加利福尼亞大學聖地亞哥分校醫學院和聖地亞哥退伍軍人管理局醫療中心的研究人員報告說,人類神經幹細胞(NSCs)移植到脊髓損傷的實驗鼠一年半後,表現出持續的增長和成熟,移植一年後功能開始恢複。這一發現發表在九月刊《Journal of Clinical Investigation》上。
加利福尼亞大學聖地亞哥分校醫學院和聖地亞哥退伍軍人管理局醫療中心的研究人員報告說,人類神經幹細胞(NSCs)移植到脊髓損傷的實驗鼠一年半後,表現出持續的增長和成熟,移植一年後功能開始恢複。這一發現發表在九月刊《Journal of Clinical Investigation》上。
Paul Lu博士表示,盡管被放置在一個創傷性的齧齒類動物的環境,神經幹細胞仍保留自然人的成熟率。這對計劃進行人的臨床研究非常重要。
神經幹細胞分化為神經元、膠質細胞或支持細胞。研究人員Lu和同事Mark Tuszynski博士探索了其作為脊髓損傷的一種修補操作的潛能,植入來自誘導多能幹細胞的NSCs給脊髓損傷動物模型以修複損傷。此前公布的動物研究中,Lu和Tuszynski都已經證明NSCs能存活植入和建立新的聯係,甚至開始恢複有限的生理功能,如因麻痹損傷已經失去了功能的足運動。
但仍然存在一些主要問題:NSCs的成熟率是多少?存活多長時間?大鼠的生物學的速度比人類快得多。人的妊娠期是280天,對於一隻大鼠來說是21天。一個2歲或3歲的兒童的大腦的身體/大腦重量比與一隻20天大的老鼠相當。在動物模型中,人類NSCs可未來能無法準確反映人類患者的功能。
Tuszynski表示,大多數NSC移植研究為短期的,從幾周到幾個月內測量存活時間。完整地測量人類NSCs的生長和成熟率或者從最初的移植中可能發生什麼變化,這點時間完全不夠。這些都是需要考慮的重要因素,不僅是幹細胞生物學的基礎科學,而且是利用NSCs進行脊髓損傷修複的轉化人類試驗的實踐設計。我們需要更好地理解長期特點和時間過程,以便我們能夠準確地評估結果和成功。
Lu和他的同事們使用了廣泛使用的來自人胚胎幹細胞的H9人類NSC。對H9 NSCs進行修飾使其表達綠色熒光蛋白並嵌入含有生長因子cocktai的纖維蛋白矩陣。該矩陣然後被移植到免疫缺陷大鼠損傷2周後的脊髓病變處,大鼠的前肢功能已經受損。對照組大鼠進行了類似的操作,但沒有NSCs。
科學家們然後監測了移植物隨時間推移的生長發育,原始生長後幾個月緊接著出現成熟神經細胞的標誌。隨著移植物的老化,細胞繼續顯示逐漸的正常發育過程,包括自然修剪和重新分配,較少關注發育但更多關注成熟的細胞。
Lu表示,令人驚訝的是,我們發現了整個時期幹細胞持續成熟的證據。很明顯,這些神經幹細胞雖然長期存在於一個充滿挑戰的環境中,但仍保留其固有的成熟程序。大鼠前肢功能的恢複支持基本的治療思路,但重要的是,隻有在神經元和膠質細胞譜係的成熟細胞標誌物被表達後才會發生改善。
這項漫長的研究報告了其他發現:植入的NSCs不會從病變部位遷移,但支持性星形膠質細胞確實存在潛在的安全隱患。然而,科學家們沒有觀察到任何膠質細胞生長都有的副作用,如隨時間變化的腫瘤的形成或前肢功能的惡化。Tuszynski表示,改良後的移植手術可以減少細胞泄漏。
Tuszynski表示,底線是未來臨床試驗結局的測量需關注移植後的長時間點。依賴短時間點進行主要結局的測量可能會產生誤導性的負麵的結果解釋。我們需要考慮到神經幹細胞的長期發育生物學。成功,它似乎需要時間。
原始出處:
Lu P, Ceto S, Wang Y,et.al.Prolonged human neural stem cell maturation supports recovery in injured rodent CNS.Journal of Clinical Investigation
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