干细胞疗法促进小鼠中风和痴呆症的恢复
加州大学洛杉矶分校的一项新研究发现,一次性注射实验性干细胞疗法可以修复大脑损伤,改善老鼠的记忆功能,重现人类中风和痴呆的情况。
痴呆可由多种情况引起,其特征是一系列症状,包括记忆、注意力、沟通和身体协调方面的问题。痴呆症最常见的两种病因是阿尔茨海默氏症(Alzheimer's disease)和白质中风(白质中风是一种在大脑连接区域累积的小中风)。
“这是一个恶性循环:痴呆症的两个主要原因几乎总是在一起,每个痴呆的原因都会得到另一个,每个人都加速了另一个,“Eli和Edy的临时主任的高级作者S. Thomas Carmichael博士说在加州大学生。
据估计,有500万美国人患有痴呆症。卡迈克尔说:“随着人口老龄化,这一数字将急剧上升。”
目前,还没有任何疗法能够阻止白质中风的发展,或在中风发生后增强大脑有限的自我修复能力。这项新研究发表在科学转化医学确定一个细胞疗法这可以阻止疾病造成的渐进损害,并刺激大脑自己的修复过程。
使用的细胞治疗是一种专用类型的神经胶质细胞,其是环绕和支持中枢神经系统中神经元的细胞。Carmichael和他的合作者通过将其注入小鼠的大脑来评估它们的胶质细胞疗法的影响脑损伤这与早期到中期痴呆症患者的情况类似。
“注射后,我们的细胞疗法前往受损的大脑区域和分泌的化学物质称为生长因子,刺激大脑的干细胞启动修复反应,“艾琳略伦特博士说,该论文的第一作者和研究助理大卫格芬医学院的神经学教授在加州大学洛杉矶分校。
激活修复过程不仅限制了损伤的进展,而且还促进了新的神经连接的形成,增加了髓磷脂的产生——髓磷脂是一种覆盖和保护连接的脂肪物质。
“了解神经胶质在修复白质损伤方面所起的作用,是一个需要探索的极其重要的研究领域,”美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)下属的国家神经疾病和中风研究所(National Institute of Neurological Disorders and Stroke)的项目主任弗朗西斯卡·博塞蒂(Francesca Bosetti)说。该研究所支持了这项研究。“这些初步结果表明,以胶质细胞为基础的治疗可能有一天会帮助对抗许多中风和血管性痴呆患者每年遭受的白质损伤。”
该疗法是与加州大学洛杉矶分校(UCLA)分子、细胞和发育生物学教授比尔·劳瑞(Bill Lowry)合作开发的。研究小组使用了洛瑞之前发现的一种方法,通过治疗人类诱导的神经胶质细胞,可以快速产生大量的神经胶质细胞多能干细胞用一种叫去铁胺的药物。诱导多能干细胞来源于皮肤细胞或血液细胞,这些细胞被重新编程回到类似胚胎干细胞的状态,科学家可以从中创造无限供应任何类型的细胞。
在未来,如果这种疗法被证明是安全有效的临床试验在人类身上,研究人员预计它将成为一种“现成”产品,这意味着这些细胞将被大规模制造、冷冻并运送到医院,在那里它们可能被用作有白质中风早期迹象的人的一次性疗法。
这将使这种疗法有别于用每位患者自身细胞创造的针对患者的细胞疗法。虽然针对患者的细胞疗法很有吸引力,因为它们不需要患者服用药物来防止免疫系统对移植细胞的排斥,但它们也很昂贵,而且可能需要几周或几个月的时间来生产。
“脑白质中风造成的损害是渐进式的,所以你不需要花几个月的时间为每个病人制定一种治疗方案,”卡迈克尔说,他也是该医学院的神经学主任。“如果你能在最有效的时间窗口期有一种已经在冰箱里准备好的治疗方法,那将是一个更好的选择。”
大脑是搁置细胞疗法的特别好的目标,因为大脑中的免疫活性是高度控制的。该特征(称为免疫特权)允许供体细胞或组织通过身体的其他部位被拒绝以延长,甚至无限期的时期存活。
有趣的是,研究人员发现,即使他们在移植后几个月清除了注射的细胞,小鼠的恢复也不会受到影响。这是因为这种疗法主要起到唤醒作用,刺激大脑自身的修复过程。
“因为细胞疗法不是直接修复大脑,你不需要依赖移植细胞为了治疗成功,我们必须坚持下去。”
该团队目前正在进行必要的额外研究,以便向美国食品和药物管理局(Food and Drug Administration)申请批准在人体临床试验中测试这种疗法。
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