CN101559254A - 治疗脑损伤的方法、装置及其用途 - Google Patents

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CN101559254A CNA2009101323254A CN200910132325A CN101559254A CN 101559254 A CN101559254 A CN 101559254A CN A2009101323254 A CNA2009101323254 A CN A2009101323254A CN 200910132325 A CN200910132325 A CN 200910132325A CN 101559254 A CN101559254 A CN 101559254A
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Abstract

本发明提供修复、治疗、处理或预防脑损伤的方法。在一些实施方案中，该方法包括施加直流电场引导或调节神经干细胞或祖细胞向脑损伤区迁移。在某些实施方案中，该方法包括在发生脑损伤的脑室和脑膜之间施加电场。在其他实施方案中，该方法包括通过直流电场激活NSPC的膜蛋白。在进一步的实施方案中，该方法包括NMDA receptor膜蛋白在电场中与Rac1、Tiam1、Pak1以及细胞骨架肌动蛋白相互作用形成蛋白复合体。在更进一步的实施方案中，该方法包括施加电场促进脑室下区和颗粒下区的神经发生。

Description

治疗脑损伤的方法、装置及其用途
技术领域
本发明属于技术领域。本发明涉及一种用于修复、治疗、处理或预防哺乳动物脑损伤的方法。本发明还涉及用于实施上述方法的装置及其用途。
背景技术
干细胞被用于治疗各种疾病，因为干细胞通过细胞培养能够生长并转化成具有诸如肌肉和神经的不同组织细胞特性的特化细胞。例如，干细胞可以用来治疗神经变性疾病、自身免疫性疾病、脑瘫、2型糖尿病、心力衰竭、多发性硬化、骨关节炎、变性疾病、关节病、帕金森病等。许多常见的神经变性疾病，例如帕金森病、卒中和多发性硬化，可能是由神经元细胞和/或胶质细胞的丢失引起的。人们相信，神经元细胞和胶质细胞可由神经干细胞或祖细胞(NSPCs)形成。因而，需要有引导NSPCs向受损区域迁移，从而替代或补充那些丢失的神经元和胶质细胞的方法。此外，需要通过引导或调节NSPCs向脑损伤部位迁移，对脑损伤进行修复、治疗、处理或预防的方法。
NSPCs的迁移，不仅对早期神经发育很重要，而且对生理或病理状态下成熟中枢神经系统(CNS)的功能也很重要。病理损伤如脑缺血不仅刺激脑室下区(SVZ)内源性NSPCs的产生，还会诱导NSPCs向受损脑部位或区域迁移。然而，仅有部分新产生的NSPCs向受损脑区域迁移。因而，需要一种能够引导并加速NSPCs向脑损伤区域迁移以更快恢复脑损伤的方法。
发明内容
为有助于理解本发明，下面定义了一些术语。本文中任何没有进行定义的术语、缩写词或简写理解为递交申请时本发明相关领域的普通技术人员通常理解的含义。
除非另外说明，本文所用的术语“脑损伤”是指创伤性脑损伤(TBI)或非创伤性脑损伤。在某些实施方案中，本文公开的脑损伤还指已知的任何一种神经变性疾病，包括本文公开的神经变性疾病。
除非另外说明，本文所用的术语“创伤性脑损伤”(也被称为颅内损伤或头部损伤)是指物理性创伤导致的脑损伤。创伤性脑损伤可以由闭合性头部损伤或穿通性头部损伤导致，是获得性脑损伤(ABI)两种亚型之一。TBI可以导致许多物理、认知、情绪和社会效应。结果可能是从完全恢复到永久性残疾或死亡中的任何一种。
除非另外说明，本文所用的术语“非创伤性脑损伤”是指不涉及外部机械力的脑损伤(例如卒中、脑膜炎、低氧症或无氧症)。在一些实施方案中，脑损伤为神经变性疾病。
除非另外说明，本文所用的术语“卒中”(又被称为脑血管意外(CVA))是指因对脑供血的血管发生障碍而导致的脑功能迅速发展丧失。卒中可能是由于血栓或栓塞引起的缺血，或是由于出血或心脏病发作。
除非另外说明，本文所用的术语“脑膜炎”是指覆盖中枢神经系统的保护膜发生炎症，该保护膜统称为脑膜。
除非另外说明，本文所用的术语“低氧”是指整个机体(全身性低氧)或部分机体(组织低氧)氧气供应不足而出现的一种病理症状。当脑内低氧时会引起脑损伤。
除非另外说明，本文所用的术语“缺氧”是指完全没有氧气供应的低氧。当脑内缺氧时会引起脑损伤。
除非另外说明，本文所用的术语“神经发生”是指神经元形成的过程。虽然大多激活都是在出生前发育中完成，但在成人的中枢神经系统中也会发生。神经发生负责填充扩大的脑。
除非另外说明，本文所用的术语“神经变性疾病”是指脑和脊髓细胞丧失的症状。神经变性疾病由神经元或髓鞘退化引起，随着时间变化会导致功能障碍或残疾。根据表型效应可以将它们分为两组，但是并不是相互排斥的：(1)导致活动问题的症状，如共济失调；(2)影响记忆或相关性痴呆症状。一些神经变性疾病的非限制性实例，包括亚历山大病、阿尔珀斯病、阿尔茨海默病、肌萎缩性侧索硬化、运动失调性性毛细血管扩张症、巴滕病、牛海绵状脑病、卡纳万病、科凯恩综合征、皮质基底节变性、皮质基底节变性克-雅综合征、亨廷顿舞蹈病、艾滋病痴呆综合征、肯尼迪病、克拉伯病、卢伊体痴呆、马-约病、多发性硬化、多系统萎缩、发作性睡眠、多发性睡眠神经疏螺旋体病、帕金森病、佩-梅病、皮克病、原发性侧束硬化、朊病毒病、雷夫叙姆病、桑德霍夫病、希尔德病、利什特海姆病、精神分裂症、脊髓小脑性共济失调、脊髓性肌萎缩、斯-理-奥综合征、脊髓痨等。
除非另外说明，本文所用的术语“亚历山大病(Alexander′s disease)”是指缓慢进展且致死的神经变性疾病。该病症通常是由基因突变导致，主要影响婴儿和儿童，导致身体特征发育延迟和改变。
除非另外说明，本文所用的术语“阿尔珀斯病(Alper′s disease)”(又被称为阿尔珀斯综合征，阿尔珀斯-胡腾洛歇尔病(Alpers′Huttenlocherdisease)，儿童进行性神经元变性，进行性硬化性灰质营养不良和进行性婴儿灰质营养不良)是指发生于婴儿和儿童中的中枢神经系统的进行性变性疾病。它是一种常染色体隐性病症，有时出现在同胞兄弟姐妹中。
除非另外说明，本文所用的术语“阿尔茨海默病(Alzheimer′s disease)”是指一种变性末端病。最常见形式是发生于65岁以上的人，虽然还存在一些非普遍的早发形式。在疾病的早期，最常见的症状是短期记忆丧失，起初常认为这是由于患者衰老和压力所致。晚期症状包括意识错乱、发怒、情绪波动、语言故障、长期记忆丧失以及由于他或她的意识降低而导致的患者总体衰退。患者先是少数机体功能丧失，随后主要机体功能丧失，直至死亡。
除非另外说明，本文所用的术语“肌萎缩性侧索硬化(Amyotrophiclateral sclerosis)”是指进行性神经变性疾病，通常是致死性的，由运动神经元，即中枢神经系统中管理肌肉自发运动的神经细胞引发。管理“运动失调性毛细血管扩张症(Ataxia telangiectasia)”(也被称为AT，博-塞综合征[Boder-Sedgwick syndrome]，路易斯-巴尔综合征[Louis-Bar syndrome])是一种原发性免疫缺陷病症，估计发生率为1/40,000至1/300,000。
除非另外说明，本文所用的术语“巴滕病(Batten disease)”是指从儿童期开始出现的致命性常染色体隐性神经变性病症。其常见形式是称为神经细胞蜡样脂质脂褐素病(或NCLs)的一组病症
除非另外说明，本文所用的术语“牛海绵状脑病(Bovine spongiformencephalopathy)”是指引起牛脑和脊髓海绵状变性的致死性的神经变性疾病。
除非另外说明，本文所用的术语“卡纳万病(Canavan disease)”是指常染色体隐性病症，会导致脑神经细胞进行性损伤。
除非另外说明，本文所用的术语“科凯恩综合征(Cockayne syndrome)”是指常染色体隐性病症，其特点是生长不足、神经系统发育受损、对日光敏感异常(或光过敏)以及过早老化。
除非另外说明，本文所用的术语“皮质基底节变性(Corticobasaldegeneration)”是指与大脑皮层和基底神经节的萎缩相关的散发性进行性神经变性疾病。
除非另外说明，本文所用的术语“克-雅综合征(Creutzfeldt-Jakobdisease)”是指最终致命的变性神经学病症。其是最常见的一种人可传染的海绵状脑病类型。
除非另外说明，本文所用的术语“亨廷顿舞蹈病(Huntington′sdisease)，”是指由亨廷顿基因上的三核苷酸重复扩增而引起的遗传性神经学病症。亨廷顿舞蹈病最常见的症状是被成为舞蹈症的身体运动异常和缺乏协调，而且它还会影响许多心智能力以及行为的某些方面。
