科西部研究院:干细胞移植治疗使细胞分化为神经元

近日,南加州大学(USC)领导的研究团队在NatureMedicine杂志上发表一项研究,他们结合移植的人类干细胞和一种特定蛋白质,试图逆转中风病人的永久性脑损伤,目前,FDA已经批准这项疗法在中风患者中进行临床研究。

在美国,每年有近80万人发生中风。多于70%的中风幸存者出现神经方面的后遗症,如麻木、偏瘫、失语等等。中风主要包括出血性脑中风和缺血性脑中风。其中,缺血性脑中风最常见,主要是由于大脑血管堵塞,血液流通不畅形成凝块后导致的。目前仍然没有有效、实用的药物在中风后进行治疗。而干细胞再生药物在中风治疗中有很大的潜力。

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USC的研究人员发现了一种名为3K3A-APC的蛋白质可以刺激神经干细胞转化为有功能的神经元。它是人活化蛋白C的一种变体,人活化蛋白C是一种血液中的蛋白酶,它具有抗凝作用。目前,改造的人活化蛋白C一直被作为神经保护剂研究。美国食品和药物管理局已经批准3K3A-APC用于短时间内缺血性中风患者的二期临床研究。而USC的研究人员首次发现了3K3A-APC还有在中风小鼠模型中促进人干细胞转化为神经元的功能。

3K3A-APC不仅可以帮助移植的干细胞转化为神经元,并且可以将它们整合到宿主的神经系统中去,使其在功能和结构上与宿主神经元保持联系。研究人员认为这对未来的相关研究提供了重要的标准。

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尽管其他研究人员已经将干细胞移植应用到脑损伤领域,但他们取得的成果十分有限,部分是因为移植的干细胞会随着时间减少,而3K3A-APC的使用则防止了这种情况发生。

联合治疗是怎样进行的?

科学家在诱导小鼠中风一周后(相当于人类的几个月时间)将人类神经干细胞置于它们损伤的大脑旁,然后在接下来的7天内给予免疫抑制剂环孢霉素和3K3A-APC或安慰剂溶液处理。

移植的干细胞成熟分化为神经元和其他脑细胞。联合使用3K3A-APC处理组比安慰剂处理组的干细胞来源神经元要多16倍。

经过五周治疗后,小鼠的中风导致的功能障碍降程度到最低,小鼠基本恢复了运动和感觉功能。移植细胞和宿主细胞之间形成了突触,因此移植细胞在宿主的神经环路中可以发挥功能。

为了确认注射的干细胞确实可以改善运动及感觉功能,研究人员使用一种毒素靶向灭活人干细胞来源的神经元。他们发现这经毒素处理的小鼠运动和感知功能的改善消失了,这证明移植进的干细胞对于从中风导致的残疾中恢复是必须的。

此外,研究人员还通过一系列行为学实验评估小鼠的运动及感觉功能。研究人员发现,那些给予人干细胞和3K3A-APC处理的小鼠的表现明显更好。

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干细胞疗法的未来

在今年六月份,斯坦福大学的研究人员就向运动和感觉功能受损的中风患者脑内注入成年捐赠者骨髓来源的干细胞,尽管参与此研究的病人只有18个,但研究人员发现病人的状况有明显改善,比如可以再次行走。斯坦福大学的研究人员认为干细胞促进了大脑神经元再生,但移植干细胞本身并没有分化成神经元。

而与上述结果不同的是,USC的研究人员可以促进移植的干细胞转变为神经元。他们希望进行二期临床实验,验证他们在小鼠中促进神经元生长的联合治疗方案是否在脑卒中病人中可以被重复。如果实验成功,他们计划将神经干细胞移植和3K3A-APC治疗用于其他神经疾病,比如脊髓损伤。

发布者:木木夕,转转请注明出处:https://www.cells88.com/lcyj/3512.html

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