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間充質(zhì)干細胞治療正走向臨床應用!
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干細胞治療在國內正慢慢從實(shí)驗室走向臨床,而充分的臨床研究預示著(zhù)巨大的臨床應用轉化價(jià)值。
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干細胞治療在國內正慢慢從實(shí)驗室走向臨床,而充分的臨床研究預示著(zhù)巨大的臨床應用轉化價(jià)值。
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中國科學(xué)家這項研究讓神經(jīng)干細胞乖乖“修補大腦”!

中國科學(xué)家這項研究讓神經(jīng)干細胞乖乖“修補大腦”!

  • 分類(lèi):政策法規
  • 作者:
  • 來(lái)源:
  • 發(fā)布時(shí)間:2020-05-18
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【概要描述】神經(jīng)干細胞具有分化為神經(jīng)細胞的能力,因此不少研究者都嘗試將它移植到腦梗死患者腦中,來(lái)修復腦組織損傷。但真到了大腦中,這一招并不好使,大多數神經(jīng)干細胞都分化成了沒(méi)啥用的神經(jīng)膠質(zhì)細胞,“修補大腦”的效果并不明顯。??近日,材料學(xué)領(lǐng)域的國際頂級期刊《先進(jìn)功能材料》(AdvancedFunctionalMaterials)以卷首文章的形式發(fā)表了中山大學(xué)孫逸仙紀念醫院沈君課題組的一項重磅研究成果。通過(guò)巧妙的

中國科學(xué)家這項研究讓神經(jīng)干細胞乖乖“修補大腦”!

【概要描述】神經(jīng)干細胞具有分化為神經(jīng)細胞的能力,因此不少研究者都嘗試將它移植到腦梗死患者腦中,來(lái)修復腦組織損傷。但真到了大腦中,這一招并不好使,大多數神經(jīng)干細胞都分化成了沒(méi)啥用的神經(jīng)膠質(zhì)細胞,“修補大腦”的效果并不明顯。??近日,材料學(xué)領(lǐng)域的國際頂級期刊《先進(jìn)功能材料》(AdvancedFunctionalMaterials)以卷首文章的形式發(fā)表了中山大學(xué)孫逸仙紀念醫院沈君課題組的一項重磅研究成果。通過(guò)巧妙的

