摘 要: 在一项新的研究中,研究人员报道,在猴子中,多巴胺能神经元能够由骨髓干细胞产生,然后再将它们移植回到这些猴子的大脑中来逆转这种严重性疾病的症状.相关研究结果发表在Journal of Clinical Investigation期刊上.
帕金森病是一种神经退行性疾病,它的特征为位于中脑内的多巴胺产生神经元(dopamine-producing neuron, 即下文的多巴胺能神经元)死亡,从而导致诸如身体震颤和僵硬之类的运动症状。细胞死亡的原因仍然不明。研究人员长期以来就寻求一种方法来替换丢失的多巴胺产生神经元。如今,在一项新的研究中,来自日本理化研究所分子成像科学中心、东北大学和京都大学的研究人员报道,在猴子中,这些神经元能够由骨髓干细胞产生,然后再将它们移植回到这些猴子的大脑中来逆转这种严重性疾病的症状。相关研究结果发表在Journal of Clinical Investigation期刊上,论文标题为“Autologous mesenchymal stem cell–derived dopaminergic neurons function in parkinsonian macaques”。论文第一作者为Takuya Hayashi。
Hayashi、日本东北大学研究员Mari Dezawa和同事们将一种神经毒素注射进10只成年雄性食蟹猴(cynomolgus monkey)体内,从而诱导它们产生类似帕金森病的症状。他们随后从这些猴子体内获得骨髓样品,并从中分离出骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells, MSCs),并利用生长因子对这些MSCs进行处理从而指导它们分化为A9多巴胺能神经元---一类在帕金森病患者体内遭受最严重损伤的神经元。他们随后将这些分化的细胞移植回到5只供者猴子的前脑中,而剩下的5只猴子接受假手术(sham operation)。
这种自体移植的方法消除了免疫排斥的可能性,从而使得这种方法最终在诊所中使用充满吸引力。
几个月之后,3只接受治疗的猴子在诸如伸手之类的运动行为上表现出改善,而作为对照的5只未接受治疗的猴子没有一只是这样的。通过对接受细胞移植的猴子大脑进行正电子发射计算机断层扫描(positron emission tomography scan, PET),研究人员还发现多巴胺转运蛋白(dopamine transporter, DAT)表达得到显著性的增加,其中DAT是一种跨膜蛋白,有助于清除来自突触(一个神经元与另一个神经元相接触的部位)中的多巴胺(图1)。
接受这种神经元移植的猴子体内的DAT表达水平在治疗后7个多月内一直保持在治疗前的基线水平以上。在治疗后9个月,进一步分析证实仍然存在DAT阳性的细胞,这就表明在接受神经元(由MSCs产生)移植的前脑纹状体区域中,多巴胺能神经元仍然发挥功能。这些研究发现与移植组织的功能性整合和存活相吻合。
Hayashi接下来计划在这种帕金森病模式猴子体内比较移植已发生分化的MSCs和移植未发生分化的MSCs的疗效。他也希望开始将他的方法应用于人体。Hayashi说,“我们新开发的基于细胞的疗法恢复帕金森模式动物体内的运动功能。我们如今应当能够利用人MSCs获得功能性的和有活力的多巴胺能神经元。”