神经发生是中枢神经系统（CNS）中神经干细胞向神经元分化的过程。该过程在胚胎发育时期初步发生，通常称为神经发育或产前神经发生。值得注意的是，神经发生持续伴随出生，并延续到整个成年期，这一阶段被称为产后神经发生和成年神经发生，明显与产前神经发生有所不同。

在神经发育期，来源于心室区外胚层的神经上皮细胞（VZ）会伸长，形成哺乳动物中枢神经系统的原始神经干细胞，即径向胶质细胞（RGCs）。RGCs不仅具备自我更新的特性，还能通过不对称分裂直接或间接生成神经元。同时，它们在有丝分裂后也能产生自我更新的子细胞，如中间祖细胞（IPC）。

神经干细胞是组成中枢神经系统的神经元和胶质细胞的前体，因此它们在神经发育研究、神经疾病建模和再生医学领域占据重要地位。因此，开发有效获取神经干细胞的方法显得格外重要。目前，已确定实现神经干细胞获取的三种主要方法： 1. 从原始神经组织中分离并加入碱性成纤维生长因子和表皮生长因子进行诱导，以促使增殖与自我更新； 2. 通过多能诱导干细胞来源的分化，采用胚状体形成或单层培养等技术； 3. 直接诱导体细胞转分化，包括使用小分子结合特定转录因子的表达、化学转分化以及结合生长因子的三维培养体系。

神经干细胞的行为受细胞外微环境（也称为干细胞巢）的显著影响。在细胞因子和生长因子引导下，近成熟的神经细胞会调控神经干细胞的行为，并指导其分化。这些调控信号及小分子可用于调节细胞信号通路，从而影响体外培养中的神经细胞培养结果。

神经发育与疾病建模的研究需要培养多种类型的神经细胞，具有不同的同质性和复杂性。非极化神经干细胞的二维单层培养是最基础的培养方法，因其同源性和有限的分化潜能，最适合用于高通量筛选。而相比之下，具有自组织能力的神经节（二维结构）展现出更多的复杂性。球状体和类器官则代表了更复杂的三维培养模式，能够更好地模拟细胞间及细胞与细胞外基质（ECM）的相互作用。不过，某些类型的神经细胞，如小胶质细胞，目前在类器官培养中仍未得到充分研究。

生物工程模型（包括支架技术和微流控芯片平台）的应用旨在模拟活体组织及合成的微环境，从而促进神经网络的构建与神经疾病模型的建立。这一进展进一步推动了神经干细胞（NSCs）研究。生物物理因素，如细胞外基质的硬度及机械牵张，显著影响神经干细胞的发育。较硬的凝胶有助于神经干细胞分化为胶质细胞，而更加柔韧的多孔凝胶则促进其分化为神经元并协助细胞迁移。细胞生物学模型与工程模型的结合，使组织结构及再生特性得到改善。

近年来，生物打印作为3D打印的一种创新形式，能够自动并精确地排列细胞、细胞外基质及信号因子，生成复杂结构的活组织。通过恰当的分化信号对神经干细胞进行生物打印，不仅可以克服再生障碍，还可促使形成与天然神经组织相似的复杂细胞排列。

神经干细胞能够分泌可溶性神经营养因子，并具备分化为多种神经细胞类型的能力，因此被视为治疗中枢神经系统相关疾病的有前景方案。已有研究表明，神经干细胞植入在多种神经退行性疾病动物模型中显示出良好效果，如阿尔茨海默病、肌萎缩侧索硬化症（ALS）、亨廷顿病和帕金森病（PD）等，以及脊髓损伤、中风、创伤性脑损伤、癫痫和脑瘫等模型。

然而，神经干细胞转移和神经元的治疗应用面临诸多挑战，包括细胞来源的同质性不足、植入细胞的存活率低、细胞分化差及轴突生长问题。通过将机械与生物化学参数应用于特定空间结构的生物工程支架中，有望改善神经干细胞及神经元的治疗效果。

在神经发育研究中，识别和鉴定各种类型的神经细胞是一项重要工作。这通常依据神经发生过程中不同细胞表达的神经谱系标记物实现。这些标记物可能为DNA、RNA或蛋白质标签。相关信息可在相关研究资料中找到。为了进一步推动医疗科学和技术的发展，尊龙凯时人生就博将持续关注和支持在神经干细胞领域的研究与应用。