Cell子刊最新研究，干细胞有效修复帕金森受损的小鼠神经元丨医麦猛爆料
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2020年9月29日/医麦客新闻 eMedClub News/--2020年9月22日，威斯康星大学麦迪逊分校的研究人员发表了一项最新研究结果。研究结果表明，在帕金森疾病的小鼠模型中，干细胞表现出了对帕金森的治疗作用，源自干细胞的神经元可以很好地整合到大脑的正确区域，与天然神经元连接并恢复运动功能。相关研究成果发表于Cell Stem Cell。
威斯康星大学麦迪逊分校威斯曼中心神经科学与神经学教授张素春说：“我们的大脑通过特定位置的神经细胞以精确的方式进行连接，因此我们可以参与所有复杂的行为。这完全取决于特定细胞类型所连接的神经回路，神经损伤通常会影响特定的大脑区域或特定的细胞类型，破坏神经回路。为了治疗这些疾病，我们必须恢复这些神经回路。”
▲ 张素春在威斯康星大学麦迪逊分校的威斯曼中心的实验室里和一位研究员谈话。
帕金森疾病
帕金森病（Parkinson’s disease, PD）是仅次于阿兹海默病的第二大常见慢性进行性神经退行性疾病，影响了全球近1000万人。据估计，我国65岁以上人群的帕金森综合征患病率为1700/10万，70岁以上患病率为3%~5%，每年新发病例近10万人。随着全球老龄化的加剧，罹患该疾病的人数还有可能进一步增加。
PD以脑内多巴胺能神经元进行性丢失和路易小体形成为特征，主要表现为远动迟缓、肌强直、震颤、姿势步态异常等运动障碍，常伴有嗅觉减退、睡眠障碍等多种非运动症状，给患者和家属带来巨大的身体和精神负担。
目前没有治疗方法可以有效减缓或逆转帕金森病的进展。左旋多巴仍然是护理治疗的标准，在疾病的早期阶段，患者通过口服左旋多巴可以良好控制疾病，但随着疾病的进展对治疗的反应性降低。
通常是在用药后第五年，药效会逐渐减退，患者会出现较长时间的行动迟缓和肌强直，称为关闭期（OFF-time），或服药时不再提供益处，每次用药后的作用时间“开启期（ON-time）”会逐渐缩短。
因此，随着疾病的发展，这些患者需要额外的药物来应对和管理由于服用左旋多巴而产生的运动能力波动，为这类患者提供有效的疾病缓解成为医药领域亟待解决的难题。
干细胞再生医学被誉为继药物治疗和手术治疗之后的第三次医学革命，对很多难治性疾病发挥了良好的治疗作用，如糖尿病(足)、骨关节炎、溃疡性结肠炎、移植物抗宿主病(GvHD)、自身免疫性疾病、慢性牙周炎等。其具有的自我更新和多向分化的潜能一直被认为是神经系统疾病最具潜力的治疗方式。
干细胞能够修复小鼠大脑回路
为了修复帕金森氏病小鼠模型中的神经回路，研究人员首先诱导人类胚胎干细胞分化为产生多巴胺的神经元，然后将这些新的神经元移植到小鼠受帕金森疾病影响退化最严重的大脑区域——中脑，几个月之后，研究者观察到，小鼠的运动机能得到了改善。
同时，研究人员能观察到移植的神经元连接到大脑的运动控制区域。神经细胞还与大脑的调节区域建立了联系，这些区域会输入新的神经元，防止它们受到过度刺激。
最后，为了最终确认移植的神经元已经修复了小鼠因为帕金森疾病受损的神经回路，研究人员将基因的通断开关插入到干细胞中。通过专门设计的药物，控制干细胞的活动。
当研究者控制干细胞的活动被关闭时，研究结果显示，小鼠运动能力改善的情况消失了，这表明干细胞对于恢复帕金森疾病受损的大脑至关重要。同时，这也表明这种基因开关技术可用于微调移植细胞的活性，以优化治疗。
张素春教授的研究团队和其他研究人员花费了数年的时间开发出将干细胞诱导为大脑内许多不同类型的神经元的方法。针对诸多神经系统疾病，张素春表示：“我们以帕金森氏症为模型，但是对于许多不同的神经系统疾病，其原理是相同的。虽然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，它们相关的治疗计划是大致相似的。”
目前，张素春教授的团队正在灵长类动物中测试类似的治疗方法，这是朝着人体试验迈出的一步。他表示：“希望是有的，但我们需要一步一个脚印。”
参考资料：
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