

4 hAECs移植治療脊髓損傷

脊髓損傷(spinal cord injury， SCI)可因各種因素(外傷、炎癥、腫瘤等)引起，造成病人脊髓損害平面以下運動、感覺及內(nèi)臟括約肌功能的永久性障礙，出現(xiàn)截癱，使患者面臨終生殘疾。脊髓損傷目前并沒有有效治療方法。有研究發(fā)現(xiàn)，干細胞移植具有維持神經(jīng)細胞存活，促進神經(jīng)功能恢復(fù)的功能。干細胞移植入脊髓損傷橫斷腔內(nèi)，這些細胞分泌神經(jīng)營養(yǎng)因子促進神經(jīng)元存活和血管生長，有助于損傷的恢復(fù)[28]。

hAECs具有修復(fù)脊髓損傷的潛能。Sankar等人發(fā)現(xiàn)，顯微手術(shù)完全橫斷靈長類動物模型T11-T12脊髓節(jié)段，hAECs移植入脊髓損傷動物模型脊髓橫斷腔內(nèi)，移植后15～60 d后發(fā)現(xiàn)，hACEs細胞可在受損脊髓節(jié)段周圍內(nèi)存活，在脊髓損傷橫斷面沒有膠質(zhì)瘢痕、損傷處沒有結(jié)締組織浸潤，說明hAECs在中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)具有低免疫排斥反應(yīng)的潛能。此外hAECs移植后，軸突間相互連接增加[29]，從而達到恢復(fù)脊髓運動功能的效果。有研究指出，hAECs能促進宿主軸突的生長，并可完全消除脊髓損傷模型大鼠的膠質(zhì)瘢痕的形成[30]。

研究人員在大鼠脊髓T10節(jié)段水平行椎板切除術(shù)，使硬脊膜和軟脊膜開放、脊髓橫斷后，大鼠后肢癱瘓。立刻用明膠海綿吸收hAECs懸浮細胞移植到脊髓損傷大鼠的損傷部位。hACEs移植2周后，后肢運動功能迅速恢復(fù)，在移植4周時達到穩(wěn)定水平。移植后8周通過曠場BBB評分系統(tǒng)檢測后肢運動功能，發(fā)現(xiàn)移植細胞組BBB評分為明顯改善，從評分中看移植細胞達到了使前后肢協(xié)調(diào)運動的能力[29]，說明hACEs移植恢復(fù)了損傷的神經(jīng)傳導(dǎo)通路。

hAECs也可減輕大鼠脊髓損傷后的機械性痛覺超敏。hAECs移植T13脊髓半切大鼠損傷部位，對脊髓損傷導(dǎo)致的機械性痛覺超敏(mechanical allodynia，MA)具有緩解作用。脊髓損傷13 d后，MA和熱痛覺過敏(thermal hyperalgesia，TH)加重。損傷14 d，移植hAECs至脊髓損傷部位，28 d后，疼痛行為學(xué)檢測脊髓損傷導(dǎo)致的MA和TH的改變，發(fā)現(xiàn)MA明顯減弱，但對TH沒有治療效果，說明hAECs能減輕脊髓損傷引起的同側(cè)后爪MA。同時hAECs可明顯減少因脊髓損傷導(dǎo)致NMDA受體NR1亞單位磷酸化(pNR1)增加和小膠質(zhì)細胞標記物F4/80在脊髓中的表達，但沒有使GFAP或誘導(dǎo)一氧化氮合酶(induced nitric oxide synthase，iNOS)表達增加。通過此研究表明移植hAECs至脊髓損傷處能抑制MA，這可能與脊髓小膠質(zhì)細胞激活的調(diào)節(jié)和NR1磷酸化有關(guān)[31]。

hAECs移植至脊髓橫斷損傷位置后沒有神經(jīng)膠質(zhì)瘢痕生成，hAECs不僅能夠存活、支持宿主軸突生長，而且抑制了在損傷部位斷端神經(jīng)膠質(zhì)瘢痕和囊腫的形成，有利于中樞神經(jīng)系軸突再生[32]