除非另外说明，本文所用的术语“艾滋病痴呆综合征(AIDS dementiacomplex)”(又被称为HIV痴呆、HIV脑病、HIV-并发痴呆)是指HIV感染和AIDS并发的神经学病症。通常，其是由HIV感染诱导以及脑巨噬细胞和小神经胶质细胞的免疫活性激活的代谢性脑病。
除非另外说明，本文所用的术语“肯尼迪病(Kennedy’s disease)”(又称为X连锁脊髓延髓肌萎缩(SBMA))是与雄激素受体(AR)突变相关的神经肌肉疾病。通常，肯尼迪病中雄激素受体的突变位点在X染色体上，并且突变效应是雄激素依赖型。
除非另外说明，本文所用的术语“克拉伯病(Krabbe’s disease)”(又称为球样细胞性脑白质营养不良或半乳糖神经酰胺脂沉积)”是指影响神经系统髓鞘的变性病症。该病症通常是通过常染色体隐性模式遗传。
除非另外说明，本文所用的术语“卢伊体痴呆(Dementia with lewybodies)”是指因痴呆而住院的第二常见病因，仅次于阿尔茨海默病。。通常，其特征是细胞质内涵物异常蛋白质(α-突触核蛋白)的发育，被称为卢伊体，遍及脑部。。
除非另外说明，本文所用的术语“脊髓小脑性共济失调(Spinocerebellarataxia，SCA)”是以缓慢进行性的步态失调，常并发手部动作、说话和眼球运动失协调为特征的一类遗传病症之一。SCA通常有多种类型，每一种可以看作是一种疾病。
除非另外说明，本文所用的术语“马-约病(Machado-Joseph disease)”(又被称为脊髓小脑性共济失调3型)是因ATXN3基因突变导致的一种脊髓小脑性共济失调类型。
除非另外说明，本文所用的术语“多发性硬化(Multiple sclerosis)”(又被称为播散性硬化或播散性脑脊髓炎)”是指因免疫系统攻击中枢神经系统(CNS)而导致脱髓鞘的自身免疫状态。
除非另外说明，本文所用的术语“多系统萎缩(Multiple SystemAtrophy，MSA)”是指与脑特定区域神经细胞变性相关的变性神经学病症。通常，MSA以以下几点的组合作为特点：(a)自主神经系统的进行性损伤，常常会导致直立性低血压、排尿困难和/或睡眠呼吸异常；(b)肌僵硬+/震颤和行动迟缓(帕金森症)；以及(c)协调能力差/走路不稳(共济失调)。
除非另外说明，本文所用的术语“发作性睡眠(多发性睡眠)”是指最主要特点为过度日间嗜睡(EDS)的神经学病症。通常，发作性睡眠会经历常被失眠症和快速眼动(REM)睡眠困扰的扰乱性夜间睡眠，这段睡眠常被。
除非另外说明，本文所用的术语“疏螺旋体属(Borrelia)”是指一类螺旋菌类。通常，其为动物传染的，主要通过蜱，有些是虱传播的媒介传播疾病，传播媒介取决于菌的种类。至少已有37钟已知的疏螺旋体属种类。
除非另外说明，本文所用的术语“莱姆疏螺旋体病(Lyme disease)”或“螺旋体病(Borreliosis)”是指由疏螺旋体属中的至少三种菌引起的传染性疾病。典型的传染媒介是感染后的黑腿蜱或鹿蜱，还包括另外一些携带体，如硬蜱属的蜱。
除非另外说明，本文所用的术语“神经疏螺旋体病(Neuroborreliosis)”是指因疏螺旋体属的螺旋菌感染引起的中枢神经系统疾病。。在某些实施方案中，它是莱姆疏螺旋体病的晚期，典型涉及皮肤、关节和中枢神经系统。
除非另外说明，本文所用的术语“帕金森病(Parkinson’s disease)”是指以进行性神经元的丢失优先影响黑质纹状体投放的多巴胺能神经元为特征的神经变性病症。
除非另外说明，本文所用的术语“佩-梅病(Pelizaeus-Merzbacherdisease)”是指一类被称为脑白质营养不良的遗传病症，它会影响髓鞘的生长，脑内脂肪覆盖神经纤维表面。它可能由于X染色体长臂上编码被命名为蛋白脂质蛋白-1或PLP1的髓鞘质蛋白的基因的隐性突变导致。佩-梅病有几种形式，包括标准的、、出生时的、过渡期的、成人变异的。
除非另外说明，本文所用的术语“皮克病(Pick’s disease)”(又被称为Pick病或PiD)是指引起心理能力缓慢恶化减退的额颞的神经变性疾病。PiD通常会影响人使用和理解口语、书写甚至是手语的能力。同时它还会影响人格、情绪和社会行为。当心理能力的减退严重到妨碍个人日常活动能力时，称为痴呆。
除非另外说明，本文所用的术语“原发性侧束硬化(Primary lateralsclerosis，PLS)”是指以随意肌的进行性肌肉软弱为特征的神经肌肉疾病。PLS常被归类到运动神经元疾病的病症中。当支配随意肌运动的神经细胞退化和死亡后，导致它们支配的肌肉软弱时，会发展运动神经元病。
除非另外说明，本文所用的术语“朊病毒(Prion)”是蛋白感染微粒的简称，它是指不易理解的假定感染成分。人们相信，朊病毒可以在各种哺乳动物上引起多种疾病，包括牛海绵状脑病(BSE，又被称为“疯牛病”)和人克-雅综合征(CJD)。
除非另外说明，本文所用的术语“朊病毒病(Prion disease)”(又被称为传播性海绵状脑病，TSEs)是指由中枢神经系统内的朊病毒形成破坏正常组织结构的淀粉样斑而引起的神经变性疾病。该破坏的特点是组织内出现因神经元中空泡形成而产生的海绵状结构的“空洞”。
除非另外说明，本文所用的术语“雷夫叙姆病(Refsum’s diseases)”是指由神经细胞周围的髓鞘畸形导致的神经学疾病。它是过氧化物酶体病症。雷夫叙姆病可能是因为在植烷酸的α-氧化过程中酶缺陷，导致植烷酸和它的不饱和脂肪酸衍生物在血浆和组织中堆积。
除非另外说明，本文所用的术语“桑德霍夫病(Sandhoff disease)”是进行性破坏脑和脊髓神经细胞的常染色体隐性脂质贮积病症。桑德霍夫病可能是由HEXB基因突变引起。HEXB基因管理合成神经系统中两种关键酶的部分蛋白。这些酶——β-己糖胺酶A和β-己糖胺酶B在神经细胞中的功能是分解脂肪物质、复合糖和与糖连接的分子。具体而言，β-己糖胺酶A分解被命名为GM2神经节苷脂的脂肪化合物。HEXB基因的突变破坏了这些酶的活性，阻止分解GM2神经节苷脂及其他分子。
除非另外说明，本文所用的术语“希尔德病(Schilder’s disease)”(又被称为弥漫性脱髓鞘硬化)是指临床表现为假瘤脱髓鞘损害的神经变性疾病。它可能表现出肾上腺萎缩和弥漫性大脑脱髓鞘。该疾病通常从儿童期开始出现，影响5～14岁的儿童。
除非另外说明，本文所用的术语“恶性贫血(Pernicious anemia)”(又被称为比尔默贫血或爱迪生贫血或艾-比贫血)是指因萎缩性胃炎或胃壁细胞丧失而引起内源因素缺乏，从而削弱维生素B12吸收导致维生素B12缺乏而引发的巨幼红细胞贫血形式。
除非另外说明，本文所用的术语“仅次于恶性贫血的亚急性脊髓联合变性”(又被称为“利什特海姆病[Lichtheim’s disease]”)是因维生素B12缺乏导致脊髓后柱或侧柱变性。它常并发于恶性贫血。
除非另外说明，本文所用的术语“精神分裂症(Schizophrenia)”是指描述精神疾病的精神病学诊断，该精神疾病的特征是对现实的感知或表达受损，常表现为幻听、妄想狂样或怪异妄想或在重要社会或职业机能障碍背景下的言语思维紊乱。
除非另外说明，本文所用的术语“脊髓小脑性共济失调(Spinocerebellarataxia)”是指以缓慢进行性的步态失调，常并发手、言语和眼球动作不协调为特征的一类遗传病症。在某些实施方案中，发生小脑萎缩。
除非另外说明，本文所用的术语“脊髓性肌萎缩(Spinal muscularatrophy)”是指一类不同的病症，它们全都共有遗传原因，因脊髓和脑干运动神经元的丧失而表现为软弱。
除非另外说明，本文所用的术语“斯-理-奥综合征(Steele-Richardson-Olszewski disease)”(又被称为进行性核上性麻痹[PSP])是指包括脑被选择区域的逐渐退化和死亡的罕见变性病症。其初始症状为可能是失去平衡并摔倒，以及人格的改变、运动全面变慢以及视力方面的症状。晚期症状和标志可能是痴呆。
除非另外说明，本文所用的术语“脊髓痨(Tabes dorsalis)”是指传导感觉信息到脑部的神经细胞和神经纤维的慢性变性。变性神经可能位于脊髓背柱，其能传导帮助维持人体体位感知的信息“自身免疫病(Autoimmunediseases)”是指任何一种由于有机体不能识别其自身组成部分(低至亚分子水平)，导致对其自身细胞和组织产生免疫反应而引起的疾病。
除非另外说明，本文所用的术语“脑性瘫痪(Cerebral palsy)”是指一类非进行性非传染性的症状在人发育过程中可导致身体残疾。其可以分为四个主要类别来描述不同运动损害。这些分类反映出脑损伤区域，这四种主要类别是痉挛、手足徐动/运动障碍，共济失调以及混合脑性瘫痪。
