國際期刊Cell Stem Cell：神經幹細胞移植物有望治療脊髓損傷

在一項新的研究中，來自美國加州大學聖地牙哥分校醫學院的研究人員報導，他們成功地將神經幹細胞的高度特化移植物直接植入小鼠的脊髓損傷部位中，隨後記錄這些移植物如何生長和填充損傷部位，並與這些小鼠現有的神經元網絡整合在一起。

此項研究的相關結果，於近期發表在國際期刊Cell Stem Cell上，論文標題為「Neural Stem Cell Grafts Form Extensive Synaptic Networks that Integrate with Host Circuits after Spinal Cord Injury」。

圖片來自Cell Stem Cell, 2020, doi:10.1016/j.stem.2020.07.007

利用幹細胞恢復因脊髓損傷而喪失的功能，一直以來是科學家和醫生所希望實現。美國每年有近1.8萬人患有脊髓損傷，另有29.4萬人存在著某種程度的永久性癱瘓或身體功能減弱，如膀胱控制或呼吸困難等。

論文第一作者、加州大學聖地牙哥分校醫學院轉化神經科學研究所主任、神經科學教授Mark H. Tuszynski博士說，在這項研究之前，在實驗室開發的神經幹細胞移植物有點像黑盒子。通過之前的研究，已經顯示出脊髓損傷動物模型在神經幹細胞移植後，功能得到改善。

論文共同作者Ceto說，「受損的宿主軸突廣泛地生長到（損傷部位），而且移植神經元又將大量的軸突延伸到脊髓中，但是我們並不知道移植物本身內部究竟發生了什麼樣的活動。我們不知道宿主軸突和移植物軸突是否真的在進行功能連接，或者它們只是看起來是這樣。」

Ceto、Tuszynski和同事們利用了最近的技術進步，用光而不是電來刺激和記錄遺傳學和解剖學上確定的神經元群體的活動。這技術確保他們準確地知道，哪些宿主神經元和移植神經元在發揮作用，而不必擔心電流在組織中擴散而給出潛在的誤導性結果。

圖片截自Cell Stem Cell, 2020, doi:10.1016/j.stem.2020.07.007

另外，研究人員發現，即使在沒有特定刺激的情況下，移植神經元也會自發地在具有高度相關活動的不同神經元簇中放電，就像在正常脊髓的神經網絡中一樣。當刺激來自小鼠大腦的再生軸突時，他們發現，一些相同的自發活躍的移植神經元簇做出了強有力的反應，這表明這些神經網絡從通常驅動運動的輸入中，獲得功能性突觸連接。感官刺激，如輕觸和輕捏，也激活了移植神經元。

Ceto說，「我們發現可以通過刺激延伸到這些區域的移植物軸突，來激活損傷部位以下的脊髓神經元。把所有這些結果匯總在一起可知，神經幹細胞移植物能夠自組裝成脊髓樣神經網絡，能在功能上與宿主神經系統整合在一起。經過多年的猜測和推斷，我們直接證實跨越脊髓損傷的神經傳遞的每一個軸突實際上都是有功能的。」

Tuszynski表示，他的團隊如今正在研究幾種途徑來增強幹細胞移植物的功能連接性，比如用支架組裝移植物的拓撲結構來模仿正常脊髓的拓撲結構，以及使用電刺激來加強宿主和移植物神經元之間的突觸。

圖源百度搜索（侵權可刪）

Tuszynski說，「雖然幹細胞與刺激、康復以及和其他幹預措施的完美組合可能還需要時間，但我們目前正在與監管部門合作，以儘快將我們的幹細胞移植方法推進到臨床試驗。」

幹細胞是當今醫學研究最前沿也是最熱門的方向之一，已經取得了很多令人興奮的成果。每一項成功的臨床試驗，背後都有紮實的基礎研究作為鋪墊，讓我們期待幹細胞技術在疾病領域，帶來更多的驚喜與希望！

---

本文由卡替（上海）生物技術有限公司官方整理髮布（編輯：Erin Wang）。

想了解更多關於幹細胞再生醫學與生物領域的新鮮資訊，歡迎關注我們官方vx公眾號「卡替生物」，有任何問題也可在線私信小編~