治疗大脑:水凝胶使神经组织的增长

合成水凝胶被证明为神经组织提供一个有效的脚手架脑损伤的增长领域,为脑组织提供一个可能的方法重建。

虽然增长的大脑听起来可能像是科幻电影,北海道大学的跨学科的研究团队已经朝这个方向迈出的一步。他们使用水凝胶材料,结合神经干细胞,发展新大脑组织。这是很重要的,因为在我们的大脑组织受损,神经组织没有再生能力与身体的其他部位,如皮肤。

研究的第一步是开发一个水凝胶材料在神经干细胞可以生存。他们发现一个中立的凝胶用带正、负电荷相等的部分单体导致最好的细胞粘附。研究人员然后调整交联剂分子的比率达到大脑组织的刚度相似;毛孔被创建在凝胶中细胞培养。

“当我看到多孔水凝胶的三维结构,我的同事Tomaš显示在一个会议上,我认为他们可以利用再生疗法作为生长的支架神经细胞,”第一作者Satoshi Tanikawa回忆道。

一旦凝胶进行了优化,他们被浸泡在一个生长因子血清鼓励血管生长,然后植入受损的大脑区域在一个小鼠模型。三周后,研究人员发现免疫细胞周围宿主脑组织和神经细胞已进入水凝胶血管已经成长了。

在这一点上,研究神经干细胞注入水凝胶。40天后,干细胞存活率高,有些已经分化成新的星状细胞或神经细胞。这是观察到宿主细胞渗透到水凝胶中,而一些新的神经细胞从水凝胶迁移到周围的脑组织,表现出一定程度的脑组织水凝胶和主机之间的集成。

逐步的过程是关键,植入水凝胶和移植的神经干细胞在同一时间证明是不成功的。这项研究是一个重要的一步发展中涉及大脑组织再生的治疗;接下来的步骤涉及研究最优移植时机和移植细胞的炎症反应的影响。

“影响大脑中的血管,如脑梗塞、重大疾病,”评论Tanikawa。“他们不是只有一个高死亡率但是那些生存斗争与严重的后遗症。我认为这将成为医学治疗的基础研究,可以帮助这样的病人。”

这项研究发表在《华尔街日报》科学报告。