除非另外说明，本文所用的术语“糖尿病2型”(又被称为2型糖尿病、非胰岛素依赖型糖尿病(NIDDM)或成人发作糖尿病)是一种主要特点为胰岛素抗性，胰岛素相对缺乏以及高血糖症代谢紊乱的疾病其。
除非另外说明，本文所用的术语“心力衰竭(Heart failure)”(又被称为郁血性心力衰竭(CHF)。郁血性心脏衰竭(CCF))是指任何损害心脏充盈能力或不能泵出通体的足量血液的心脏结构或功能紊乱而导致的病症。
除非另外说明，本文所用的术语“骨关节炎(Osteoarthritis)”(又被称为变性关节炎或变性关节病)是指因轻微炎症而引起关节疼痛的症状，是由关节内覆盖和作为垫层的软骨不正常磨损以及润滑这些关节的滑液的减少或破坏引起的。
除非另外说明，本文所用的术语“类风湿性关节炎(Rheumatoidarthritis)”是指慢性的炎性自身免疫病症，会导致免疫系统攻击关节或其他器官。
除非另外说明，本文所用的术语“神经元”是指神经系统中的能处理并传递信息的电兴奋性细胞管理。神经元位于脊椎动物的脑、外周神经和脊髓，以及非脊椎动物的腹神经索。
除非另外说明，本文所用的术语“神经胶质细胞”(又被称为神经胶质[neuroglia或glia])是指在神经系统中提供支持和营养、维持内稳态、形成髓磷脂并参与信号传导的非神经元细胞。
除非另外说明，本文所用的术语“干细胞”是指通过有丝分裂保持自我再生能力并能分化成不同特化细胞类型的细胞。大部分的多细胞有机体中都有干细胞。哺乳动物的两大类干细胞是胚泡中的胚胎干细胞和成体组织中的成体干细胞。
除非另外说明，本文所用的术语“祖细胞”是指未成熟或未分化的细胞，典型存在于出生后动物。与干细胞类似，祖细胞具有自我更新和分化的能力，但是这些特征可能比干细胞更有限。
除非另外说明，本文所用的术语“脑室下区(Subventricular zone，SVZ)”是指位于贯穿侧脑室侧壁的成对脑结构。SVZ在成体神经发生过程中可以作为NSPCs来源。
除非另外说明，本文所用的术语“颗粒下区(Subgranular zone，SGZ)”是指齿状脑回中出现成体神经发生的脑部位。SGZ通常位于海马软组织的深处，在颗粒细胞层与齿状脑回门的交界处。SGZ在成体神经发生过程中可以作为NSPCs来源。
除非另外说明，本文所用的术语“NMDA”是指N-甲基-D-天冬氨酸，是作为NMD A受体的特定促效药的氨基酸衍生物，因而在该受体上模拟神经递质谷氨酸盐的作用。
除非另外说明，本文所用的术语“NMDA受体(NMDAR)”是指谷氨酸盐离子型受体。NMDA受体的活性通常会导致开放非选择性阳离子的离子通道。这将引起Na+和少量Ca2+离子流进细胞内，K+流出细胞外。在一些实施方案中，NMDAR上的钙离子流在学习和记忆的细胞机制——突触可塑性中发挥重要作用。“离子通道”是指通过允许离子顺着它们的电化学梯度流动，帮助建立和管理活细胞的细胞膜两侧电压梯度的孔道形成蛋白。管理它们存在于包围所有生物细胞的膜上。
除非另外说明，本文所用的术语“Rac-1”或“Ras相关C3肉毒毒素底物1”是指小信号G蛋白(如GTPase)，是GTPases家族中Rho家族的Rac亚族中的成员。Rac-1由RAC1基因编码。在一些实施方案中，Rac1是许多细胞过程和上皮分化中的多效性调节因子，所述细胞过程包括细胞周期、细胞-细胞间粘附、迁移(通过肌动蛋白网络)。
除非另外说明，本文所用的术语“Tiam1”或“T-细胞淋巴瘤侵袭转移诱导因子1”是指调节Rho GTP-结合蛋白的活性和将胞外信号连接到细胞骨架的人蛋白基因。在某些实施方案中，TIAM1作为GDP解离刺激因子蛋白，可以刺激并激活Rho-GTPases样的GDP-GTP交换活性并激活它们。在某些实施方案中，TIAM1激活RAC1、CDC42以及在更小程度上激活RHOA。
除非另外说明，本文所用的术语“Pak1”或“P21/Cdc42/Rac1-活化激酶1”是指连接RhoGTPases与细胞骨支架的重组和核信号的一种效应物的人基因。Pak1属于包括Pak1、Pak2、Pak3和Pak4的PAK蛋白家族。这些PAK蛋白作为小GTP结合蛋白Cdc42和Rac的靶点，并且参与了许多生物学活动。Pak1能调节细胞活动和形态。
除非另外说明，本文所用的术语“肌动蛋白”是指大部分真核细胞中存在的球状体。肌动蛋白是微丝和细丝的单节亚基，其中微丝是细胞骨支架的三种主要成分之一，细丝是肌细胞中收缩机构的一部分。肌动蛋白能参与许多重要的细胞功能，例如肌肉收缩、细胞活动、细胞分裂和胞质分裂、囊泡和细胞器的活动、细胞信号、以及细胞连接和细胞形态的建立和维持。
除非另外说明，本文所用的术语“激活”、“活化”或“致活”是指开放离子通道或细胞膜，即允许离子穿过离子通道或细胞膜的构象变化。
除非另外说明，本文所用的术语“修复”和“恢复”是指当患者因特定疾病或病症受损后发生的活动，包括受损或受伤后恢复受损伤的部分或部位至建康状态。
除非另外说明，本文所用的术语“治疗”、“处理”和“疗法”是指当患者因遭受特定疾病或病症后发生的活动，可以减小疾病或病症的严重程度或症状，或者延迟或减慢疾病或病症的进展或症状。
除非另外说明，本文所用的术语“预防”和“防止”是指在患者开始遭受特定疾病或病症之前发生的活动，可以阻止或减少疾病或病症的严重程度或症状。
除非另外说明，本文所用的术语“管理”和“处理”包括预防特定疾病或病症在已患过此疾病或病症的患者上复发和/或延长患此疾病或病症的患者保持好转的时间。该术语包括调节疾病或病症的发展和/或持续的阈值，或者改变患者对疾病和病症的反应方式。
除非另外说明，本文所用的术语“直流电”(DC)是指电荷的单向流动。在此施加的直流电振幅是时间恒定或随时间变化波形，如正弦波、三角波或方波。
除非另外说明，本文所用的术语“交流电”(AC)是指振幅和方向随时间变化的电流。交流电的强度和/或方向可以呈不同的波形，如正弦波、三角波或方波。
在以下描述中，本文公开的所有数值都是近似值，无论其是否带有“大约”或“近似”连接。它们可以按1％，2％，5％，或有时是10％到20％来变化。任何时候只要公开了下限(RL)和上限(RU)的数值范围，位于此区间的任何一个数值都是被明确公开的。尤其是以下位于区间范围内的数值是被明确公开的：R＝RL+k*(RU-RL)，其中k是变化范围位于1％-100％且以1％增长的变量，即k是1％，2％，3％，4％，5％，...，50％，51％，52％，...，95％，96％，97％，98％，99％或100％。此外，还明确公开了如上述定义的由两个R值定义的任何一个数值范围。
本发明的一个目的是提供一种用于修复、治疗、管理或预防哺乳动物脑损伤的方法。本发明的另一个目的是提供一种用于修复、治疗、管理或预防哺乳动物脑损伤的装置。本发明的另一个目的是提供所述的装置在制造用于修复、治疗、管理或预防哺乳动物脑损伤的医疗设备中的应用。
针对上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
一方面，本发明提供一种用于修复、治疗、处理或预防哺乳动物脑损伤的方法，优选地，所述的哺乳动物是人，所述方法包括应用直流电场、交流电场、电容耦合电场(CCEF)或脉冲磁场感应电场来引导或调节一个或更多神经干细胞或祖细胞向脑损伤的至少一个部位迁移，所述的神经干细胞或祖细胞是从脑室下区向脑损伤部位迁移，或是从颗粒下区向脑损伤部位迁移的。
另一方面，本发明提供一种用于修复、治疗、处理或预防哺乳动物脑损伤的装置，所述装置为能够产生电场的电力系统，所述电场为直流电场、交流电场、电容耦合电场(CCEF)或脉冲磁场感应电场，优选为直流电场，更优选所述直流电振幅随时间变化，最优选为正弦型变化；所述电力系统包括：
a.电源，
b.两个或多个发射器或电极，和
c.电阻器；
优选地，所述电场的电场强度为0.1mV/mm-1000mV/mm，或为0.5mV/mm-500mV/mm，或为1mV/mm-250mV/mm，或为1mV/mm-100mV/mm，或为5mV/mm-50mV/mm；和/或：
优选地，所述电场是脉冲发生的；进一步优选地，所述脉冲的波形选自正弦、三角形和方形波形；更进一步优选地，所述脉冲间的持续时间为1微秒-10小时，或为10微秒-60分钟，或为0.1秒-45分钟，或为1秒-30分钟，或为10秒-15分钟，或为15秒-10分钟。
优选地，根据本发明所述的装置，所述a.电源选自以下一种或多种：电池、太阳能电池、燃料电池、热电偶和发电机中的整流子型电机；优选地，所述电源的电压范围为0.1伏特-36伏特。
