移植人类干细胞修复脊髓损伤并不是大鼠之间的竞赛
植入后的一年半,加州大学圣地亚哥医学院和圣地亚哥退伍军人管理医疗中心报告称,人类神经干细胞(NSCs)嫁接到实验室大鼠持续的实验室大鼠中的脊髓损伤成长和成熟,在嫁接后一年开始的功能恢复。
调查结果在9月份发表临床调查杂志。
“NSCS保留了一个内在的人类该研究的主要作者、神经科学副教授Paul Lu博士说。“这一发现对人体临床试验计划非常重要。”
神经干细胞分化为神经元和胶质细胞或支持细胞。像Lu和他的同事Mark Tuszynski(医学博士,神经科学教授,加州大学圣地亚哥转化神经科学研究所主任)这样的研究人员已经探索了它们作为一种修补和补救方法的潜力脊髓损伤,植入源自诱导的NSCs多能干细胞进入脊髓损伤的动物模型,修复损伤。在以前公布的动物研究中,Lu和Tuszynski显示了NSCs可以存活植入并进行新的连接,甚至开始恢复有限的物理功能,如脚踏运动,这已经损失了瘫痪伤害。
但主要的问题仍然存在:NSCs成熟的速度是多少?和多久?大鼠生物学比人类快得多。人类的妊娠期是280天;对于大鼠,它是21岁。2岁或3岁的人类儿童的大脑在身体/脑体重比对于20日龄大鼠中相当。动物模型中的人体NSC可能无法准确反映未来人类患者的功能。
Tuszynski说:“大多数NSC移植研究都是短期的,测量存活时间在几周到几个月之间。”“这还不足以完全测量人类NSCs的生长和成熟速度,或者在离原始移植更远的地方会发生什么变化。”这些都是重要的考虑因素,不仅仅是基础科学干细胞生物学但是,对于使用NSCs进行脊髓损伤的平移人体试验的实际设计。我们需要更好地了解长期性质和时间课程,使我们能够准确地评估结果和成功。“
Lu和他的同事使用了广泛可用的、特征良好的H9人NSC细胞系胚胎干细胞。将H9 NSCs进行修饰以表达绿色荧光蛋白,并嵌入含有生长因子鸡尾酒的纤维蛋白基质中。然后将基质移植到损伤后两周的免疫缺陷大鼠的脊髓病变,这损伤了前肢功能。对照大鼠接受了类似的过程,但没有NSCs。
随后,科学家们对植入的移植物的生长和发育进行了监测,注意到早期的粗大生长,几个月后出现了表明神经细胞成熟的标志。随着移植物的衰老,细胞继续表现出逐渐的、正常的发育过程,包括自然修剪和再分配,使发育集中在更少但更成熟的细胞上。
“让我们惊讶的是,我们发现了干细胞在这一时期持续成熟的证据,”陆说。“很明显,这些神经干细胞尽管在一个具有挑战性的环境中长时间存在,但仍保留其内在的成熟程序。大鼠前肢功能的恢复支持了这一基本的治疗理念,但重要的是,改善只有在神经元和胶质系的成熟细胞标记物都表达后才会发生。”
这项漫长的研究报告了其他值得注意的发现:植入的NSCs没有从病变部位迁移,但支持性星形胶质细胞迁移,这是一个潜在的安全问题。然而,科学家们并没有观察到神经胶质生长的任何副作用,比如肿瘤的形成或前肢功能的退化。Tuszynski说改良的移植程序可以减少细胞渗漏。
Tuszynski说:“底线是,未来试验的临床结果指标需要关注移植术后的长时间点。”“对主要结果测量的短时间点的依赖可能会对结果产生误导性的负面解释。我们需要考虑到长期的发育生物学神经干细胞。成功,似乎会花时间。“
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