研究人员开发了细胞疗法来改善小鼠的记忆,并在创伤性脑损伤后停止癫痫发作
加州大学欧文分校的研究人员开发了一种突破性的细胞疗法,可以改善小鼠的记忆,防止创伤性脑损伤后的癫痫发作。这项名为“移植中间神经元提高创伤性脑损伤后的记忆精度”的研究发表在今天的《纽约时报》上自然通讯.
创伤性大脑损伤每年影响200万美国人,并导致细胞死亡和大脑炎症。经历过头部受伤的人通常会遭受终生的痛苦内存损失并可发展为癫痫。
在这项研究中,UCI研究小组移植了能够生成的胚胎祖细胞抑制性中间神经元一种特殊类型的神经细胞,控制大脑回路的活动,进入大脑老鼠与创伤性脑损伤.他们的目标是海马体,这是大脑中负责学习和记忆的区域。
研究人员发现,移植的神经元迁移到受伤的地方,在那里它们与受伤的脑细胞形成了新的连接,并长期生长。在治疗后的一个月内,老鼠表现出记忆改善的迹象,比如能够分辨出它们有不愉快经历的盒子和没有不愉快经历的盒子的区别。他们能够做到这一点,就像从未受过脑损伤的老鼠一样。细胞移植还可以防止小鼠患上癫痫,在没有接受新中间神经元治疗的小鼠中,有一半以上的小鼠患有癫痫。
领导这项研究的UCI医学院解剖学和神经生物学助理教授罗伯特·亨特博士说:“抑制性神经元在记忆的许多方面都起着至关重要的作用,它们在脑损伤后非常容易死亡。”“虽然我们无法阻止中间神经元死亡,但发现我们可以取代它们并重建它们的电路,这令人兴奋。”
这不是亨特和他的团队第一次使用神经元间移植疗法来恢复小鼠的记忆。2018年,UCI团队使用了类似的方法,以同样的方式给新生小鼠注射,以改善患有遗传疾病小鼠的记忆。
对研究人员来说,这仍然是一个令人兴奋的进步。亨特说:“让脑损伤后死亡的神经元再生是神经科学家长期以来一直在尝试做的事情。”“但通常情况下,移植的细胞无法存活,或者无法迁移或发育成功能神经元。”
为了进一步测试他们的观察结果,亨特和他的团队用一种药物使移植的神经元沉默,这导致记忆问题再次出现。
该研究的第一作者、初级专家朱炳尧说:“在我们使移植细胞沉默后,看到动物的记忆问题又回来了,这令人兴奋,因为这表明新的神经元确实是记忆改善的原因。”
目前,还没有针对头部疾病的治疗方法受伤.如果在小鼠身上的结果可以在人类身上复制,那么它可能会对患者产生巨大的影响。下一步是用人类干细胞制造中间神经元。
“到目前为止,还没有人能够令人信服地从人类多能干细胞中创造出相同类型的中间神经元细胞亨特说。“但我认为我们已经接近能够做到这一点。”
Jisu Eom,一名本科生研究员也对这项研究做出了贡献。资金由美国国立卫生研究院提供。
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