进一步优选地，根据本发明所述的装置，当使用交流电源时，所述交流电或电场的频率为1Hz-1×107Hz、100Hz-1×106Hz、1×103Hz-5×105Hz、2×103Hz-2×105Hz或5×103Hz-1×105Hz；优选地，所述系统还包括：整流器或AC-DC变流器，其用于将交流电转换为直流电。
优选地，根据本发明所述的装置，所述b.发射器或电极的结构为两个平行的板或两个平行的电极的形式。
进一步优选地，根据本发明所述的装置，所述b.发射器或电极为杂散场电极或共振腔。
优选地，根据本发明所述的装置，所述电极包括阳极和阴极，其由化学惰性电导体，所述电导体材料选自：铝、金、银、铂、铱及其合金。
优选地，根据本发明所述的装置，所述c.电阻器的电阻为1欧姆-1×108欧姆。
又一方面，本发明提供所述的装置在制造用于修复、治疗、处理或预防哺乳动物脑损伤的医疗设备中的应用。
优选地，根据本发明所述的应用，其中所述的脑损伤是指创伤性脑损伤、非创伤性脑损伤或神经变性疾病；优选地，所述的脑损伤为非创伤性脑损伤；更优选地，所述的非创伤性脑损伤为卒中、脑膜炎、低氧或缺氧。
优选地，根据本发明所述的应用，其中所述的脑损伤为神经变性疾病，优选地，所述的神经变性疾病为选自以下的一种或几种：亚历山大病、阿尔珀斯病、阿尔茨海默病、肌萎缩性侧索硬化、运动失调性性毛细血管扩张症、巴滕病、牛海绵状脑病、卡纳万病、科凯恩综合征、皮质基底节变性、皮质基底节变性克-雅综合征、亨廷顿舞蹈病、艾滋病痴呆综合征、肯尼迪病、克拉伯病、卢伊体痴呆、马-约病、多发性硬化、多系统萎缩、发作性睡眠、多发性睡眠神经疏螺旋体病、帕金森病、佩-梅病、皮克病、原发性侧束硬化、朊病毒病、雷夫叙姆病、桑德霍夫病、希尔德病、利什特海姆病、精神分裂症、脊髓小脑性共济失调、脊髓性肌萎缩、斯-理-奥综合征和脊髓痨。
在本发明的一个实施方案中，提供了修复、治疗、处理或预防脑损伤的方法，在某些实施方案中，该方法包括利用由直流电产生的电场来引导引导或调节NSPCs向脑损伤部位迁移，以替代该区域丢失的细胞。
在本发明的另一个实施方案中，提供了通过引导或调节NSPCs向脑损伤部位迁移，从而修复、治疗、处理或预防脑损伤的方法。本发明还提供了加速NSPCs向受损区域迁移以更快恢复脑损伤的方法。本发明提供了修复、治疗、管理或预防诸如人类的哺乳动物脑部的脑损伤的方法，该方法包括施加直流电场来引导或调节一个或更多NSPCs向脑损伤部位的至少一部分迁移。
在一些实施方案中，直流电场是位于阴阳电极之间。在另一些实施方案中，直流电大小随时间变化。在某些实施方案中，阴极位于或靠近脑损伤部位。在其他实施方案中，阴极位于靠近脑损伤部位的颅骨。在进一步实施方案中，阳极是位于或靠近脑室下区。在进一步实施方案中，阳极是位于或靠近颗粒下区。在更进一步的实施方案中，阳极是位于或靠近脑室。在进一步的实施方案中，所述阳极被放置于口腔或鼻腔内。
在某些实施方案中，NSPCs从脑室下区迁移到脑损伤部位。在其他实施方案中，NSPCs从颗粒下区迁移到脑损伤部位。
另一方面，本发明提供了修复、治疗、处理或预防诸如人类的哺乳动物脑内的脑损伤的方法，其中该方法包括在脑的脑室和脑膜之间施加电场。在一些实施方案中，电场是直流电场、脉冲直流电场、交流电场、电容耦合电场(CCEF)或脉冲磁场感应的电场。在另一些实施方案中，电场是在阳极位于或靠近脑室与阴极位于或靠近脑膜之间的直流电场。在进一步的实施方案中，脑膜是受损脑的硬脑膜、蛛网膜或软脑膜。在更进一步的实施方案中，脑室是受损脑的侧脑室、第三脑室或第四脑室。
另一方面，本发明提供了修复、治疗、处理或预防诸如人类的哺乳动物脑部的脑损伤的方法，其中该方法包括通过直流电场激活神经干细胞或祖细胞的膜蛋白的方法。在某些实施方案中，膜蛋白是NMDA受体。
另一方面，本发明提供了修复、治疗、处理或预防诸如人类的哺乳动物脑内的脑损伤的方法，其中该方法包括在电场存在下，神经干细胞和祖细胞的膜蛋白与Rac1、TIAM1、PAK1和肌动蛋白细胞骨架相互作用形成蛋白复合体。在某些实施方案中，电场是直流电场、脉冲直流电场、交流电场、电容耦合电场(CCEF)或脉冲磁场感应的电场。
另一方面，本发明提供了修复、治疗、处理或预防哺乳动物脑内的脑损伤的方法，该方法包括施加电场促进脑的脑室下区和颗粒下区神经发生。
在一些实施方案中，本发明公开的直流电或脉冲直流电、由包括电池和电阻的电力系统提供。在其他实施方案中，电池的电压为大约0.1伏特至大约36伏特，或大约0.25伏特至大约25伏特，或大约0.5伏特至大约15伏特。在进一步实施方案中，电阻器的电阻为大约1欧姆至大约100兆欧姆。
在某些实施方案中，本发明公开的脑损伤是创伤创伤性脑损伤、非创伤创伤性脑损伤或神经变性疾病。在另外的实施方案中，脑损伤是非创伤创伤性脑损伤。在进一步实施方案中，所述非创伤性脑损伤是卒中、脑膜炎、低氧症或缺氧症。
在一些实施方案中，脑损伤是神经变性疾病。在其他实施方案中，神经变性疾病是指亚历山大病、阿尔珀斯病、阿尔茨海默病、肌萎缩性侧索硬化、运动失调性性毛细血管扩张症、巴滕病、牛海绵状脑病、卡纳万病、科凯恩综合征、皮质基底节变性、皮质基底节变性克-雅综合征、亨廷顿舞蹈病、艾滋病痴呆综合征、肯尼迪病、克拉伯病、卢伊体痴呆、马-约病、多发性硬化、多系统萎缩、发作性睡眠、多发性睡眠神经疏螺旋体病、帕金森病、佩-梅病、皮克病、原发性侧束硬化、朊病毒病、雷夫叙姆病、桑德霍夫病、希尔德病、利什特海姆病、精神分裂症、脊髓小脑性共济失调、脊髓性肌萎缩、斯-理-奥综合征或脊髓痨。
在某些实施方案中，本发明公开的方法进一步包括在脑损伤部位施加脉冲磁场。在其他实施方案中，本发明公开的方法进一步包括施加第二电场来引导或调节一个或更多神经干细胞或祖细胞向脑损伤部位的至少已部分迁移。在进一步的实施方案中，第二电场是直流电场、脉冲直流电场或交流电场。
在本发明的一个实施方案中，提供了修复、治疗、处理或预防诸如人类的哺乳动物脑内的脑损伤的方法。在一些实施方案中，本文公开的方法包括施加直流电场引导或调节一个或更多神经干细胞和祖细胞(NSPCs)向脑损伤部位的至少一部分迁移。
直流电场可以按照技术人员熟知的任何一种方式使用。在此施加的直流电场可以由任意一种常规来源产生，如电池、太阳能电池、燃料电池、热电偶和发电机类型中的整流子型电机。在一些实施方案中，在此施加的直流电可以利用整流器或AC-DC变流器来转换交流电获得。在此使用的直流电强度可以是随时间恒定的或者随时间呈波形变化，如正弦波、三角波和方波。在某些实施方案中，直流电强度随时间变化。在其他实施方案中，直流电强度是呈正弦波、三角波和方波的波形，其中电荷的流动保持单向或一个方向。
在一些实施方法中，DC电场的极性或NSPCs的迁移方向是可变的。在其他实施方案中，DC电场的极性或NSPCs的迁移方向在固定的时间期限内(从大约1秒至大约6小时，从大约10秒至大约3小时，从大约20秒至大约1小时，从大约30秒至大约45分钟或从大约1分钟至大约30分钟)至少变化一次。
直流电场可以在两个或更多发射器或电极之间应用或维持。在一些实施方案中，直流电场可以在阴阳电极之间应用。在某些实施方案中，阴极是位于或靠近脑损伤部位，脑损伤已经发生或可能发生。阴极是位于靠近脑损伤部位的颅骨。
在其他实施方案中，阳极位于NSPCs的来源处，如脑室下区、颗粒下区或者位于NSPCs植入脑中的位置。在某些实施方案中，神经干细胞或祖细胞从脑室下区迁移到脑损伤部位。在其他实施方案中，神经干细胞或祖细胞从颗粒下区迁移到脑损伤部位。在一些实施方案中，没有植入NCPCs到脑中。在其他实施方案中，植入NCPCs到脑中，且按照本文公开的方法直接植入NCPCs到脑受损部位。
在某些实施方案中，在需要多个阴极和阳极的情况下，使用了一个或更多阳极，或者一个或更多阴极，或者两个或更多电极。例如，当脑损伤部位很大以至于一个阴极无法应付时，需要使用两个或多个阴极。同样地，当需要多个NSPCs来源时，可能也需要两个或更多阳极。同样地，两个或更多阴极和/或两个或更多阳极可以用来引导NSPCs向诸如很难接近的脑损伤部位或NSPCs来源处的部位迁移。
本文还提供了修复、治疗、处理或预防诸如人类的哺乳动物脑内的脑损伤的方法，其中该方法包括在脑的脑室和脑膜之间施加电场。
在一些实施方案中，直流电场应用于阳极和阴极之间，其中阳极位于或靠近脑的脑室或为脑室的一部分，阴极位于或靠近脑的脑膜或为脑膜的一部分。在一些实施方案中，阴极位于靠近脑损伤部位的颅骨。在一些实施方案中，所述阳极将被放置于口腔或鼻腔内部。
