移植人干细胞,帕金森病 中国实验动物信息网 2020-10-07 337

　　在遭受创伤，中风或变性疾病（如帕金森氏病）伤害后，成熟的大脑在自我修复中的功能非常差，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，大脑精确协调的复杂性阻碍了临床治疗的发展。

　　旨在克服这些障碍的新研究包括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中心，中国科学院，上海脑科学与类脑研究中心以及从杜克大学到新加坡国立大学医学院的研究人员已经证明了干细胞疗法可以在帕金森氏病小鼠模型中证明这一概念。他们发现，人类胚胎干细胞（ESC）产生的神经元已成功整合到大脑的正确区域，与这些内源性神经元建立了联系并恢复了运动功能。通过仔细追踪移植的干细胞的命运，这些作者在帕金森氏病中产生多巴胺的神经元（即产生多巴胺的神经元，也称为多巴胺能神经元）中发现了这些细胞的身份。 ）---确定它们生成的连接和特征。随着越来越多的使用干细胞产生数十种独特神经元的方法，这项研究表明神经干细胞疗法是一个可行的目标。但是，需要进行进一步的研究才能将小鼠研究的结果传达给人类。威斯康星大学麦迪逊分校的神经科学家张素春说： “我们的大脑与特定位置的非常特定的神经细胞精确连接，可以执行所有复杂的运动。一切都取决于它。特定的细胞类型。通过连接神经回路形成神经回路，神经损伤通常会影响特定的大脑区域或特定的细胞类型，从而破坏神经回路。需要修复神经回路。“

　　要在帕金森氏病的小鼠模型中修复这些神经回路，多巴胺产生的神经元会死于帕金森氏病，因此这些作者首先将人类胚胎干细胞转变为产生多巴胺的神经元。诱导分化。他们将这些新生成的神经元移植到这些小鼠的中脑，这是受帕金森氏症变性影响*大的大脑区域。几个月后，这些新产生的神经元有时间整合到大脑中，然后这些小鼠的运动技能得到改善。通过仔细的观察，Zhang和他的团队能够观察到这些移植的神经元延伸很长的距离，并与大脑的运动控制区域相连。它们还与进入新神经元的大脑调节区域建立联系，并防止它们受到过度刺激。这两组移植神经元的输入和输出之间的连接类似于由内源性神经元建立的神经回路。这仅适用于产生多巴胺的神经元。使用产生神经递质谷氨酸的神经元进行了类似的实验，该神经递质不参与帕金森氏病的发展。结果表明，这些产生谷氨酸的神经元的移植不能修复这些小鼠的运动回路，并且神经元身份修复损伤的重要性。为了*终证实这些移植的产生多巴胺的神经元修复了帕金森氏病受损的神经回路，这些研究人员将一个开关的基因插入到了人类胚胎干细胞中。做到了当这些细胞在饮食中或通过注射药物暴露于特殊设计的药物时，这些开/关开关会增加或降低这些细胞的活性。当关闭这些干细胞时，这些小鼠运动能力的改善就消失了，这表明这些干细胞对于恢复帕金森氏病所致的大脑至关重要。新研究还表明，该基因转换技术可用于微调移植细胞的活性以优化治疗。

　　多年来，张的研究团队和其他研究人员已经开发出将干细胞转化为大脑中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进行治疗，但是治疗计划可以相似。张说：“我们以帕金森氏病为模型，但是对于许多不同的神经系统疾病，其原理是相同的。”

　　本研究对张有个人意义。作为医生和科学家，他经常收到急于治疗神经系统疾病或脑外伤的家庭的来信。这也是他可以同情的经历。六年前，张在自行车事故中摔断了脖子。他在医院醒来时半瘫痪。他想到的*件事是干细胞-他已经研究了很多年-它如何帮助他的康复。

　　经过多年的物理治疗，张仍然相信正确的干细胞疗法可能会帮助像他这样的人以及他将来听到的家庭。

　　由于这个原因，Zhang小组目前正在测试灵长类动物的类似治疗方法。这是迈向人类临床试验的*步。他说：“有希望，但我们需要逐步采取步骤。”