5 hAECs移植治療腦血管病

腦卒中(stroke)是一種缺血性腦血管病，由于治療有效時間窗僅4.5 h[33]，腦卒中發(fā)生時腦血流突然中斷，損傷部位組織缺血、缺氧，可在數(shù)分鐘內(nèi)出現(xiàn)神經(jīng)元死亡。目前治療很難使腦卒中患者恢復(fù)正常生活能力，更不能從根本上解決中樞神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)元再生、神經(jīng)通路重建和功能修復(fù)的問題。有研究認為，hAECs能改善卒中預(yù)后，可能免疫反應(yīng)的調(diào)節(jié)、神經(jīng)損傷和細胞功能恢復(fù)、神經(jīng)組織分化、神經(jīng)遞質(zhì)的分泌有關(guān)[34, 35]。

有研究發(fā)現(xiàn)：hAECs對疾病起到治療效果可能通過很多機制發(fā)揮作用。第一，hAECs能分泌神經(jīng)營養(yǎng)因子促進損傷區(qū)神經(jīng)元細胞的修復(fù)。第二，hAECs有多潛能特性，他們能分化成神經(jīng)細胞的并取代受損傷和死亡的細胞。第三，hAECs在中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)分泌一些細胞因子、生長因子、激素和/或神經(jīng)遞質(zhì)來修復(fù)細胞損傷。最后，hAECs能根據(jù)腦損傷調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)改善中風(fēng)預(yù)后。hAECs分泌抗炎和抗增殖因子，從而影響中性粒細胞和巨噬細胞的趨藥性并且抑制T-細胞和B-細胞在體外增殖[35]。hAECs的免疫調(diào)節(jié)特性通過抑制T淋巴細胞增殖，減少促炎癥細胞因子IL-1α和IL-1β的表達，具有免疫調(diào)節(jié)的作用[36]，并能產(chǎn)生基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinases，MMPs)的抑制因子和炎癥反應(yīng)相關(guān)的蛋白水解酶。另外，雖然hAECs的HLA-G的表達能使細胞避開免疫系統(tǒng)，表現(xiàn)出的抗炎作用可能是通過減少激活的CD8+T淋巴細胞凋亡和抑制CD4+T淋巴細胞的增殖體現(xiàn)出來[37]。

Broughton等人發(fā)現(xiàn)hAECs直接注射大腦中動脈阻塞24 h后的大鼠腦內(nèi)，腦卒中16 d后發(fā)現(xiàn)梗死體積縮小，并且改善了橫梁行走，旋轉(zhuǎn)等行為學(xué)。而且通過caspase-3水平檢測，在移植細胞周圍的凋亡細胞數(shù)量明顯減少[38]。治療腦卒中的研究，hAECs腦室內(nèi)注射能減輕側(cè)腦室出血大鼠模型的腦水腫癥狀，改善運動缺陷情況。

有研究人員利用大腦中動脈閉塞大鼠模型觀察hACEs對腦組織缺血的影響。移植hACEs至大鼠損傷側(cè)紋狀體內(nèi)。應(yīng)用RT-PCR方法檢測移植細胞存活狀況，發(fā)現(xiàn)hACEs在免疫組化顯示hACEs在3周內(nèi)能連續(xù)遷移至大鼠腦內(nèi)缺血區(qū)域并表達MAP2、GFAP等神經(jīng)細胞標志物、神經(jīng)干細胞標記物Nestin和干細胞標記物OCT-4。移植3周后，通過平衡木試驗、旋轉(zhuǎn)試驗檢測大鼠行為學(xué)功能，發(fā)現(xiàn)較對照組相比運動功能有明顯改善。梗死面積從第2天至第18天逐漸減小，在損傷周圍，細胞凋亡減少，檢測凋亡相關(guān)基因caspase-3水平下降[39]。

通過研究實驗說明hACEs移植至損傷區(qū)域可存活并能分化成神經(jīng)細胞，補充損傷區(qū)域的受損細胞，行為檢測結(jié)果表明移植細胞的實驗組較對照組相比，運動障礙改善明顯。hACEs移植后腦組織梗死面積逐漸減小，說明hAECs能促進損傷區(qū)細胞存活數(shù)量增加，恢復(fù)損傷區(qū)功能。