通常地，脑室位于具脊髓中央管的脑连续结构的脑室系统中。一共有四个脑室：一对侧脑室、第三脑室和第四脑室。位于脑中的两个侧脑室相对较大并呈C型。人们相信，胚胎侧脑室中的神经元的连续传代形成了新皮质的6层结构，在发育中从内向外构建。各侧脑室可分别通过前角(前方的)、下角(下方的)和枕角(后面的)延伸到额叶、颞叶和枕叶。侧脑室可以通过室间孔与通常位于间脑内中央的第三脑室相通。第三脑室可以通过位于中脑的脑导水管与通常位于后脑内并与中央管相连续的第四脑室相通。在一些实施方案中，直流电场的阳极位于或靠近侧脑室、第三脑室或第四脑室。
在一些实施方案中，发生的脑损伤位于或靠近脑膜或为脑膜的一部分。在某些实施方案中，阴极位于或靠近脑膜处，如脑损伤的硬脑膜、蛛网膜或软脑膜。脑膜是指覆盖于中枢神经系统上的膜系统。脑膜通常包括三层：硬脑膜、蛛网膜和软脑膜。脑膜和脑脊髓液的主要功能是保护中枢神经系统。
软脑膜通常是附着于脑或脊髓，沿着脑的所有小轮廓，如脑回和沟走形的薄而脆弱的膜。软脑膜是紧紧粘附于脑和脊髓表面的脑膜。软脑膜通常包括外表面覆盖一片不渗透液体的扁平细胞的纤维组织。软脑膜上有到达脑和脊髓的血管穿通，它的毛细管负责为脑提供营养。
蛛网膜位于脑膜中间，通常具有蜘蛛网样外表。它能为中枢神经系统提供缓冲作用。蛛网膜是薄而透明的膜。通常，与软脑膜类似，蛛网膜包括覆盖不渗透液体的扁平细胞的纤维组织。蛛网膜一般不沿着脑表面的脑回走形，因而通常看起来像松散适宜的囊。
硬脑膜通常是最靠近颅骨的厚且持久的膜，含有在软脑膜里分成毛细管的大血管。通常，硬脑膜包括内部覆盖扁平细胞的致密纤维组织。硬脑膜包围并支持将血液从脑运送到心脏的大的静脉通道(硬脑膜窦)。
在一些实施方案中，脑损伤发生在脑膜下或为脑膜如大脑皮层的一部分。在某些实施方案中，阴极是位于或靠近大脑皮层，或者为大脑皮层如灰质、白质、脑沟和脑回的一部分。大脑皮层是脑中的结构，主要在记忆、注意力、知觉、思维、语言和意识方面发挥关键作用。大脑的最外层包括灰质和位于皮层灰质下的白质，其中灰质是由神经元和它们的无髓鞘纤维形成的，白质主要是通过有髓鞘轴突与中枢神经系统的各个不同部位相互连接形成的。
大型哺乳动物如人的大脑皮层表面通常是折叠的，其中皮层表面的三分之二以上埋于被称为沟的凹槽中。大脑皮层系统发育中最新的部分新皮质，可以分化为六个水平层，而大脑皮层的较古老部分海马(又被称为原皮质)最多有三个细胞层，并且被分成子域。皮层凹槽的上部有层，被称为脑回。
本文还提供了修复、治疗、处理或预防脑损伤的方法，其中该方法包括通过直流电场激活神经干细胞或祖细胞的膜蛋白。
本文还提供了修复、治疗、管理和预防脑损伤的方法，其中该方法包括在电场存在下，使用Rac1、TIAM1、PAK1和肌动蛋白细胞骨支架与神经干细胞或祖细胞的膜蛋白相互作用形成蛋白复合体。
电场可以是直流电(DC)电场、交流电(AC)电场、电容耦合电场(CCEF)或脉冲磁场感应的电场。DC和AC电场都可以通过常规调节技术进行调节。通常，NSPCs的迁移取决于其中电场的强度。本文公开的方法中可以使用任何一种适用于治疗哺乳动物如人的电场强度。电场强度不能太低，否则太弱而无法激活任何效应。但是，电场强度也不能太高，否则会损伤脑或部分脑。在一些实施方案中，电场强度从大约0.1mV/mm到大约1000mV/mm，从大约0.5mV/mm到大约500mV/mm，从大约1mV/mm到大约250mV/mm，从大约1mV/mm到大约100mV/mm，或从大约5mV/mm到大约50mV/mm。
电场强度可以是恒定的或是随时间变化的。随时间变化的电场强度可以是呈正弦型变化。在某一实施方案中，使用了随时间变化的电容耦合电场。正弦型变化电场可能具有穿过细胞间的电极产生从大约1v到大约10v的峰值电压。
在一些实施方案中，本文公开的电场是由直流电(DC)产生的。在某些实施方案中，电场是由交流电(AC)产生的。根据实际应用，交流电或电场的频率可以从大约1hz到大约10MHz，从大约100hz到大约1MHz，从大约1Khz到大约500KHz，从大约2khz到大约200kHz或从大约5Khz到大约100KHz。
某些实施方案中，本文公开的电场是脉冲发生的。在其他的实施方案中，脉冲的适合波形如正弦、三角形和方形波形。脉冲间的持续时间可以从大约1微秒到大约10小时，从大约10微秒到大约60分钟，从大约0.1秒到大约45分钟，从大约1秒到大约30分钟，从大约10秒到大约15分钟，或从大约15秒到大约10分钟。
电场可以由一个或更多发射器或电极提供。发射器或电极可以是技术人员熟知的任何一种结构。在一些实施方案中，该结构是两个平行的板或电极的形式。其他适合结构的非限制实例包括杂散场电极、共振腔或更高频率的波导管。发射器或电极可以放置在位于或靠近脑损伤的任何部位和/或NSPCs的任何来源处。在一些实施方案中，一个或更多发射器或电极可以放置在位于或靠近脑的大脑室，或是大脑室的一部分。在其他实施方案中，一个或多个发射器或电极可以放置在位于或靠近脑的脑膜，或是脑膜的一部分。在进一步的实施方案中，一个或更多发射器和电极可以放置在位于或靠近脑损伤部位附近的颅骨处。
阳极和阴极可以由任何一种化学惰性电导体制备。一些适合的电导体非限制实例包括铝、金、银、铂、铱或它们的合金。
在此施加的电场可以使用任何一种适合的方法和仪器产生，包括本领域内熟知的方法和仪器。在一些实施方案中，直流电由包括电池和电阻的电力系统提供。在其他实施方案中，电池电压从大约0.1伏到大约36伏，从大约0.25伏到大约25伏，从大约0.5伏到大约15伏或从大约1伏到大约10伏。在进一步的实施方案中，电阻器的电阻从大约1欧姆到大约100兆欧，从大约2欧姆到大约10兆欧，从大约5欧姆到大约1兆欧或从大约10欧姆到大约100千欧。
在某些实施方案中，电场由电容耦合装置如SpinalPakTM(购自EBI，L.P.，Parsippany，N.J.，U.S.A.)或直流电刺激设备如SpFTM XL IIb脊柱融合刺激器(购自EBI，L.P.)的辅助下产生。
脉冲磁场可以使用任何一种已知的方法和仪器产生，如单线圈或亥姆霍兹线圈或EBI骨愈合系统TM1026型(购自EBI，L.P.)。可以使用技术人员熟知的任何脉冲磁场的脉冲宽度、脉冲强度和脉冲数量。在一些实施方案中，脉冲磁场的脉冲宽度从大约10微秒每脉冲到大约2000微秒每脉冲，或从大约100微秒每脉冲到大约500微秒每脉冲。在一个实施方案中，脉冲包括在磁脉冲中。磁脉冲可以包括大约从1个脉冲到大约200个脉冲。在一些实施方案中，磁脉冲包括从大约10个脉冲到大约30个脉冲。对受损脑施加脉冲磁场时，磁脉冲可以重复。在一些实施方案中，磁脉冲的重复频率从大约1赫兹(Hz)到大约100Hz，或从大约10Hz到大约20Hz。在其他实施方案中，磁脉冲的宽度可从10微秒到大约40000微秒，从大约20微秒到大约10000微秒，或从大约100微秒到大约5000微秒。
本文公开的方法中可以使用任何一种技术人员熟知的膜蛋白。在一些实施方案中，膜蛋白是NMDA受体。在其他实施方案中，NMDA受体是NMDAR 1、NMDAR2A、NMDAR2B、NMDAR2C、NMDAR2D或其组合。一些适合的膜蛋白非限制性实例包括GABA受体、甘氨酸受体、电压门控通道、G蛋白偶联受体以及一些亲神经因子受体，如NGF、BDNF和IGF。
任选地，本文公开的在修复、治疗、处理或预防脑损伤的方法中所施加的AC电场或DC电场可以使用常规调节技术来调节，从而控制NSPCs在受损脑中的迁移目的地和/或量。例如，可以通过改变AC或DC电场的波形的振幅(“强度”)、时相(“时间”)和频率(“间距”)来调整电场或直流电场。
任选地，本文公开的修复、治疗、处理或预防脑损伤的方法可进一步包括施加第二电场的步骤，该第二电场用于引导或调节一个或更多神经干细胞或祖细胞向脑损伤部位的至少一部分迁移。第二电场可以是直流电场、交流电场、电容耦合电场(CCEF)或脉冲磁场感应的电场。
任选地，本文公开的修复、治疗、处理或预防脑损伤的方法可进一步包括在脑损伤部位施加脉冲磁场的步骤。该脉冲磁场可以用于引导或调节一个或更多神经干细胞或祖细胞向脑损伤部位的至少一部分迁移。
本文公开的方法可用于修复、治疗、处理或预防任何一种技术人员熟知的脑损伤。在一些实施方案中，脑损伤是指创伤性脑损伤，非创伤性脑损伤，神经变性疾病或其组合。在其他一些实施方案中，脑损伤是脑外伤而造成的脑创伤。其他实施方案中，脑损伤是非创伤性脑损伤。一些适合的非创伤性脑损伤的非限制性实例包括卒中、脑膜炎、低氧和缺氧症。
