这项发现为修复脊髓损伤带来了新的希望

格莱斯顿研究所(Gladstone Institutes)的科学家利用人类干细胞创造出了一种特殊类型的神经元，这种神经元有可能修复脊髓损伤。这些细胞被称为V2a中间神经元，在脊髓中传递信号以帮助控制运动。当研究人员将这些细胞移植到小鼠脊髓中时，中间神经元开始发芽并与现有细胞结合。

V2a中间神经元将信号从大脑传递到脊髓在那里，它们最终与投射到手臂和腿部的运动神经元相连。中间神经元覆盖很长的距离，在脊髓上向上和向下突起，启动和协调肌肉运动，以及呼吸。V2a中间神经元的损伤会切断大脑和四肢之间的连接，从而导致脊髓损伤后的瘫痪。

“在脊髓损伤后，中间神经元可以改变路线，这使它们成为一个有希望的治疗目标，”资深作者，格莱斯顿高级研究员Todd McDevitt博士说。“我们的目标是通过替换受损的中间神经元来重新连接受损的电路，为受伤部位周围的信号传输创造新的途径。”

一些临床试验正在测试细胞替代疗法来治疗脊髓损伤。这些试验大多涉及干细胞衍生的神经系统祖细胞，它可以变成几种不同类型的大脑或脊髓细胞，或者少突细胞祖细胞它能产生绝缘和保护的髓鞘神经细胞。然而，这些方法既没有尝试也不能可靠地产生特定类型的成年脊髓神经元，例如V2a中间神经元，它可以投射长距离并重建脊髓。

在目前的研究中，发表在美国国家科学院院刊研究人员首次从人类干细胞中提取出了V2a中间神经元。他们发现了一种混合的化学物质，可以逐渐诱导干细胞从脊髓前体细胞发育成所需的V2a中间神经元。通过调整三种化学物质的数量，当每一种物质被加入时，科学家们改进了他们的配方，从干细胞中制造出大量的V2a中间神经元。

“我们的主要挑战是找到产生V2a中间神经元而不是其他神经元细胞类型的信号分子的正确时间和浓度运动神经元麦克德维特实验室的研究生、第一作者杰西卡·布茨(Jessica Butts)说。“我们利用我们对脊髓发育过程的了解来识别正确的化学成分组合，并改进我们的程序，使我们获得浓度最高的V2a中间神经元。”

科学家们与加州大学旧金山分校(UCSF)的琳达•诺布尔博士合作，将V2a中间神经元移植到健康小鼠的脊髓中。在新的环境中，这些细胞可以适当地成熟，并与现有细胞相结合脊髓细胞。重要的是，中间神经元移植后小鼠的活动正常，没有出现损伤的迹象。

“我们很受鼓舞地看到移植的细胞发芽很长的距离在两个方向上——这是V2a中间神经元的一个关键特征——它们开始与相关的宿主神经元连接，”作者之一、格莱斯顿博士后学者迪伦·麦克里迪博士说。

研究人员表示，他们的下一步是将这些细胞移植到小鼠体内脊髓损伤看看V2a中间神经元是否能在损伤发生后帮助恢复运动。他们还对探索这些细胞在神经退行性运动障碍(如淀粉样侧索硬化)模型中的潜在作用感兴趣。

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