Nature子刊报道细胞治疗突破性成果

【字体: 时间:2013年05月07日 来源:生物通

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  通过将一种特异类型的细胞植入到成年小鼠大脑中,来自加州大学旧金山分校的研究人员终止了对药物无反应的小鼠癫痫发作,从而为采用类似疗法治疗人类严重形式的癫痫带来了希望。这一研究发表在5月5日的《自然神经科学》(Nature Neuroscience)杂志上。

  

生物通报道  通过将一种特异类型的细胞植入到成年小鼠大脑中,来自加州大学旧金山分校的研究人员终止了对药物无反应的小鼠癫痫发作,从而为采用类似疗法治疗人类严重形式的癫痫带来了希望。这一研究发表在5月5日的《自然神经科学》(Nature Neuroscience)杂志上。

加州大学旧金山分校的科学家们通过一次性将内侧神经节隆起(medial ganglionic eminences, MGE)细胞植入到海马中,抑制过度活跃的神经回路信号传导,控制了小鼠的癫痫发作。过去其他的研究人员曾在啮齿动物细胞移植实验中采用不同的细胞类型,但却并未能够阻止癫痫发作。

该研究的领导者、加州大学旧金山分校的Scott C. Baraban博士说,细胞治疗成为癫痫研究的一个热点,部分原因在于当前的药物治疗,即便是有效,也只能控制症状而非针对疾病的根本病因。且在许多类型的癫痫中,目前的药物甚至根本没有治疗价值。

Baraban 说:“我们的研究结果是朝着利用抑制性神经元,在严重形式的癫痫成人患者体内进行细胞移植,迈出的鼓舞人心的一步。这一操作为控制这些患者的癫痫发作,挽救认知障碍提供了可能性。”这是首次报道在成人癫痫小鼠模型中阻止癫痫发作。

在癫痫发作过程中,肌肉过度收缩,意识丧失常常导致癫痫患者失去控制,跌倒,有时甚至受到严重损伤。大脑中许多的兴奋性神经细胞同时异常激发是导致癫痫发病的一个病因机制。

在新研究中,研究人员通过移植抑制性神经细胞,平息了这一同步的神经信号传导风暴,阻止了半数治疗小鼠癫痫发作,显著减少了剩余小鼠自发性癫痫发作的次数。

在发表在5月2日《细胞干细胞》(Cell Stem Cell)杂志上的另一项鼓舞人心的研究中,加州大学旧金山分校的研究人员报告称,他们找到了一种方法可在实验室中可靠地生成人类MGE样细胞,当将其移植到健康小鼠体内时,细胞相似地生成了功能性抑制神经元。

在许多类型的癫痫中,海马区内的抑制神经细胞损失或功能异常起着至关重要的作用。MGE细胞是胚胎早期形成的祖细胞,能够生成称作中间神经元(interneuron)的成熟抑制神经细胞。在Baraban领导的新研究中,来自小鼠胚胎的移植MGE细胞迁移并生成了中间神经元,实际上取代了癫痫中缺失的细胞。研究人员发现,新细胞整合到了小鼠原有的神经回路中。

Baraban说:“这些细胞能够广泛迁移,并作为新的抑制神经元整合到成体大脑中。这是第一次报导在成人癫痫小鼠模型中,通过治疗阻止了癫痫发作。”

Baraban实验小组所采用的疾病小鼠模型,模拟了人类一种典型耐药形式的癫痫:颞叶癫痫。人们认为这种形式的癫痫发作于海马区。不同于将细胞移植到海马区,研究人员发现将细胞移植到大脑的杏仁核区(大脑的记忆和情感区域),无法在相同的小鼠模型中阻止癫痫发作。

颞叶癫痫常在青春期发病,在某些情况下是在儿童早期由高烧引发。通过化学品接触,可以诱导小鼠形成相似的疾病,除了癫痫发作之外,这种小鼠模型还具有人类疾病其他病理学特征,如海马细胞损失、行为改变、解决问题能力受损等。

在新研究中,除了癫痫发作减少,治疗小鼠异常激动和亢奋状况减轻,且能够更好地完成水迷宫测试。

(生物通:何嫱)

生物通推荐原文索引:

GABA progenitors grafted into the adult epileptic brain control seizures and abnormal behavior.Nature NeuroscienceYear published:(2013)DOI:doi:10.1038/nn.3392

Functional Maturation of hPSC-Derived Forebrain Interneurons Requires an Extended Timeline and Mimics Human Neural Development.Cell Stem Cell, Volume 12, Issue 5, 573-586, 2 May 2013


 

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