在某些实施方案中，脑损伤是神经变性疾病。一些适合的神经变性疾病的非限制性实例包括亚历山大病、阿尔珀斯病、阿尔茨海默病、肌萎缩性侧索硬化、运动失调性毛细血管扩张症、巴滕病、牛海绵状脑病、卡纳万病、科凯恩综合征(皮质基底节变性、克-雅综合征、亨廷顿舞蹈病、艾滋病痴呆综合征、肯尼迪病、克拉伯病、卢伊体痴呆、马-约病、多发性硬化、多系统萎缩、多发性睡眠神经疏螺旋体病、帕金森病、佩-梅病、皮克病、原发性侧束硬化、朊病毒病、雷夫叙姆病、桑德霍夫病、希尔德病、利什特海姆病、精神分裂症、脊髓小脑性共济失调、脊髓性肌萎缩、斯-理-奥综合征、脊髓痨等。
如上所示，本文公开的实施方案提供了各种化合物，这些化合物能够用于治疗、处理或预防血管生成相关的疾病或本文公开的其他疾病。公开描述的仅是有限数量的实施方案，一个实施方案中的具体特征不应当认为也属于本文公开的其他实施方案。没有单个的实施方案能够代表本发明的所有方面。在一些实施方案中，组合物或方法可能包括本文没有提及的许多组合物或步骤。在其他实施方案中，其中的组合物或方法不包括或者基本上不合有任何未在此列举的组合物或步骤。存在描述实施方案的变形型和修饰。例如，本文公开的药物组合物不仅包括本文公开的化合物，还可以包括通常适用于治疗、处理或预防血管生成相关疾病的任何一种类型的化合物。应当注意到，本文公开的制备和使用化合物的方法通过许多步骤作了描述。这些步骤可以按照任意顺序来实施。可以省略或组合一个或多个步骤且仍然能够获得基本相同的结果。附加的权利要求应覆盖所有落入本发明范围内的变形和修饰。
附图说明
以下，结合附图来详细说明本发明的实施方案，其中：
图1A和图1B示出鼠胚胎外侧神经嵴(LGE)植块培养中神经干细胞/祖细胞(NSPCs)的迁移。图1A示出植块在贴壁1小时后显示出常规圆形外形，基本没有细胞向外围迁移。图1B示出在贴壁10小时后，可观察到NSPC细胞从植块向外对称迁移。图1C-F示出实施方案中，通过三重染色证实从植块中迁移出的细胞大部分都是未成熟的神经干细胞/祖细胞。图1C示出巢蛋白染色，图1D示出DCX染色(微管相关蛋白doublecortin)。图1E示出DAPI(4′，6二脒基-2-苯吲哚盐酸)染色，以及图1F示出是放大40倍(下图)和放大10倍(上图)的巢蛋白、DCX、和DAPI染色的叠加图。图1C-F中放大40倍的图对应于放大10倍图中的框内部分。
图2A-2D示出使用阴极和阳极产生的生理电场引导NSPCs迁移到阴极的作用。图2A示出外侧神经嵴(LGE)植块培养物不暴露于电场(“对照组”)，在贴壁10小时后，NSPCs的放射状迁移。图2B示出LGE植块培养物暴露于电场(30mV/mm)10小时(“EF组”)。暴露于电场后导致不对称分布，位于阴极侧(左侧)的植块细胞数量高于位于阳极侧(右侧)的细胞数量。图2C示出LGE植块周围的象限分区图。图2D示出电场作用，以阴极正面象限的细胞数量与阴极和阳极正面细胞总数量的比值表示。白色柱是对照组的细胞计数比，其细胞总计数n为226。黑色柱是EF组细胞计数比，其n为205(*p＜0.05)。
图3A和图3B示出使用阴极和阳极产生的生理电场引导并加速NSPCs迁移到阴极的作用。图3A示出细胞在阴极正面象限内迁移到阴极的定向与电场强度的函数关系，其中在0mV、50mV、100mV和250mV时分别对应的n是256，96，96和96(*p＜0.05，与0mV相比较)。数据显示细胞迁移到阴极的定向(表示为余弦函数)取决于电场强度。图3B示出NSPCs向阴极移动的速率与电场强度的函数关系，其中在0mV、50mV、100mV和250mV时分别对应的n是256，96，96和96(*p＜0.05，与0mV相比较)。数据显示电场可以以电场强度依赖型的方式提高NSPCs迁移到阴极的速率，迁移速度。
图4A-D显示在另一个实施方案中，通过三重染色证实从植块中迁移出的细胞大部分是未成熟的神经干/祖细胞。图4A显示巢蛋白染色，图4B显示DCX染色，图4C显示DAPI染色，图4D显示放大40倍(下图)和放大10倍(上图)后巢蛋白、DCX和DAPI染色的叠加图。图4A-D中的放大40倍的图对应于放大10倍图中的框内部分。
图5A-D示出通过电场刺激活化的NMDA受体(NMDARs)可以介导电场引导的NSPCs迁移。图5A和图5C分别示出NMDARs的NR1和NR2B亚基表达于向阴极迁移的NSPCs中。图5B和图5D为对应于图5A和5C中的框内部分的放大图。图5E-H示出在30mV/mm电场中贴壁10小时后，NMDAR对抗剂DAPV(10μm)显著减弱LGE植块中的NSPCs向阴极迁移。图5E为不暴露于电场的对照组。图5F是使用DAPV但未暴露于电场。图5G是暴露于电场的对照组。图5H是使用DAPV并暴露于电场。
图6示出总数据显示NMDAR抑制电场引导的NSPCs迁移的作用(对照组，n＝192；DAPV组，n＝175；EF组，n＝187；DAPV+EF组，n＝212；*p＜0.05，EF组与对照组或DAPV对比；#p＜0.05，DAPV+EF组与EF组对比)。
图7A-D示出电场刺激能促进NMDARs与Rac1信号的物理性联合。图7A显示在250mV/mm的电场暴露60分钟后，显著增强NMDARNR2B亚基与特定Rac1激活剂TIAM1的联合，在培养的LGE植块中，该增强的联合因DAPV(10μm)阻抑NMDAR而受抑制。图7B显示的总数据表明电场诱导的NR2B-TIAM1联合增强取决于NMDAR的活性(右；n＝3；*p＜0.05，EF组与对照组对比；#p＜0.05，DAPV+EF组与EF组对比)。图7C显示出EF刺激增强磷酸化的PAK1(p-PAK1)与TIAM1的联合，阻抑NMDAR会破坏p-PAK1与Tiam1的联合增强。图7D显示的总数据表明电场诱导的p-PAK1与TIAM1的联合的增强取决于NMDAR活性(右；n＝3；*p＜0.05，EF组与对照组1对比；#p＜0.05，DAPV+EF组与EF组对比)。
图8A和图8B示出电场刺激能提高Pak1的磷酸化水平。图8A显示电场处理显著提高Pak1的磷酸化水平，而NMDAR对抗剂DAPV可阻断电场诱导提高的Pak1磷酸化水平。图8B示出的总数据表明电场诱导的Pak1磷酸化水平的提高需要NMDAR活性(n＝3；*p＜0.05，EF组与对照组对比；#p＜0.05，DAPV+EF组与EF组对比)。
图9A和图9B示出电场诱导NMDAR活性导致增强Rac1激活剂TIAM1与肌动蛋白细胞骨支架的联合。图9A显示暴露于电场增加肌动蛋白与Tiam1的联合，NMDAR对抗剂DAPV可阻抑增强的肌动蛋白-Tiam1联合。图9B显示的总数据表明电场诱导的肌动蛋白-Tiam1联合的增强取决于NMDAR活性(n＝3；*p＜0.05，EF组与对照组对比；p＜0.05，DAPV+EF组与EF组对比)。
图10示出实施方案中，在体内缺血脑内建立使用电场修复脑损伤的方法。这是用前脑大脑卒中鼠模型进行的体内研究。供电系统包括1.4V的助听电池(5)，和与阳极串联的1-20MΩ电阻(7)。阳极电极(6)通过环钻术开口(3)插入到卒中区域或梗塞区域(2)，位于中线(8)到侧脑室(1)的侧边1毫米，深度为4.0mm处。阴极电极放置于卒中区域或梗塞区域的表面(2)。
图11A示出本文公开方法中的电场刺激设备。图11B和图11C示出电场刺激设备安置在鼠中的位置或部位(1和2)。
图12显示电场可以逆转前脑卒中鼠模型的运动功能损伤。数据显示，卒中后电场刺激6周，运动功能缺陷得到恢复(每组n＝6；数据表示为平均数+SE；ANOVA检验；*P＜0.05，与对照组对比；#P＜0.05，与卒中组对比)。
图13A和图13B示出使用一种新的氯甲基细胞示踪物——4-氯甲基-苯甲酰-氨基四甲基若丹明(CMTMR)在制备切片2小时后对皮层膨胀区(CVZ)进行局部染色，研究电场对胚胎鼠皮层(E17)培养的器官型切片中NSPCs迁移的影响。对切片施加的电场强度为20mV/mm，阳极电极置于CVA侧，阴极电极置于软膜侧。图13A表明加入CMTMR 12小时后，与对照组中迁移的NSPCs数量相比，电场显著提高软脑膜(阴极侧)周围迁移的NSPCs数量。图13A还表明电场极性的变化减少了NSPC迁移到软脑膜的数量。图13B示出的柱状图表明培养的器官型切片中各切片的平均细胞数，无电场(白柱)，施加电场(黑柱)，或逆转的电场(灰柱)。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。但这些实施例仅限于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体实验条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照厂商所建议的条件。
EF施加方法和NSPCs迁移成像步骤
