帕金森病是由中脑黑质致密部多巴胺神经元退化、降解造成的神经退行性疾病。它导致肌肉僵硬、震颤、运动迟缓,损害患者的运动、语言和其他能力。在帕金森病患者的黑质中,多巴胺能神经元大量病变降解,使通过该回路作用于纹状体的多巴胺明显缺乏,其低于阈值时就会导致多种运动障碍症状的出现。因为多巴胺能神经元属于神经终末细胞,几乎没有增殖能力,无法自我修复补充,因此,传统的药物和手术疗法都对这类疾病束手无策。1990年,Lindvall等首次将8-9周龄流产胎儿的中脑组织移植到帕金森病患者的壳核中,得了一定的治疗疗效,开辟了细胞移植疗法的新天地。在体外将胚胎干细胞定向诱导为多巴胺能神经元,移植替代体内退化神经元的治疗方案被认为是最具希望的帕金森病治疗方式之一。在本论文中,采用阶段诱导法,先将人胚胎干细胞(hESC)快速转化为均一完全的特定神经干细胞球,然后在不同的时间点添加诱导因子,例如,FGF8、SHH和Purmorphane。通过模拟体内神经发育,激活相关信号通路,促使其进入中脑多巴胺能神经元细胞分化命运,使其自发成熟,高效诱导为中脑多巴胺能神经元。诱导得到的多巴胺能神经元前体细胞,在向食蟹猴体内移植一个月后,可观察到诱导的细胞在体内分化成熟为多巴胺细胞。该诱导方法,不但提高了胚胎干细胞来源的多巴胺能神经元前体细胞的分化纯度,也通过悬浮培养,实现了神经前体细胞的大量扩增,可以提供大量的种子细胞。因此,该分化体系的建立,为以细胞移植为基础的帕金森病的治疗提供了重要基础。