6 總結(jié)與展望

目前有多種干細胞對疾病進行治療，包括胚胎干細胞(embryonic stem cells，ESCs)，誘導(dǎo)多能型干細胞(induced pluripotent stem cells，iPSCs)，神經(jīng)干細胞(neural stem cells，NSCs)，間充質(zhì)干細胞(mesenchymal stem cells，MSCs)。其中ESCs是多分化潛能的細胞，然而使用ESCs存在倫理學(xué)、免疫排斥等的問題，而且由于ESCs具有自我增殖的能力，移植后可能會形成畸胎瘤。iPSCs可分化成多種細胞類型，具有ESCs的特性，因此避免了倫理問題的爭議。這種細胞也應(yīng)用于CNS損傷的治療，如SCI，stroke等，但一些實驗也證實iPSCs可導(dǎo)致腫瘤的形成。NSCs可分化成多種神經(jīng)細胞，如神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細胞和少突膠質(zhì)細胞。雖然NSCs移植后也有腦和脊髓腫瘤的形成的報道，但這種細胞同樣涉及倫理問題。MSCs來源于骨髓和臍帶，能分化成神經(jīng)樣細胞、內(nèi)皮細胞等。實驗研究證實MSCs能減少中風(fēng)后細胞凋亡并促進細胞增殖。與其他細胞不同的是MSCs移植后沒有腫瘤形成，但沒有直接的證據(jù)顯示MSCs可分化成有功能性的神經(jīng)細胞。從骨髓中分離MSCs的方式也一種侵入性的傷害。hAECs與以上干細胞相比，有自身的優(yōu)勢，首先，hAECs是一種可自我增殖和具有多項分化潛能的成體干細胞，可分泌BDNF、NGF等神經(jīng)營養(yǎng)因子，這些神經(jīng)營養(yǎng)因子對神經(jīng)元具有修復(fù)、營養(yǎng)支持的作用。其次，hAECs免疫源性低，細胞移植后不易引起排斥反應(yīng)，能減少炎癥因子IFNγ和TNF的釋放，通過抑制T淋巴細胞增殖，減少促炎癥細胞因子IL-1α和IL-1β的表達，具有免疫調(diào)節(jié)的作用。再次，從hAECs對中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷模型的治療中發(fā)現(xiàn)，hAECs能分化為神經(jīng)元細胞、星形膠質(zhì)細胞取代受損傷或死亡的細胞，恢復(fù)受損傷區(qū)域的功能，改善模型動物的行為學(xué)和病理學(xué)改變。并且hAECs移植后沒有腫瘤形成，比其他干細胞相對安全。最后，hAECs是來源于分娩后廢棄胎盤，因此避免了倫理問題的爭議。但hAECs移植也存在一些問題，如細胞移植后產(chǎn)生的治療效果能否持續(xù)性的維持；是否具有促進血管生成的功能有待證實。

hAECs移植到損傷部位治療中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病，主要由于hAECs有干細胞的特性，可自我增殖更新并能分化為神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細胞、少突膠質(zhì)細胞。在中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷時，會伴隨大量神經(jīng)元數(shù)量的減少，腦功能明顯減退，并且神經(jīng)元死亡后不能再生。hAECs可替代發(fā)揮部分死亡神經(jīng)元功能，產(chǎn)生神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)回路；也可分泌神經(jīng)營養(yǎng)因子，支持、營養(yǎng)神經(jīng)元，減緩神經(jīng)細胞死亡。移植后損傷部位由于干細胞增殖可減小損傷區(qū)域，分泌的神經(jīng)營養(yǎng)因子維持神經(jīng)元功能，促進損傷周圍細胞存活。因此可恢復(fù)損傷部位的功能，達到治療效果。

本文主要敘述hAECs對中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的治療作用以及對中樞神經(jīng)損傷保護機制的探討。通過實驗證實hAECs對神經(jīng)系統(tǒng)有保護作用，并能促進神經(jīng)元修復(fù)，利用hAECs的這些特性，hAECs有望為細胞移植治療中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病提供新的途徑和線索。

參考文獻：

[1] Upadhyay G, ShankarS, Srivastava RK. Stem cells in neurological disorders: emerging therapy with stunning hopes[J]. Mol Neurobiol, 2014 , 23.