选定植块(直径为100-300μm)植块进行观察。在施加电场(EF)时，使用琼脂盐桥来连接盛有Steinberg溶液的烧杯中的银/氯化银电极到任意侧腔中具有过量培养基的池中。在观察期开始和结束时直接测量电场强度。在慢速拍摄观察时，在培养基中加入HEPE酸(25mM)来调节pH值到7.4。使用倒置显微镜(Zeiss Axiovert 200M，购自Zeiss，Oberkochen，Germany)进行慢速拍摄成像，数字化记录3小时NSPCs的迁移。倒置显微镜配备了ORCA-ER相机和Uniblitz明视野快门，可以拍出透射相衬图片或微分干涉相衬(DIC)图片。硬件由Axiovision软件(购自Zeiss)控制。每隔10分钟获取图像。在进行长时间观察时，培养物和EF刺激装置位于CO2培养箱中，所有试验的电场场强使用30mV/mm，暴露时间为10小时。植块暴露在贴壁后2-3小时开始，贴壁后12～13小时终止。在暴露末期，用4％甲醛固定植块植块，然后数码拍摄进行定量。
量化细胞运动的程序
为分析细胞运动，将植块分为四个斜象限(如图2C所示)，细胞运动结果如图2D所示。指定两个象限面向阴极和面向阳极(见图2C)。为定量细胞运动的速度和定向，用图像J软件(来自NIH)计算出细胞质心。产生(X和Y)微米坐标。细胞质心的起点和最后位置输入到Minitab软件(购自Minitab Inc.，State College，Pennsylvania)。根据勾股定理，使用X和Y轴上的绝对运动计算各个细胞的位移。位移除以3(小时)计算出速度(微米/小时)。运动的定向可以用余弦函数表示。可以通过定义为细胞向作为负极的阴极(或模拟阴极)在X轴上移动的距离计算。它除以细胞位移即可计算出各个细胞的定向。因此，当细胞直接向阴极移动时值为-1，而细胞直接向阳极移动时值为+1。
为定量长期暴露于电场中的细胞，对称性表示为植块植块周围细胞的分布函数。分别计算正对阴极和阳极象限的总细胞数。该数据表示为正对阴极象限的细胞数与正对阴极和阳极象限的总细胞数的比值。若所有细胞都位于阴极象限，该比值等于+1，若所有细胞都位于阳极象限，该比值等于0，如果细胞分布均匀，该比值为0.5。
免疫细胞化学和免疫共沉淀的程序
免疫细胞化学和免疫共沉淀的方法已由Ning和Liu等人详细介绍[“Dual neuroprotective signaling mediated by downregulating two distinctphosphatase activities of PTEN，”J.Neurosci.，24，4052-60，(2004)；“Ischemic insults direct glutamate receptor subunit 2-lacking AMPA receptorsto synaptic sites，”J.Neurosci.，26，5309-19(2006)]，在此都引入作为参考。为进行免疫细胞化学标记，使用了以下抗体：豚鼠抗-DCX一抗(购自Santa Cruz Biotechnology，Santa Cruz，CA)，鼠抗-巢蛋白一抗(购自Chemicon，Billerica，MA)，兔抗-NR1一抗(购自Chemicon)，和兔抗-NR2B一抗(购自Novus Biologicals，Littleton，Colorado)。由Alex Fluor 488和596组成的二抗购于Molecular Probes，Eugene，Oregon。使用Zeiss LSM 510META共聚焦显微镜成像，使用图像J软件(来自NIH)进行图像控制。免疫共沉淀分析时使用了以下抗体：兔抗-TIAM1抗体(购自Santa Cruz)，兔抗-NR2B抗体(购自NovusBiologicals)，兔丝氨酸423抗-磷酸化PAK1(购自Santa Cruz)以及鼠抗-肌动蛋白抗体(购自Chemicon)。
所有的数据以平均数±SEM来表示，以p＜0.05为有统计学意义。显著性分析采用t检验和ANOVA检验。
实施例1鼠胚胎LGE的植块培养
从17～18天的胚胎期大鼠中制备大鼠(Wistar)外侧神经嵴(LGE)的植块培养，置于放在施加电场的微室里的聚-L-赖氨酸/层粘连蛋白包被的盖玻片上，如，按照Zhao等人的描述[“Orientation and directed migrationof cultured corneal epithelial cells in small electric fields are serumdependent，”J.Cell Sci.，109，1405-14(1996)]，在此引入作为参考。培养物使用前应在5％CO2培养箱中至少培养2小时来恢复。培养基包括添加了10％FBS和24mM NaHCO3的极限必需培养基(MEM)。
实施例2-生理强度引导的EFs和加速NSPC向阴极迁移
使用来自E17-18鼠LGE的植块培养来研究EF对NSPC迁移的影响。在对照组培养中，细胞从植块向外呈放射状移动，并且在各个植块周围对称分布(见图1A和图1B)。为表现从植块中迁移出的细胞表型特征，使用了抗巢蛋白(典型未分化的NSPCs的中间丝蛋白)抗体和抗doublecortin(DCX，在未成熟的迁移神经元特异性表达的蛋白)抗体进行了免疫细胞化学染色。发现从植块中迁移出的细胞中，76％是巢蛋白阳性细胞，89％的巢蛋白阳性细胞在进行DCX标记时为阳性(见图1C、图1D和图1E)。在一些实施方案中的数据表明，从LGE植块中迁移出的大部分细胞是来源于NSPCs的未成熟的迁移神经元。
植块培养暴露于生理学相关强度范围从大约30mV/mm到大约250mV/mm的EFs内。图2A-D和图3A显示出EF引导植块位于阴极侧的细胞向阴极迁移，但却阻止植块位于阳极侧的细胞向阳极迁移。EFs还能提高植块位于阴极侧细胞迁移到阴极的速度(见图3B)。细胞免疫化学标记表明，71％的向阴极迁移的细胞为巢蛋白和DCX-阳性细胞(见图4A-C)。这些数据表明，在一些实施方案中，Efs作为提示控制和加速NSPC迁移到阴极的定向指导。
实施例3EFs引导的NSPC迁移需要N-甲基-D-天冬氨酸受体(NMDAR)激活
为在细胞水平了解EF-引导的NSPC迁移是如何被引发的，研究了可能负责EF-引导的NSPC迁移的分子信号。作为重要的膜蛋白，已表明NMDARs通过影响Ca2+瞬时频率迁移在神经迁移调节中发挥了重要作用。下面的实验是为了确定NMDARs是否参与了EF-引导的NSPC迁移，以及下游信号是否能够介导NMDARs效应。
为确定NMDARs是否在NSPCs中表达，免疫细胞化学染色显示，NMDARs亚基NR1和NR2B表达于迁移到阴极的大部分细胞(87％)中(图5A-D)，但是无NR2A(数据未显示)，表明含有NR2B的NMDARs在NSPCs中介导NMDAR功能中发挥了重要作用。研究了选择性的NMDAR对抗剂DAPV在植块培养中对NSPC迁移的作用。结果发现，在弱EF中(30mV/mm处理10小时)DAPV(10μM)能显著抑制位于植块阴极侧的NSPC迁移到阴极(图5E-G和图6)。这些数据显示，通过EF刺激激活的NMDARs能介导EF-诱导的NSPC迁移，表明改变膜蛋白的活性可能是迁移细胞对EF刺激应答的关键的第一步。
实施例4EF刺激增强NMDARs与活化剂Rac1的物理性联合
肌动蛋白细胞骨架网络的重排是神经迁移中的基本过程。最近的证据显示，Rho GTPaseRac1通过调节肌动蛋白细胞骨架重塑，在神经迁移的介导中起着重要作用。如果EF-诱导的NSPC迁移需要NMDARs，细胞内信号路径将连接NMDARs和肌动蛋白细胞骨架的重塑。不受限于理论，在一些实施方案中假设EF-刺激激活的NMDARs可能通过与Rac1依赖型信号转导路径相互作用来介导NSPC迁移。为说明这种可能性，我们进行了免疫共沉淀检测来研究EFs是否能提高NMDARs与鸟嘌呤核苷酸交换因子TIAM1(T淋巴瘤侵袭转移诱导因子1)的耦合，TIAM1是引起Rac1活化及随后的肌动蛋白聚合的特定Rac1激活剂。抗-TIAM1抗体的免疫共沉淀导致对照组植块NMDARs的共沉淀，表明在生物学条件下NMDARs与TIAM1之间的物理性相互作用。有趣地是，我们的数据表明，使用生理学EFs在250mV/mm强度下处理植块60min，能显著提高NMDARs与TIAM1之间的联合(图7A-B)。重要地是，我们证明了NMDARs对抗剂DAPV(10μM)能抑制EF-诱导的NMDARs与Rac1激活剂TIAM1的联合。这些数据显示，EF刺激能激活细胞膜上的NMDARs，导致NMDARs与Rac1激活剂TIAM1联合的增强。因此，通过形成含有Rac1相关信号的复合体，NMDARs可将细胞外的EF刺激传输到细胞内的Rac1信号转导路径，从而介导EF-引导的NSPC迁移。
