神經干細胞是具有多潛能性的細胞，它具有分化成有限細胞類型和構建組織的能力。目前已知，神經干細胞在體外特定的條件下可被誘導分化為神經元細胞、神經膠質細胞和少突膠質細胞。筆者在試驗時曾取小鼠中腦神經干細胞在體外進行誘導分化，為證實其多分化潛能，在撤掉絲裂原并加入血清分化1周后，對細胞進行免疫組織化學鑒定，發現分化的細胞中有神經元特異性烯醇化酶、膠質纖維酸性蛋白、和小膠質細胞特異性抗原標志Gal-C陽性緗胞。此三種細胞已成為鑒定神經干細胞分化能力的特異性指標。
目前，神經干細胞的分離方法主要有三種：無血清培養基自然篩選法、流失細胞術分選法、免疫磁珠分選法。下面重點介紹下我們公司采用的無血清培養基自然篩選法。
無血清培養基自然篩選法是迄今應用，也是zui簡單和容易操作且行之有效的方法。其原理是利用特殊的培養基使成熟的神經細胞無法較長時間地成活，而分離篩選出能夠在該培養條件下存活并增殖的神經干細胞群體。首先將含神經干細胞的神經組織通過機械或酶解分散等方法制備成單細胞，然后培養于含有特殊營養添加劑和促增殖因子的不含血清的培養液中。非神經干細胞在這種培養系統中由于營養缺陷無法較長時間地存活，而神經干細胞則適應該培養體系并在促增殖因子作用下生長增殖。因此，經過培養一段時間之后，就可獲得通過這種自然篩選而增殖形成的呈神經球狀生長的神經干細胞群體。這種利用特殊培養基自然篩選神經干細胞方法的優點是：簡便易行，不需要特殊的儀器設備等條件，分離效率高，神經干細胞損傷小易于成活。
神經干細胞的體外培養，選用合適的體外培養條件至關重要。目前，常規使用的
神經干細胞培養基為DEME/F12（1:1）加上無血清營養添加劑B27和堿性成纖維細胞生長因子（basic fibroblast growth factor，bFGF），也有應用添加劑N2或表皮生長因子（epidermal growth factor,EGF）等。在此培養體系中神經干細胞呈神經球狀生長，即增殖的細胞不貼附于培養器皿上，而是圓形的細胞彼此黏附在一起形成小球狀懸浮于培養液中生長。當采用一些方法將其分散成單細胞后，既可由單個細胞增殖成神經球，也可由數個細胞重聚集后形成小神經球結構，然后小神經球再增殖成較大的神經球。這些神經球中，外周的細胞為新增殖的細胞，生長較為旺盛，而在神經球中央，特別是直徑較大的神經球可見到有一些細胞出現凋亡或壞死，有部分可發生自主分化，表現為帶短突起的細胞。所以，當神經球長到一定大小要及時傳代。
要維持神經干細胞在體外生長，在培養體系中需要加入絲裂原來促進其增殖，大多數采用bFGF。適當濃度的bFGF可使神經干細胞的增殖能力達到zui大，但高濃度卻會促進神經干細胞的分化。
神經干細胞體外培養另外很重要的一點就是如何盡量讓其少分化或不分化，除了神經干細胞本身的特性決定了一部分不對稱分裂的細胞必將發生自主分化外，培養條件對神經干細胞的分化與否影響很大，比如在培養中發現，將神經干細胞球培養于塑料器皿，其黏附于器皿表面并發生分化的可能要比培養于玻璃器皿的高很多。另外，某些底物如多聚賴氨酸或多聚尿氨酸、作為細胞外基質的的層黏臉蛋白、膠原等都能在無特殊誘導劑存在的情況下，促進神經干細胞的貼壁而分化。神經干細胞在體外分化的形態表現為由圓形變成帶有明顯突起、形態各異的神經細胞，懸浮的神經球出現貼壁呈圓盤狀，形態各異的細胞向周圍呈放射狀長出并遷移，甚至全部細胞均分化平鋪于器皿上生長。培養液中bFGF除了對神經干細胞的分裂增殖起著關鍵的作用外，對神經干細胞分化的作用也很重要。當培養液中撤除bFGF時能夠導致神經干細胞的分化，但較高濃度的bFGF卻也能促進神經干細胞的分化。
