神经元原位再生有望治疗帕金森症(2)

光山新闻网 林晓舟 2020-06-28 16:41:40
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薛愿超汇报《中国科学报》,一直以来,人们一直在致力实现用胚胎干细胞替代损失神经元,但其存在分化效率不高,无限增殖导致肿瘤发生等问题。

那么,基于体细胞的可塑性,原位改变这些细胞使其直接转分化为丢失的细胞将意义重大。然而,今朝很少有研究能证明转分化细胞可以或许代替丢失的神经元,并重建内源性神经回路。

正如前文所述,付向东团队已证实,在体外尝试中,通过在细胞中工钱哄骗PTB的程度,可将很多差异范例的细胞转分化为神经元。他们进一步思考:在体内是否也是这样呢?同时,是否能重建受损的神经元回路?

2013年,本研究第一作者、博士结业于中科院生物物理所的钱浩插手付向东团队作博士后,他受到过系统的神经科学的练习,给研究团队注入了新气力。

他们以大脑中最富厚、可塑性强的非神经元细胞“星形胶质细胞”作为转分化工具,以帕金森病(帕金森病的病因是中脑黑质多巴胺神经元的丢失)作为疾病模子。

付向东暗示,星形胶质细胞的特点是,当大脑受到神经损伤后,星形胶质细胞就会不绝增生,尔后形成胶质“疤痕”从而继承造成神经损伤。“假如我们把一部门增生的细胞酿成神经元,即不会结疤又可增补丢失的神经元,实现‘一箭双雕’的目标。”

他们设计了系统而严谨的尝试方案,先给小鼠右脑打针有毒性的多巴胺雷同物6-OHDA“杀死”多巴胺神经元,使得老鼠呈现了举动障碍等帕金森症状。随后,操作类腺病毒表达的RNA滋扰分子或反义寡核苷酸(ASOs)临时抑制PTB的合成,并刺激星形胶质细胞转化为神经元,对小鼠举办“治疗”。

尝试表白,小鼠中脑内部门星形胶质细胞转化为多巴胺神经元且逐渐成熟,转分化效率高,数量增加了30%-35%。更重要的是,受损的神经通路也规复了。

从小鼠的肢体举动和回响来看,颠末治疗的小鼠在单次治疗后3个月内规复正常。为了相识规复能保持多久,研究人员对部门治疗小鼠留出了2年(小鼠生命周期约莫为2年阁下)的调查期,功效表白,修复的神经元为“终生痊愈”,并无重复。

“尝试功效简直amazing,但你如何证明简直是转化而成的新神经元直接起浸染,使举动成果规复,而非是它修复了此外对象后整体起的浸染?”来自同行的评阅发起,让付向东他们深受开导。

随后,他们回收了一种化学遗传学要领举办测试验证,即把一种非凡的受体hM4Di表达在新神经元上以响应“镇痛剂”(CNO,N-氧化氯氮平),让新神经元临时失去与其它神经元通讯的本领,间断神经通路,但神经元并无损伤。

研究发明,不加“镇痛剂”的环境下,举动成果在3个月后都规复了,而加了“镇痛剂”后,60分钟内举动障碍从头呈现,但过段时间麻醉效应消失后,举动成果再次规复。

“这些研究数据提供了强有力的证据,表白简直是星形胶质细胞转分化形成的新神经元在起浸染。”付向东说。

全新计策带来新但愿

审稿人认为,该研究具有“革命性”的意义。

该研究的相助者、加州大学圣地亚哥分校精巧的神经科学传授威廉·莫布里说,“这种治疗神经退行性病变的全新计策给我们带来了但愿,纵然那些处在疾病晚期的患者也有大概获得辅佐。”

谈及漫长的研究过程,付向东深有感伤。他暗示:真正原创性的科学研究有许多不行预见性,这项事情根基是“走一步看一步,最多往前看两三步”;同时,来自差异规模的交换、同行的发起甚至品评,给了他们许多的开导,“我们把所有的点评都当作前进的动力,来改造我们的研究。”

在付向东看来,研究并未竣事。