从干细胞中培养出的神经细胞为帕金森症提供了新的见解
牛津大学的研究人员成功地利用干细胞技术,在实验室里从帕金森患者的皮肤样本中培养出神经细胞。这是英国首次大规模开展此类活动。
预付款将允许神经细胞就像那些帕金森氏症患者一样,在实验室里以以前不可能的方式进行深入研究。
这项研究旨在调查是什么过程使特定的神经细胞,即多巴胺神经元,随着疾病的发展而死亡。
“当然,我们不能在人们活着的时候取他们大脑的一部分,”领导这项工作的牛津帕金森病中心的理查德·韦德-马丁斯博士说。“所以我们一直无法研究病人的多巴胺神经元。”
“我们现在有了一个平台,可以了解疾病中细胞中发生了什么,并确定可能导致新疗法潜在靶点的新途径。”
BBC新闻追踪了牛津郡一名患者的治疗过程。德里克·安德伍德(Derek Underwood)提供了皮肤活检组织,他因帕金森症提前退休前曾在一家核磁共振扫描仪制造商工作。
安德伍德活体组织切片中的皮肤细胞随后在实验室中培养。在适当的时候,使用日本科学家最近开发的一种方法,皮肤细胞被“重新编程”,恢复到类似干细胞的状态。
这些诱导的多能性的巨大力量干细胞即iPS细胞的特点是,它们能够形成身体中存在的任何一种特殊类型的细胞。这使得牛津大学的研究小组能够引导iPS细胞发育或“分化”成神经细胞,这些神经细胞基本上与安德伍德自己大脑中的神经细胞完全相同。
产生的一些神经细胞是多巴胺神经元,与帕金森病有关。
这个过程中的每个阶段——皮肤细胞、iPS细胞、神经细胞——在显微镜下都是可见的,因为它们看起来都非常不同。清晰定义的圆形干细胞菌落随着神经细胞的出现逐渐分裂,神经细胞有长长的线状突起,电信号可以通过神经细胞传递。
能够访问大量的多巴胺神经元在实验室中进行的研究应该可以研究帕金森病中出现问题的所有生物过程,从而更深入地了解这种疾病的原因。
理查德·韦德-马丁斯博士在接受BBC新闻采访时表示:“大脑是一个难以接近的器官,你不可能轻易地获得人们大脑的一部分来进行研究。”“但我们现在看到的是一种培养皿中的疾病(其中的细胞)就像德里克的脑细胞一样,但可以获得,并且可以无限量地生产。”
韦德-马丁斯博士及其同事现在有20名不同的帕金森病患者的样本,他们都处于干细胞过程的不同阶段。这就提供了一个可供研究的样本库。
干细胞研究是由英国帕金森基金会资助的一项更大的临床研究的一部分,该研究涉及泰晤士河谷地区约2000名帕金森病患者。
这项研究使用了一系列的方法——血液筛查、基因测序、细胞培养和核磁共振扫描——来获得关于这组患者的大量临床数据,从而真正探究这种疾病的起源和原因。
韦德-马丁斯博士解释说:“我们对可以预测疾病的生物标志物很感兴趣,无论是血液中的异常蛋白质还是核磁共振成像信号。”
“这不是药物的临床试验,我们也没有使用干细胞作为一种疗法。我们将得到的是一群特征鲜明的人,这将帮助我们确定疾病机制。”