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研究发现:干细胞衍生的神经元有望治疗帕金森病

日期: 2020-10-27
浏览次数: 563

       众所周知,在遭受创伤、中风或帕金森等退行性疾病的损伤后,成熟的大脑在自我修复方面表现得非常糟糕。尽管具有无限适应性的干细胞为更好的神经修复提供了希望,但是大脑精确调整的复杂性阻碍了临床治疗的开发,治疗帕金森依旧困难重重。


       近日,研究有了新的进展。科学家在帕金森病的小鼠模型中展示了一种用于概念验证的干细胞疗法。他们发现由人胚胎干细胞(ESC)产生的神经元可以很好地整合到大脑的正确区域,与内源性的神经元建立连接,并恢复这些小鼠的运动功能。相关研究结果于2020年9月22日在线发表在《Cell Stem Cell》期刊上。


研究发现:干细胞衍生的神经元有望治疗帕金森病


       在这项研究中,研究人员发现多巴胺神经元在帕金森病中已死亡,因此首先诱导人ESC分化成产多巴胺神经元,然后再将这些新产生的神经元移植到小鼠的中脑,也就是小鼠受帕金森病退化影响最大的大脑区域。几个月后,在新神经元融入大脑后,小鼠的运动技能有所改善。


       研究人员观察到,移植的神经元长距离地连接到大脑的运动控制区域。神经细胞还与大脑的调节区域建立了连接,这些区域向新的神经元进食,防止它们受到过度刺激。这两组连接--从移植的神经元中输入和输出,都类似于内源性神经元建立的神经回路。只有产生多巴胺的细胞才是如此。


       研究人员利用产生神经递质谷氨酸的不参与帕金森病产生的神经元开展类似的实验,结果表明,产生神经递质谷氨酸的细胞(不参与帕金森病)没有修复运动回路,这揭示了神经元身份对修复损伤的重要性。


       为了最终确认移植的神经元已经修复了帕金森病受损的电路,研究人员在人胚胎干细胞中插入了基因开关,当这些细胞在饮食中暴露于专门的设计药物或通过注射时,开关会将细胞的活动调高或调低。当干细胞被关闭时,小鼠的运动改善消失了,这表明干细胞对恢复帕金森氏症受损的大脑至关重要。该研究还表明,这种基因开关技术可用于微调移植细胞的活性,以优化治疗。


       研究人员表示,多年来他们一直在开发将干细胞转化为大脑内多种不同类型神经元的方法。每种神经系统疾病或损伤都需要自己专门的神经细胞来治疗,但治疗方案可能大致相似。此次研究用帕金森病作为模型,但对于许多不同的神经系统疾病来说,原理是一样的。


       该研究由美国威斯康星大学麦迪逊分校、中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心、中国科学院大学、上海脑科学与类脑研究中心和杜克-新加坡国立大学医学院等研究人员共同完成。目前,研究团队正在灵长类动物身上测试类似的治疗方法,这是迈向人体临床试验的一步。



资讯出处:

[1]Man Xiong,Yezheng Tao,et al.Human Stem Cell-Derived Neurons Repair Circuits and Restore Neural Function[J].Cell Stem Cell,2020,(9).

[2] Eric Hamilton.Stem cells can repair Parkinson's-damaged circuits in mouse brains[N].Medical Press,2020-09-25.


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