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研究發現:干細胞衍生的神經元有望治療帕金森病

日期: 2020-10-27
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? ? ? ?眾所周知,在遭受創傷、中風或帕金森等退行性疾病的損傷后,成熟的大腦在自我修復方面表現得非常糟糕。盡管具有無限適應性的干細胞為更好的神經修復提供了希望,但是大腦精確調整的復雜性阻礙了臨床治療的開發,治療帕金森依舊困難重重。


? ? ? ?近日,研究有了新的進展??茖W家在帕金森病的小鼠模型中展示了一種用于概念驗證的干細胞療法。他們發現由人胚胎干細胞(ESC)產生的神經元可以很好地整合到大腦的正確區域,與內源性的神經元建立連接,并恢復這些小鼠的運動功能。相關研究結果于2020年9月22日在線發表在《Cell Stem Cell》期刊上。


研究發現:干細胞衍生的神經元有望治療帕金森病


? ? ? ?在這項研究中,研究人員發現多巴胺神經元在帕金森病中已死亡,因此首先誘導人ESC分化成產多巴胺神經元,然后再將這些新產生的神經元移植到小鼠的中腦,也就是小鼠受帕金森病退化影響最大的大腦區域。幾個月后,在新神經元融入大腦后,小鼠的運動技能有所改善。


? ? ? ?研究人員觀察到,移植的神經元長距離地連接到大腦的運動控制區域。神經細胞還與大腦的調節區域建立了連接,這些區域向新的神經元進食,防止它們受到過度刺激。這兩組連接--從移植的神經元中輸入和輸出,都類似于內源性神經元建立的神經回路。只有產生多巴胺的細胞才是如此。


? ? ? ?研究人員利用產生神經遞質谷氨酸的不參與帕金森病產生的神經元開展類似的實驗,結果表明,產生神經遞質谷氨酸的細胞(不參與帕金森?。]有修復運動回路,這揭示了神經元身份對修復損傷的重要性。


? ? ? ?為了最終確認移植的神經元已經修復了帕金森病受損的電路,研究人員在人胚胎干細胞中插入了基因開關,當這些細胞在飲食中暴露于專門的設計藥物或通過注射時,開關會將細胞的活動調高或調低。當干細胞被關閉時,小鼠的運動改善消失了,這表明干細胞對恢復帕金森氏癥受損的大腦至關重要。該研究還表明,這種基因開關技術可用于微調移植細胞的活性,以優化治療。


? ? ? ?研究人員表示,多年來他們一直在開發將干細胞轉化為大腦內多種不同類型神經元的方法。每種神經系統疾病或損傷都需要自己專門的神經細胞來治療,但治療方案可能大致相似。此次研究用帕金森病作為模型,但對于許多不同的神經系統疾病來說,原理是一樣的。


? ? ? ?該研究由美國威斯康星大學麥迪遜分校、中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心、中國科學院大學、上海腦科學與類腦研究中心和杜克-新加坡國立大學醫學院等研究人員共同完成。目前,研究團隊正在靈長類動物身上測試類似的治療方法,這是邁向人體臨床試驗的一步。



資訊出處:

[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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