为进一步证明Rac1信号与NMDARs的相互作用包含于EF-诱导的NSPC迁移，我们研究了肌动蛋白聚合中作为Rac1下游靶点的p21-活化激酶1(PAK1)，是否涉及EF-诱导的NMDARs与TIAM1之间的相互作用。通过免疫共沉淀检测，我们发现在EF-暴露的植块中磷酸化的PAK1(p-PAK1，即PAK1的活化形式)与TIAM1之间的联合增强，通过DAPV破坏p-PAK1与TIAM1之间增强的联合来抑制NMDARs(图7C-D)。这些数据表明，在一些实施方案中，EF刺激可能导致补充活化的PAK1到NMDARs-TIAM1复合体，并且该蛋白与蛋白之间的相互作用需要NMDAR激活。
实施例5EF-诱导NMDAR激活提高Rac1信号路径活性
在EF中可观测的NMDAR/TIAM1/p-PAK1蛋白复合体的形成，表明通过激活NMDAR/TIAM1/p-PAK1信号串联可增强PAK1活性。因为增强PAK1活性代表Rac1信号路径活性的增强，我们设立实验确定EF刺激是否能改变PAK1的磷酸化水平。在免疫印迹检测中使用抗p-PAK1丝氨酸423的抗体，我们发现，EF处理(250mV/mm)60分钟显著提高PAK1的磷酸化作用(图8A-B)，显示EF刺激可提高PAK1活性。此外，用NMDAR对抗剂DAPV处理后可显著减弱EF-介导的PAK1磷酸化作用的增加(图8A-B)，表明NMDAR的激活有利于提高EF-诱导的PAK1活性。这些数据表明，通过激活NMDARs的EF刺激，可促进NMDARs与Rac1相关信号的物理性联合，从而提高Rac1依赖型信号转导路径的活性。因此，这些结果支持NMDAR/TIAM1/Rac1/PAK1路径在介导EF-诱导的NSPC迁移中发挥了关键作用的可能性。
实施例6EF-诱导的NMDAR活性促进TIAM1与肌动蛋白细胞骨支架的联合
如果活化的NMDAR/TIAM1/Rac1/PAK1信号路径负责EF-诱导的NSPC迁移，那么肌动蛋白细胞骨支架应该对Rac1信号产生应答，已知Rac1信号偶联肌动蛋白细胞骨支架重塑过程介导细胞迁移。为确定是否有EF-诱导Rac1信号与肌动蛋白细胞骨支架之间的相互作用，使用免疫共沉淀检测来自对照组和电场暴露组植块的蛋白。发现抗-TIAM1抗体导致对照组植块中肌动蛋白的共沉淀(图9A-B)，且肌动蛋白的共沉淀量在EF暴露植块中显著增多(图9A-B)。在一些实施方案中还发现，DAPV处理抑制EF-诱导的增强激动蛋白与TIAM1的联合。这些数据表明，在一些实施方案中，EF-控制的NSPC迁移可能由NMDAR/TIAM1/Rac1/PAK1信号复合体与肌动蛋白细胞骨支架之间的物理性相互作用介导，并且该相互作用是依赖于NMDAR活性。
本文公开的数据表明，EF刺激可激活NMDARs，NMDARs的活性可增强这些通道与TIAM1激活剂和PAK1效应物Rac1的物理性联合，随后增强与肌动蛋白细胞骨支架的联合。这些数据还表明，NMDAR可作为细胞膜传感器，将细胞外EF刺激耦联到细胞内TIAM1/Rac1/PAK1/肌动蛋白路径，从而在NSPC的迁移中起介导作用。蛋白复合体NMDAR/TIAM1/Rac1/PAK1/肌动蛋白在EF-暴露的NSPCs迁移中可以作为新的信号路径。此外，NMDARs与Rac1信号和肌动蛋白细胞骨支架的蛋白与蛋白之间的相互作用可能代表CNS中基本的NMDAR-介导的神经迁移的普遍细胞和分子机制。
在本申请文件中提及的所有出版物或专利申请在此都引入作为参考，如同各个出版物或专利申请都被明确单独地被指明引入作为参考。应当理解的是，为了使本领域其他技术人员获知本发明、其原理和实际应用，本发明已经通过图解和实例的方式作了详细描述。此外，本文提供的具体实施方案并不是详尽的或者对公开的限制，根据前述实例和详细描述，许多替换、修饰或变形对于本领域技术人员来说是显而易见的。因而，本发明包括落入以下权利要求书精神和范围的此类替换、修饰和变形。以上一些描述和实例包括一些方法作用方式的结论，但本发明人并不限制这些结论和作用，仅仅是根据当前的理解把它们作为一种可能的解释。
在本发明描述的有限数量的实施方案中，不应当认为一个实施方案中的具体特征也属于本发明的其他实施方案。没有一个实施方案能够代表本发明的所有方面。在一些实施方案中，其方法可能包括本文没有提及的许多化合物或步骤。在其他实施方案中，其方法不包括或者基本上不包括本文没有列举的任意步骤。存在一些从描述的实施方案中作出的变化和修饰。应当注意到，修复、治疗、管理或预防哺乳动物如人脑中的脑损伤的方法本文引入许多步骤作了描述。这些步骤可以按照任意顺序实施。可以省略或合并一个或更多步骤，但仍然能够获得基本上相同的结果。附加的权利要求可覆盖所有落入本发明范围内的此类变化和修饰。
在本申请文件中提及的所有出版物或专利申请在此都引入作为参考，如同各个出版物或专利申请都被明确单独地被指明引入作为参考。

Claims (11)

1、一种用于修复、治疗、处理或预防哺乳动物脑损伤的方法，优选地，所述的哺乳动物是人，其特征在于，所述方法包括应用直流电场、交流电场、电容耦合电场(CCEF)或脉冲磁场感应电场来引导或调节一个或更多神经干细胞或祖细胞向脑损伤的至少一个部位迁移，所述的神经干细胞或祖细胞是从脑室下区向脑损伤部位迁移，或是从颗粒下区向脑损伤部位迁移的。
2、一种用于修复、治疗、处理或预防哺乳动物脑损伤的装置，其特征在于，所述装置为能够产生电场的电力系统，所述电场为直流电场优选为脉冲直流电场、交流电场、电容耦合电场(CCEF)或脉冲磁场感应电场，优选为直流电场尤其是脉冲直流电场，更优选所述直流电振幅随时间变化，最优选为正弦型变化；所述电力系统包括：
a.电源，
b.两个或多个发射器或电极，和
c.电阻器；
优选地，所述电场的电场强度为0.1mV/mm-1000mV/mm，或为0.5mV/mm-500mV/mm，或为1mV/mm-250mV/mm，或为1mV/mm-100mV/mm，或为5mV/mm-50mV/mm；和/或：
优选地，所述电场是脉冲发生的；进一步优选地，所述脉冲的波形选自正弦、三角形和方形波形；更进一步优选地，所述脉冲间的持续时间为1微秒-10小时，或为10微秒-60分钟，或为0.1秒-45分钟，或为1秒-30分钟，或为10秒-15分钟，或为15秒-10分钟。
3、如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述a.电源选自以下一种或多种：电池、太阳能电池、燃料电池、热电偶和发电机中的整流子型电机；优选地，所述电源的电压范围为0.1伏特-36伏特。
4、如权利要求2或3所述的装置，其特征在于，当使用交流电源时，所述交流电或电场的频率为1Hz-1×107Hz、100Hz-1×106Hz、1×103Hz-5×105Hz、2×103Hz-2×105Hz或5×103Hz-1×105Hz；优选地，所属系统还包括：整流器或AC-DC变流器，其用于将交流电转换为直流电。
5、如权利要求2-4任一项所述的装置，其特征在于，所述b.发射器或电极的结构为两个平行的板或两个平行的电极的形式。
6、如权利要求2-5任一项所述的装置，其特征在于，所述b.发射器或电极为杂散场电极或共振腔。
7、如权利要求2-6任一项所述的装置，其特征在于，所述电极包括阳极和阴极，其由化学惰性电导体，所述电导体材料选自：铝、金、银、铂、铱及其合金。
8、如权利要求2-7任一项所述的装置，其特征在于，所述c.电阻器的电阻为1欧姆-1×108欧姆。
9、权利要求2-7任一项所述的装置在制造用于修复、治疗、处理或预防哺乳动物脑损伤的医疗设备中的应用。
10、如权利要求9所述的应用，其中所述的脑损伤是指创伤性脑损伤、非创伤性脑损伤或神经变性疾病；优选地，所述的脑损伤为非创伤性脑损伤；更优选地，所述的非创伤性脑损伤为卒中、脑膜炎、低氧或缺氧。
11、如权利要求10所述的应用，其中所述的脑损伤为神经变性疾病，优选地，所述的神经变性疾病为选自以下的一种或几种：亚历山大病、阿尔珀斯病、阿尔茨海默病、肌萎缩性侧索硬化、运动失调性性毛细血管扩张症、巴滕病、牛海绵状脑病、卡纳万病、科凯恩综合征、皮质基底节变性、皮质基底节变性克-雅综合征、亨廷顿舞蹈病、艾滋病痴呆综合征、肯尼迪病、克拉伯病、卢伊体痴呆、马-约病、多发性硬化、多系统萎缩、发作性睡眠、多发性睡眠神经疏螺旋体病、帕金森病、佩-梅病、皮克病、原发性侧束硬化、朊病毒病、雷夫叙姆病、桑德霍夫病、希尔德病、利什特海姆病、精神分裂症、脊髓小脑性共济失调、脊髓性肌萎缩、斯-理-奥综合征和脊髓痨。
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