  • 分類(lèi):政策法規
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    神經(jīng)干細胞具有分化為神經(jīng)細胞的能力,因此不少研究者都嘗試將它移植到腦梗死患者腦中,來(lái)修復腦組織損傷。但真到了大腦中,這一招并不好使,大多數神經(jīng)干細胞都分化成了沒(méi)啥用的神經(jīng)膠質(zhì)細胞,“修補大腦”的效果并不明顯。
    近日,材料學(xué)領(lǐng)域的國際頂級期刊《先進(jìn)功能材料》(Advanced Functional Materials)以卷首文章的形式發(fā)表了中山大學(xué)孫逸仙紀念醫院沈君課題組的一項重磅研究成果。通過(guò)巧妙的設計,課題組讓神經(jīng)干細胞“乖乖聽(tīng)話(huà)”,分化為神經(jīng)細胞的效率大大提升,還給它們裝上“定位器”,進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)跟蹤,“監督”它們的工作。這一成果,將大大推進(jìn)神經(jīng)干細胞移植治療腦梗死的臨床應用。
    腦梗死是人類(lèi)致殘的首要原因。由于血栓堵塞了腦部供血動(dòng)脈,局部腦組織會(huì )缺血缺氧,病變壞死,神經(jīng)元及神經(jīng)膠質(zhì)細胞死亡,導致神經(jīng)信號無(wú)法傳導,患者就會(huì )出現相應的神經(jīng)功能障礙,嚴重的直接導致死亡。
    中山大學(xué)孫逸仙紀念醫院放射科主任沈君介紹,治療腦梗死最迅速有效的方法就是在發(fā)病早期進(jìn)行溶栓。權威臨床研究結果都證明,在腦梗死發(fā)生后的3小時(shí)內,使用溶栓藥物靜脈注射溶栓安全有效,但超過(guò)3小時(shí),治療效果就差了不少,還可能導致腦梗死區出血。
    然而,不管在國內或國外,只有1/3的病人能在腦梗死后的3小時(shí)“時(shí)間窗”內到達醫院,其中又只有少數能得到及時(shí)的溶栓治療。
    大腦中的神經(jīng)元死后不可再生,因此錯過(guò)了“時(shí)間窗”后,腦梗死的治療效果不佳。在慢性期,則主要依靠康復、針刺等治療來(lái)恢復殘疾肢體的功能,效果也非常有限。目前,我國約七八成的腦梗死患者因殘疾而不能獨立生活,需要長(cháng)期照護。
    “基因敲除”讓神經(jīng)干細胞“聽(tīng)話(huà)”神經(jīng)干細胞移植給腦梗死病人帶來(lái)新的希望。研究者們期待,將神經(jīng)干細胞移植在梗死的腦組織內,可以分化成為新的神經(jīng)元,替代死去的神經(jīng)元發(fā)揮作用,“修復大腦”,恢復神經(jīng)功能。
    然而,神經(jīng)干細胞在復雜的大腦環(huán)境中卻沒(méi)那么“聽(tīng)話(huà)”,它們多數都分化成了沒(méi)什么用的神經(jīng)膠質(zhì)細胞。在大鼠身上,神經(jīng)干細胞治療腦梗死的效果還挺好的,但放在人身上就不盡如人意了。
    是什么阻礙了神經(jīng)干細胞分化成神經(jīng)元?沈君介紹,發(fā)生腦梗死后,壞死的腦組織會(huì )釋放出大量抑制神經(jīng)元再生的“髓鞘相關(guān)抑制因子”。這些“破壞分子”會(huì )與神經(jīng)干細胞上的NgR蛋白結合,使得神經(jīng)干細胞不容易分化為神經(jīng)元。
    如果神經(jīng)干細胞上的NgR基因不再表達,“破壞分子”就沒(méi)辦法影響神經(jīng)干細胞,神經(jīng)干細胞分化為神經(jīng)元的能力大大提升。
    對此,課題組設計了一段干擾RNA,這是一段能實(shí)現特異性的降解的基因編碼序列,使得NgR基因不再表達, NgR蛋白也就不再能發(fā)揮作用了。
    研制“納米乒乓球”,暗藏“定位器”
    如何將這一段干擾RNA精確地送到神經(jīng)干細胞內部發(fā)揮作用?課題組利用高分子納米材料研制出了一種中央為空腔、外面是一層膜的囊泡。這些囊泡直徑只有200納米左右,就像一個(gè)個(gè)非常微小的乒乓球。
    在“乒乓球”的空腔里,研究者們裝上了一顆顆吸鐵石小粒子(超順磁性氧化鐵納米粒子)作為核磁共振成像的顯像劑。這就像是給“乒乓球”裝上了定位跟蹤器,利用磁共振成像機器,就能直接看到神經(jīng)干細胞的活動(dòng)。
    這些“乒乓球”的表面帶有正電荷,而小干擾RNA和神經(jīng)干細胞膜表面都帶負電荷。因此,小干擾RNA可以被連接在“乒乓球”上,而神經(jīng)干細胞也會(huì )在5個(gè)小時(shí)內將這些乒乓球“吞進(jìn)肚中”。
利用這一巧妙設計,顯像劑及小干擾RNA被同步輸送到神經(jīng)干細胞內。進(jìn)入干細胞內的小干擾RNA就會(huì )讓NgR基因“沉默”,促進(jìn)神經(jīng)干細胞分化為神經(jīng)元。
    沈君教授說(shuō),由于帶上了“定位器”,神經(jīng)干細胞的具體位置、分布及遷移,都能通過(guò)核磁共振實(shí)時(shí)觀(guān)察到,保證了干細胞能被準確輸送到梗死區,“科學(xué)家在不用殺死實(shí)驗動(dòng)物的情況下就可以觀(guān)察到神經(jīng)干細胞移植的效果?!?/span>
    實(shí)驗結果令人欣慰。在培養皿里,只有3%的神經(jīng)干細胞能分化為神經(jīng)元,但經(jīng)過(guò)這種乒乓球樣的囊泡處理后,分化效率提高到37%左右,整整提升12倍。
    在腦部的復雜環(huán)境下,神經(jīng)干細胞分化為神經(jīng)元的比例僅約4%,但將經(jīng)過(guò)囊泡處理的神經(jīng)干細胞移植到腦梗死位置,分化效率提高到27%,提升了6倍左右。
    經(jīng)過(guò)6個(gè)星期的觀(guān)察,課題組發(fā)現,相比移植未經(jīng)處理的神經(jīng)干細胞,腦梗死的大鼠在移植了經(jīng)過(guò)處理的神經(jīng)干細胞后,四肢運動(dòng)及感覺(jué)功能障礙恢復得更快更好。
    沈君教授表示,他們研制出的這一新型囊泡,不但能高效調控神經(jīng)干細胞向神經(jīng)元分化,還同步實(shí)現了對神經(jīng)干細胞移植后的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)追蹤,并且能監測神經(jīng)干細胞移植的安全性?!斑@種集示蹤與功能調控于一體的納米材料,在腦梗死再生醫學(xué)中具有巨大的應用前景?!?/span>

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