[2] Hao Y, Ma DH, Hwang DG, et al, Identification of antiangiogenic and antiinflammatory proteins in human amniotic membrane[J]. Cornea, 2000, 19(3): 348-352.

[3] Dua HS, Azuara-Blanco A. Amniotic membrane transplantation[J]. Br J Ophthalmol, 1999, 83(6): 748-752.

[4] Fairbairn NG, MA Randolph MA, Redmond RW. The clinical applications of human amnion in plastic surgery[J]. J Plast Reconstr Aesthet Surg, 2014, 67(5): 662-675.

[5] Miki T, Lehmann T, Cai H, et al, Stem cell characteristics of amniotic epithelial cells[J]. Stem Cells, 2005, 23(10): 1549-1559.

[6] Koizumi NJ, Inatomi TJ, Sotozono CJ, et al, Growth factor mRNA and protein in preserved human amniotic membrane[J]. Curr Eye Res, 2000, 20(3): 173-177.

[7] Yan ZJ, Zhang P, Hu YQ, et al, Neural stem-like cells derived from human amnion tissue are effective in treating traumatic brain injury in rat[J]. Neurochem Res, 2013, 38(5): 1022-1033.

[8] Sakuragawa N, Thangavel R,Mizuguchi M, et al, Expression of markers for both neuronal and glial cells in human amniotic epithelial cells[J]. Neurosci Lett, 1996, 209(1): 9-12.

[9] Ilancheran S, Michalska A, Peh G, et al. Stem cells derived from human fetal membranes display multilineage differentiation potential[J]. Biol Reprod, 2007, 77(3): 577-588.

[10] Ishii T, Ohsugi K, Nakamura S, et al. Gene expression of oligodendrocyte markers in human amniotic epithelial cells using neural cell-type-specific expression system[J]. Neurosci Lett, 1999, 268(3): 131-134.

[11] Bang OY, Lee JS, Lee PH, et al. Autologous mesenchymal stem cell transplantation in stroke patients[J]. Ann Neurol, 2005, 57(6): 874-882.

[12] da Silva Meirelles L, Caplan AI, Nardi NB. In search of the in vivo identity of mesenchymal stem cells[J]. Stem Cells, 2008, 26(9): 2287-2299.

[13] Uchida S, Inanaga Y, Kobayashi M, et al. Neurotrophic function of conditioned medium from human amniotic epithelial cells[J]. J Neurosci Res, 2000, 62(4): 585-590.

[14] Gorelick PB, Risk factors for vascular dementia and Alzheimer disease[J]. Stroke, 2004. 35(11 Suppl 1): 2620-2622.

[15] Toda A, Okabe M, Yoshida T, et al. The potential of amniotic membrane/amnion-derived cells for regeneration of various tissues[J]. J Pharmacol Sci, 2007, 105(3): 215-228.

[16] Xue SR, Chen CF, Dong WL, et al. Intracerebroventricular transplantation of human amniotic epithelial cells ameliorates spatial memory deficit in the doubly transgenic mice coexpressing APPswe and PS1DeltaE9-deleted genes[J]. Chin Med J (Engl), 2011, 124(17): 2642-2658.

[17] Huang EJ, Reichardt LF. Neurotrophins: roles in neuronal development and function[J]. Annu Rev Neurosci, 2001, 24: 677-736.

[18] Blurton-Jones M, Kitazawa M, Martinez-Coria H, et al, Neural stem cells improve cognition via BDNF in a transgenic model of Alzheimer disease[J]. Proc Natl Acad Sci U S A, 2009, 106(32): 13594-13599.

[19] Allen SJ, Watson JJ, Dawbarn D. The neurotrophins and their role in Alzheimer's disease[J]. Curr Neuropharmacol, 2011, 9(4): 559-573.

[20] Nagahara AH, Merrill DA, Coppola G, et al. Neuroprotective effects of brain-derived neurotrophic factor in rodent and primate models of Alzheimer's disease[J]. Nat Med, 2009, 15(3): 331-337.

[21] Dauer W, Przedborski S. Parkinson’s disease: mechanisms and models[J]. Neuron, 2003, 39(6): 889-909.

