采用细胞移埴治疗大脑疾病的原理很简单．就是移埴新的神经细胞去代替由于外伤和疾病而造成损伤和丢失的神经细胞。虽然有证据表明，在动物实验研究中神经细胞的替代和部分传导通路的重建是可能的。
采用细胞移埴治疗大脑疾病的原理很简单．就是移埴新的神经细胞去代替由于外伤和疾病而造成损伤和丢失的神经细胞。虽然有证据表明，在动物实验研究中神经细胞的替代和部分传导通路的重建是可能的。然而．鉴于人脑功能和传导通路的复杂性，这一做法的前景并不很乐观。如果替代的神经细胞真的能在人的大脑中发挥作用，这有可能成为一种治疗神经退化疾病的新方法。细胞替代方案特别适合于探索对帕金森病的治疗，其发病的主要原因是由大脑的局部区域的特定细瞻群退化引起的。对患有帕金森病的啮齿类和非人灵长类动物的研究结果显示，胎儿脑组织中含有丰富的多巴胺细胞。将这些细胞移埴后，可恢复纹状体的支配功能，改善病人的颤抖症状。
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大约有300例患有帕金森病的病人接受了中脑细胞的移植，这些中脑细胞来自于怀孕6-7周的胎儿。手术后的多巴胺神经细胞可以存活1O年。随着病程的加重，病人自体的多巴胺神经细胞不断遭受破坏，而这些移埴的细胞会释放多巴胺并进入大脑发挥正常的作用。患有帕金森病的病人经细胞移埴治疗后，显示出运动能力的改善。在一些成功的病例中，病人能停止用左旋多巴治疗数年。然而，在太多数情况下，功能性恢复并不完全，这可能是由于多巴胺能细胞移植只能部分的改善纹状体神经支配功能。
在丹佛和纽约进行的临床试验中，有15%的移植病人出现了严重的运动障碍，但出现运动障碍机理尚不清楚。假如不使用干细胞移植治疗，病情发展会更严重。严重的运动障碍并不是多巴胺细胞移埴的普遍症状。尚没有证据证明运动障碍是由于移埴的多巴胺细胞过度繁殖引起的。
虽然细胞移植的临床实验数据是令人兴奋的，但是对大多数患帕金森病的病人来说，进行胎儿大脑细胞移埴是不太可能的。这是因为：第一，用于脑组织移埴的胎儿是有限的，并需要6-8名胎儿的脑组织细胞经移植才能呈现出有价值的临床效果。第二，在人胚组织的标准建立、纯度和细胞分化能力确定方面还有困难。第三是伦理问题需要解决。除使用人胚组织移埴之外的另一个选择是异种移埴。然而，在用猪胚胎多巴胺神经细胞移植的临床实验中，不但移埴细胞存活能力差而且临床效果也不明显。最有潜能的还是干细胞移植，不过，成人的大脑中并没有干细胞分化引导信号，因此要在移植到帕金森病人的大脑里之前．要对干细胞分化加以引导．使其分化成多巴胺神经细胞。这样可以事先繁殖大量的成熟神经细胞。然后再植入帕金森病人的大脑中。
由于适合移埴的多巴胺神经细胞能够从胚胎的干细胞、胎儿和成人的脑干细胞和其他组织的干细胞中得到，且到目前为止，已经从胚胎的干细胞和胎儿脑干细胞中培养出具有多种正常多巴胺神经细胞特性的细胞。这一成果是令人鼓舞的，但是，这些神经细胞移埴后只能在动物的脑内存活很短时间。现在还不清楚他们是否具有像正常多巴胺细胞一样的功能。再者，以前的研究都是用的啮齿类动物的干细胞，对人的细胞知之甚少。
由于成人的大脑中含有神经干细胞，研究人员能否从病人自己的大脑中取出这些干细胞，在体外加以培养分化成多巴胺神经细胞，然后再移植到病人的大脑中呢?对这种方法，有几个问题必须正视。首先，已患病的大脑不益接受过多的手术。其次，我们还不知道这些细胞是否能繁殖到足够的数量且能否分化成多巴胺神经细胞。最后，这些细胞也有可能加重患有慢性神经退化症病人的病情。干细胞技术有可能使细胞移植成为治疗脑部疾病的一种突破。但是在怎样去引导干细胞的分化、怎样刺激干细胞的繁殖、怎样促进大脑功能的慨复方面，还需要进一步去探索。在开发有效的基于干细胞治疗的方法时，人们不可低估需要解决的生物学问题。
