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华人学者重要成果连发四权威期刊

2015-1-22 作者:佚名   来源:生物通 我要评论1

宾州州立大学的科学家和他们的学生,花了无数时间试图解决棘手的研究奥秘,是什么激励着他们这样做呢?宾州州立大学生物学教授陈功(音译,Gong Chen)说,答案是,他们希望帮助缓解患者及其亲人的痛苦。

他告诉一群阿尔茨海默氏病患者及其亲属朋友:“我希望帮助那些患有大脑/脊髓损伤和疾病的人。”

在2014年10月份阿尔茨海默氏症协会的 Walk to End Alzheimer's Disease会议上,当陈功宣布了他实验室最新取得的研究成果后,人群中爆发出掌声和欢呼声,有些人甚至流下了泪水。他说:“我们开发出一种革命性的方法,可使大脑内的瘢痕组织逆转回正常的神经组织。”

陈功早年毕业于复旦大学,在上海生理学研究所获得博士学位,先后在斯坦福大学和耶鲁大学从事博士后研究,目前是宾州州立大学生命科学Verne M. Willaman冠名主任,他带领一个研究小组,致力于大脑和脊髓疾病相关的几个研究项目。这些疾病包括阿尔茨海默氏病、帕金森氏病、肌萎缩性侧索硬化症、中风、脑外伤、脊髓损伤、癫痫、自闭症和精神分裂症。研究成果曾经多次发表在Cell、PNAS、Neuron、J of Neuroscience、Nature、Nature Neuroscience、JBC、Human Molecular Genetics等国际著名学术期刊。

最近,该实验室用新技术修复大脑瘢痕组织所取得的一系列研究结果,已经陆续发表在Cell、Nature、Cell Stem Cell和Nature Communications等国际权威期刊。

大脑有神经细胞,称为神经元,另一种称为神经胶质细胞。当神经胶质细胞是健康时,它们是大脑神经系统的重要组成部分。健康的神经胶质细胞包围着神经元——大脑的神经细胞,并为它们提供支持、保护、绝缘、氧气和营养。但是当神经组织由于中风或外伤而受损时,神经胶质细胞将会通过增殖而做出反应,有时候会过度增殖,因此会堵塞神经系统,并形成胶质瘢痕,从而对患者造成更多的健康问题。

例如,脊髓损伤后所形成的胶质瘢痕,会造成脊髓堵塞,这可能会关闭大脑和腿部控制肌之间的通信电路,从而使人无法行走。

最近发表在Cell Stem Cell的一项研究,在一个已知具有记忆障碍和脑细胞异常(类似于阿尔茨海默氏病患者)的小鼠品系行为实验中,成功测试了陈功实验室的新技术。这项研究表明,即使在很老的阿尔茨海默氏病小鼠中,陈博士研究小组能够从这些小鼠的内胶质细胞再生出许多功能性神经元,并补充小鼠大脑中缺失的神经元。这项研究提出了一种希望,或许有一天我们可以用神经替代疗法来帮助人类患者。

陈功实验室通过证明人类神经胶质细胞可以被直接变成神经细胞,又向前迈出了一大步,但是这项研究利用人脑细胞,当时只是在实验室培养皿中进行的。

陈功说:“目前,除了我们已经开发的方法之外,还没有可用的方法,能通过将胶质瘢痕恢复到正常神经组织来修复大脑。”

这项研究很重要,因为它提出了一种全新的研究方法,可为阿尔茨海默氏病开发一种新型而有效的治疗方法。

陈功说:“其他许多研究团队正在向大脑中注入干细胞,以在那里产生新的神经元,这些干细胞与患者自身细胞不同,但是他们面临免疫系统的排斥和其他挫折。我们的技术是与众不同的。因为我们的方法是把大脑自身的神经胶质细胞变成神经细胞,它不需要移植。”

陈功实验室正致力于开发用于基因治疗和药物治疗的技术,目的是推进所有人体临床试验阶段的研究,在治疗方法用于患者治疗之前这是必需的。

陈功说:“基因疗法将需要脑部手术,但是治疗可以直接被传递至大脑。药物治疗使用化学合成的化合物,并可能被开发成药丸。我们可以兴奋地想象,将来,患者可以通过每天早上服用药片来再生大脑中的新神经元。”

陈功说,他希望他实验室的新技术最终可以用来帮助一系列神经损伤和疾病(涉及胶质细胞瘢痕)患者。

他说:“我们研究的这一领域,主要专注于发现脑部疾病的有效疗法,包括阿尔茨海默氏病、帕金森病和ALS——涉及到神经元变性;中风——涉及到脑内事件引起的神经元损伤;创伤性脑损伤和脊髓损伤——涉及外部力量(如暴力和意外事故)创伤所引起的神经元损伤;癫痫——可由多种因素引起。”

除了这些疾病,成功实验室的研究项目还集中在自闭症和精神分裂症,这都是神经精神疾病。
陈功说:“我们正在努力尽快将我们实验室的研究转化到临床上,以直接帮助患有各种脑部和脊髓疾病的患者。我想让人们知道,我们目前的研究结果,可以给他们带来希望。”

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