干细胞可以在小鼠大脑中修复帕金森的损坏电路

成熟的脑在修复自身的损失后严重糟糕，这是由创伤或中风引起的损伤，或从像帕金森这样的退化疾病。无休止地适应的干细胞提供了更好的神经修复的承诺。但大脑精确调整的复杂性迟滞了临床治疗的发展。

在解决这些障碍的新研究中，威斯康星大学 - 麦迪逊研究人员展示了帕金森病的小鼠模型中的概念证据。他们发现了神经元衍生自干细胞可以很好地整合到大脑正确的区域，连接本地神经元，恢复运动功能。

关键是身份。通过仔细跟踪移植干细胞的命运，科学家发现，在帕金森的情况下，细胞的“同一性 - 多巴胺产生的细胞定义了他们所做的连接以及它们如何运行。

再加上伴随着从干细胞产生数十个独特神经元的增加的方法，科学家表示这项工作表明神经干细胞疗法是一种现实的目标。然而，需要更多的研究来将老鼠转化为人们的调查结果。

由UW-Madison Neuroscientist Su-Chun Zhang领导的团队发表了9月22日的调查结果细胞干细胞。该研究由张悦君实验室博士后陈跃军、熊曼和陶业政领导，他们目前在中国和新加坡担任教职。

“我们的大脑通过特定位置的特殊神经细胞以如此精确的方式连接起来，所以我们可以从事所有复杂的行为。”这一切都取决于由特定细胞类型连接的回路，”威斯康星大学麦迪逊分校韦斯曼中心的神经科学和神经学教授张说。“神经损伤通常影响特定的大脑区域或特定的细胞类型，扰乱神经回路。为了治疗这些疾病，我们必须恢复这些回路。”

为了修复帕金森氏症小鼠模型中的这些回路，研究人员开始通过诱导人胚胎干细胞分化成产生多巴胺的神经元，这种细胞会在帕金森氏症中死亡。他们将这些新的神经元移植到老鼠的中脑中，中脑是受帕金森氏病影响最大的大脑区域。

几个月后，新的神经元有时间整合到大脑中，老鼠表现出了更好的运动技能。仔细观察，Zhang的小组能够看到移植的神经元长得很远，连接到大脑的运动控制区域。这些神经细胞还与大脑的调节区域建立了联系，为新的神经元提供信息，防止它们被过度刺激。

在移植的神经元中进出和出的两组喂食 - 类似于原生神经元建立的电路。这对于生产多巴胺的细胞仅是正确的。与生产神经递质谷氨酸的细胞类似的实验，不参与帕金森病，没有修复电机电路，揭示神经元同一性在修复损伤方面的重要性。

为了最终确认移植的神经元修复了帕金森氏症损伤的神经回路，研究人员在干细胞中植入了基因开关。当细胞接触到饮食中或注射中的特殊设计药物时，这些开关会将细胞的活性调高或降低。

当干细胞关闭时，小鼠的电机改善消失，表明干细胞对于恢复帕金森的损伤大脑是必不可少的。它还表明，该遗传开关技术可用于微调移植细胞的活性以优化治疗。

张集团和其他研究人员已经花了多年的发展方法，使干细胞变成大脑内的许多不同类型的神经元。每种神经疾病或损伤都需要自己的专门神经细胞来治疗，但治疗计划可能是大致相似的。“我们使用帕金森作为模型，但对于许多不同的神经系统疾病是相同的原则，”张说。

这幅作品对张来说具有个人意义。作为一名医生和科学家，他经常收到来自家庭的信件，这些家庭迫切需要帮助治疗神经疾病或大脑创伤。这也是一种他能体会到的经历。六年前，张在一场自行车事故中摔断了脖子。当他在医院里部分瘫痪醒来时，他的第一个想法是如何干细胞- 他已经研究过几年 - 可以帮助他恢复。

现在，经过多年的物理治疗后，张力恢复了很大程度上，张仍然认为，在未来，右茎细胞治疗可以帮助像他一样的人和他听到的家庭。

为此，Zhang的团队目前正在灵长类动物身上测试类似的治疗方法，这是向人类试验迈出的一步。

“有希望，但我们需要一次一步一步，”他说。

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