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干细胞可以修复小鼠大脑中帕金森氏症的受损电路

2020年09月29日 浏览量: 评论(0) 来源:生物帮 作者: 责任编辑:admin
摘要:威斯康星州麦迪逊市-成熟的大脑在受到创伤,中风或帕金森氏病等退化性疾病所致的损害后,很难自我修复。无尽适应性的干细胞提供了更好的神经修复的希望。但是大脑精确调整的复杂性阻碍了临床治疗的发展。

威斯康星州麦迪逊市-成熟的大脑在受到创伤,中风或帕金森氏病等退化性疾病所致的损害后,很难自我修复。无尽适应性的干细胞提供了更好的神经修复的希望。但是大脑精确调整的复杂性阻碍了临床治疗的发展。

在针对这些障碍的一项新研究中,威斯康星大学麦迪逊分校的研究人员展示了在帕金森氏病小鼠模型中进行概念验证的干细胞治疗。他们发现,源自干细胞的神经元可以很好地整合到大脑的正确区域,与天然神经元连接并恢复运动功能。

关键是身份。通过仔细跟踪移植的干细胞的命运,科学家发现这些细胞的身份(就帕金森氏症而言,是产生多巴胺的细胞)确定了它们之间的联系以及它们的功能。

科学家们说,随着越来越多的方法从干细胞产生数十种独特的神经元的方法,这项工作表明神经干细胞疗法是一个现实的目标。但是,需要更多的研究来将小鼠的发现转化为人。

由UW-Madison神经科学家Zhang Su-Chun Zhang领导的研究小组于9月22日在《Cell Stem Cell》杂志上发表了这一发现。这项研究是由张实验室的博士后研究员陈跃军,熊曼和陶烨正领导的,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非常专业的神经细胞以如此精确的方式进行连接,因此我们可以参与所有复杂的行为。这都取决于特定细胞类型所连接的电路,”神经科学教授张明说。威斯康星大学麦迪逊分校的威斯曼中心神经内科。“神经损伤通常会影响特定的大脑区域或特定的细胞类型,破坏电路。为了治疗这些疾病,我们必须恢复这些电路。”

为了修复帕金森氏病小鼠模型中的这些回路,研究人员首先哄骗人类胚胎干细胞分化为产生多巴胺的神经元,这种神经元在帕金森氏症中死亡。他们将这些新的神经元移植到小鼠的中脑,这是受帕金森氏症变性影响最大的大脑区域。

几个月后,在新的神经元有时间整合到大脑中之后,小鼠表现出了改善的运动技能。仔细观察,Zhang的小组能够看到移植的神经元长距离连接到大脑的运动控制区域。神经细胞还与进入新神经元的大脑调节区域建立了联系,并防止了它们被过度刺激。

两组连接-馈入和流出移植的神经元-类似于天然神经元建立的电路。这仅对于产生多巴胺的细胞是正确的。用产生神经递质谷氨酸的细胞进行的类似实验并未参与帕金森氏病的修复,但并未修复运动回路,揭示了神经元同一性在修复损伤中的重要性。

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