[22] Davie CA. A review of Parkinson’s disease[J]. Br Med Bull, 2008, 86: 109-127.

[23] Lesage S, Brice A. Parkinson’s disease: from monogenic forms to genetic susceptibility factors[J]. Hum Mol Genet, 2009, 18(R1): R48-59.

[24] Sauer H, Oertel WH. Progressive degeneration of nigrostriatal dopamine neurons following intrastriatal terminal lesions with 6-hydroxydopamine: a combined retrograde tracing and immunocytochemical study in the rat[J]. Neuroscience, 1994, 59(2): 401-415.

[25] Kakishita K, Elwan MA, Nakao N, et al. Human amniotic epithelial cells produce dopamine and survive after implantation into the striatum of a rat model of Parkinson's disease: a potential source of donor for transplantation therapy[J]. Exp Neurol, 2000, 165(1): 27-34.

[26] Kakishita K, Nakao N, Sakuragawa N, et al. Implantation of human amniotic epithelial cells prevents the degeneration of nigral dopamine neurons in rats with 6-hydroxydopamine lesions[J]. Brain Res, 2003, 980(1): 48-56.

[27] Ebert AD, Beres AJ, Barber AE, et al. Human neural progenitor cells over-expressing IGF-1 protect dopamine neurons and restore function in a rat model of Parkinson’s disease[J]. Exp Neurol, 2008, 209(1): 213-223.

[28] Ravikumar R, Narayanan S, Baskar S, et al. Autologous stem cell injection for spinal cord injury - a clinical study from India[J]. J Stem Cells Regen Med, 2007, 3(1): 24-25.

[29] Sankar V,Muthusamy R. Role of human amniotic epithelial cell transplantation in spinal cord injury repair research[J]. Neuroscience, 2003, 118(1): 11-17.

[30] Wu ZY, Hui GZ. Materials for neuro-transplantation and the amnion[J]. Chin Med J (Engl), 2006, 119(16): 1323-1326.

[31] Roh DH, Seo MS, Choi HS, et al. Transplantation of human umbilical cord blood or amniotic epithelial stem cells alleviates mechanical allodynia after spinal cord injury in rats[J]. Cell Transplant, 2013, 22(9): 1577-1590.

[32] Wu ZY, Hui GZ, Lu Y, et al. Transplantation of human amniotic epithelial cells improves hindlimb function in rats with spinal cord injury[J]. Chin Med J (Engl), 2006, 119(24): 2101-2107.

[33] Del Zoppo GJ, Saver JL, Jauch EC, et al. Expansion of the time window for treatment of acute ischemic stroke with intravenous tissue plasminogen activator: a science advisory from the American Heart Association/American Stroke Association[J]. Stroke, 2009, 40(8): 2945-2948.

[34] Tao J, Ji F, Liu B, et al. Improvement of deficits by transplantation of lentiviral vector-modified human amniotic mesenchymal cells after cerebral ischemia in rats[J]. Brain Res, 2012, 1448: 1-10.

[35] Li H, Niederkorn JY, Neelam S, et al. Immunosuppressive factors secreted by human amniotic epithelial cells[J]. Invest Ophthalmol Vis Sci, 2005, 46(3): 900-907.

[36] Solomon A, Rosenblatt M, Monroy D, et al. Suppression of interleukin 1alpha and interleukin 1beta in human limbal epithelial cells cultured on the amniotic membrane stromal matrix[J]. Br J Ophthalmol, 2001, 85(4): 444-449.

[37] Banas RA, C Trumpower, C Bentlejewski, et al. Immunogenicity and immunomodulatory effects of amnion-derived multipotent progenitor cells[J]. Hum Immunol, 2008, 69(6): 321-328.

[38] Broughton BR, R Lim, TV Arumugam, et al. Post-stroke inflammation and the potential efficacy of novel stem cell therapies: focus on amnion epithelial cells[J]. Front Cell Neurosci, 2012, 6: 66.

[39] Liu T, Wu J, Huang Q, et al. Human amniotic epithelial cells ameliorate behavioral dysfunction and reduce infarct size in the rat middle cerebral artery occlusion model[J]. Shock, 2008, 29(5): 603-611.