Neuroscience：干细胞发育的纯神经元细胞移植小鼠脑部有助脑部疾病的治疗

　　

来自Burnham Institute医学系的科学家们首次在脑部通过遗传学程序使胚胎干细胞生成神经元细胞，最新的研究结果发表在《Neuroscience》上。这项研究是为建立中风、阿尔茨海默病、帕金森病以及其他神经疾病的治疗方法迈开了重要的一步，遭受中风折磨的小鼠在经过干细胞移植后治疗效果得到大幅度的提高。接受治疗的小鼠没有生成肿瘤，致瘤是这种疗法的一个需要跨越的障碍。

 

研究小组由医学、药学双博士Stuart A. Lipton领导，他是Del E. Webb Neuroscience, Aging, and Stem Cell Research Center的教授和负责人。Lipton博士还是治疗神经性疾病的临床神经科学家。合作者还包来自Scripps Research Institute的研究员。

 

Lipton博士说，我们发现可以将干细胞发展形成一种新的神经细胞，在小鼠模型进行有效的移植可获得良好的效果。这些研究结果可以发展成为一项新的治疗手段，针对中风、神经变性疾病如帕金森病。

 

中风、阿尔茨海默病、帕金森病和亨廷顿病都是摧毁脑细胞的疾病，导致语言障碍和记忆功能退化，还有其他功能的衰退。在记忆功能上，移植脑细胞可在一定程度上修复脑部功能，就好像心脏移植可以恢复供血一样。

 

在开展这一研究前，将胚胎干细胞分化形成纯的神经元细胞存在技术上的障碍，因为胚胎干细胞具有多种分化趋势它不总是往神经细胞一个方向分化。有时候，胚胎干细胞会分化成神经胶质细胞，神经胶质细胞缺少神经元细胞的很多特性。有时候，尽管胚胎干细胞成功地分化成为神经元细胞，但是在移植进入脑部后这些神经元细胞就由于进入细胞凋亡程序（细胞程序性死亡）就已经死亡。另外，有些情况下这些细胞还具有发展形成肿瘤的趋势（致瘤作用）。

 

Lipton博士通过诱导胚胎干细胞表达一种蛋白，解决了这一系列的问题。这种蛋白在他的实验室被发现，称为肌细胞增强因子2C（myocyte enhancer factor 2C，MEF2C）。MEF2C是一种转录因子，能够启动某一具体基因，这一基因能驱动干细胞分化形成神经元细胞。研究人员用这种MEF2C蛋白可以促使干细胞分化形成纯的神经元祖细胞并且没有致瘤作用，神经元祖细胞是发育形成神经元细胞的前体细胞。研究人员接下来将这些祖细胞移植进脑部，祖细胞发育形成成体神经元细胞。MEF2C还能保护祖细胞在脑部不发生细胞凋亡。

 

Lipton博士说，为了研究适宜的干细胞疗法，我们需要建立一种可靠的细胞源，这些可靠的细胞源必须具有易于生长的特性，并按照我们制定的分化方式分化成预期的细胞，另外，在移植后细胞不能有致癌性。MEF2C就能解决以上的问题，它通过开启基因表达活性使干细胞发育成为神经元细胞。它还能开启其他的基因表达程序，保证干细胞发育形成神经元细胞并不在这过程中死亡。结果，我们可以制造神经元祖细胞，这些细胞只分化形成纯的神经元细胞并在脑中保持活性。

 

我们的下一步研究计划是测定这些神经元祖细胞能否与现存的脑部网络节后融合。通过复杂的电化学研究，Lipton博士的研究小组发现从干细胞发育形成的新神经元细胞能发射和接收来自脑部其他部位的电信号。研究小组接下来希望检验这些新的细胞是否能改善中风小鼠的认知状况。研究人员开展了一组神经行为实验，研究结果发现中风小鼠接受细胞移植后认知能力得到明显改善，不过与正常小鼠对照还是没有回到正常水平。研究结果表明，MEF2C在移植细胞中的表达可改善移植治疗中的缺陷。

 

该研究由美国国立卫生研究所（NIH）和Ellison Medical 基金老年病研究高级奖金赞助。

 

关于Burnham Institute医学研究中心

Burnham Institute医学研究中心致力于疾病的致病分子机理的研究，以及开发新的治疗手段。Burnham Institute在福罗里达州和加利福尼亚州的扶持下是一个快速发展的研究所。研究所获得国家卫生研究所的4个顶级研究所的经费资助，与全球25个顶级研究所有合作。Burnham Institute通过在医学方面独特的合作方式建立了主要的几个研究方向：癌症、神经退行性变化疾病、糖尿病、传染病、炎症和儿童疾病。Burnham Institute是世界顶级的干细胞研究中心，还是顶级的制药工艺研究中心。Burnham Institute是一个非营利性的研究团体。获得更多信息请点击：www.burnham.org

 

原文标题：Nerve Cells Derived from Stem Cells and Transplanted Into Mice May Lead to Improved Brain Treatments

（生物通 张欢）