由于中风和帕金森氏病等退行性疾病,受伤后难以修复。干细胞的无限适应性为更好的神经修复提供了希望。但是,大脑精确协调的复杂性阻碍了临床疗法的发展。在对这些疾病的一项新研究中,威斯康星大学麦迪逊分校的研究人员在帕金森氏病小鼠模型中证明了概念验证的干细胞疗法。他们发现,干细胞衍生的神经元可以很好地整合到大脑的正确区域,并与自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,科学家们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)决定了它们的连接和功能。科学家说,这项研究表明神经干细胞疗法是一个现实的目标,因为越来越多的方法可以从干细胞中产生数十种独特的神经元。但是,需要进行更多的研究,才能将小鼠的发现转化为人类。由麦迪逊的神经科学家张素春领导的UW-A研究小组在《 CellStemCell》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领导的,他们目前是中国和新加坡的教师,陈月军,锡安·曼和陶业臣。
我们的大脑通过特定位置的特定神经细胞精确地连接在一起,因此它们可以参与所有复杂的行为。神经科学的张明教授说:“一切都取决于与特定细胞类型相关的电路。 ..威斯康星大学麦迪逊分校神经科,威斯曼中心。 “神经损伤通常会影响特定的大脑区域或特定的细胞类型,并破坏电路。要治疗这些疾病,必须修复这些电路。”
帕金森氏病为了在人类胚胎干细胞的小鼠模型中修复这些电路,研究人员首*行了区分会死于Coax帕金森氏病的多巴胺能神经元。他们将这些新的神经元移植到小鼠中脑,这是受帕金森氏病变性影响*大的大脑区域。几个月后,小鼠有时间让新的神经元整合到大脑中,表现出更好的运动能力。经过仔细检查,Zhang的团队能够确认移植的神经元在长距离上与大脑的运动控制区域相连。神经细胞还与进入新神经元的大脑调节区域建立接触,并防止它们受到过度刺激。
两组移植神经元的馈入和馈出连接类似于自然神经元建立的电路。这仅适用于产生多巴胺的细胞。用产生神经递质谷氨酸的细胞进行的类似实验没有帮助帕金森氏病的修复,但没有修复运动回路,这揭示了神经元同一性在修复损伤中的重要性。