PNAS: 移植的干细胞可修复大鼠中风受损的大脑

2020-04-12 竹子 转化医学网

修复神经损伤对科学家和医师而言从来都不是一件容易的事,但仍然是众多神经科学研究中的最终目标。例如,将神经元干细胞移植到脑部受损或患病区域尽管遇到了一些困难,但仍被吹捧为一种潜在的治疗选择。如今,瑞典隆

修复神经损伤对科学家和医师而言从来都不是一件容易的事,但仍然是众多神经科学研究中的最终目标。例如,将神经元干细胞移植到脑部受损或患病区域尽管遇到了一些困难,但仍被吹捧为一种潜在的治疗选择。如今,瑞典隆德大学的研究人员可能刚好找到了一种方法——使用诱导性多功能干细胞(iPS)来源的皮神经元治疗中风大鼠。

近日,瑞典隆德大学的研究人员通过将人类皮肤细胞重新编程为神经细胞,然后将其移植到大鼠的大脑中,成功地恢复了中风大鼠的活动能力和触觉。该研究现已发表在研究杂志PNAS上。

这项研究的幕后主力神经病学教授Zaal Kokaia说,在移植六个月后,可以看到新细胞如何修复中风对大鼠大脑造成的损害。他与高级教授Olle Lindvall和研究员Sara Palma-Tortosa一起进行研究。

隆德团队和其他研究人员先前的几项研究表明,可以将源自人类干细胞或重新编程的细胞的神经细胞移植到患有中风的大鼠的大脑中。但是,尚不知道移植的细胞是否能够以恢复正常运动和感觉的方式在大鼠脑中正确形成连接。

这项新研究的发现,在PNAS上发表了一篇题为“Activity in grated human iPS cell-derived cortical neurons integrated in stroke-injured rat brain regulates motor behavior”(译为“中风损伤大鼠大脑中的人类iPS细胞来源的皮质神经元的整合活动调节运动行为”)的文章,结果表明该方法能够通过以下方式恢复活动性和触摸感将人类皮肤细胞重新编程为神经细胞,然后将其移植到大鼠的大脑中。

研究人员已经使用跟踪技术、电子显微镜和其他方法(如光)来关闭移植细胞的活性,以此表明它们确实在受损的神经回路中正确连接。他们已经看到,来自移植细胞的纤维已经生长到大脑的另一侧,即没有移植任何细胞的那一侧建立了连接。以前的研究都没有证明这一点。Zaal Kokaia和同事Olle Lindvall对研究结果搞到很惊讶,他们已经研究了大脑数十年。

Olle Lindvall说,“值得注意的是,它实际上是可以修复中风损伤大脑和已经丢失的重构中的神经连接。该研究催生新的希望,即使要实现这一目标还有很长的路要走,但在未来它可能是新的健康神经,在中风患者中取代死亡的神经细胞。”

研究人员使用了在实验室经过重新编程成为神经细胞的人类皮肤细胞,然后将它们移植到大鼠的大脑皮层中,这是中风后最常受损的部分。现在,研究人员将进行进一步的研究。

研究人员还想更多地了解移植的细胞如何影响大脑的另一半。他们还希望更深入地了解移植如何影响诸如记忆的智力功能。此外还会研究可能的副作用。理所当然,对于将来要在临床上使用的细胞移植而言,安全性极其重要。

原始出处:Sara Palma-Tortosa, Daniel Tornero, Marita Grønning Hansen Hansen, et al, Activity in grafted human iPS cell–derived cortical neurons integrated in stroke-injured rat brain regulates motor behavior. Proceedings of the National Academy of Sciences (2020).

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