利用人多能性干細(xì)胞產(chǎn)生脊髓神經(jīng)干細(xì)胞

在一項(xiàng)新的研究中，來(lái)自美國(guó)加州大學(xué)圣地亞哥分校醫(yī)學(xué)院的研究人員報(bào)道，他們利用人多能性干細(xì)胞（hPSC）成功地產(chǎn)生脊髓神經(jīng)干細(xì)胞（NSC）。這些脊髓神經(jīng)干細(xì)胞分化為不同的能夠在整個(gè)脊髓中擴(kuò)散的細(xì)胞群體，而且能夠在很長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)加以維持。相關(guān)研究結(jié)果于2018年8月6日在線發(fā)表在Nature Methods期刊上，論文標(biāo)題為“Generation and post-injury integration of human spinal cord neural stem cells”。論文通信作者為加州大學(xué)圣地亞哥分校轉(zhuǎn)化神經(jīng)科學(xué)研究所主任Mark Tuszynski博士。論文**作者為加州大學(xué)圣地亞哥分校博士后學(xué)者Hiromi Kumamaru博士。

這一研究成果不僅會(huì)推動(dòng)基礎(chǔ)研究，比如體外疾病模型的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用，而且可能為開(kāi)發(fā)針對(duì)脊髓損傷和疾病的替換策略提供一種改進(jìn)的臨床上可轉(zhuǎn)化的細(xì)胞來(lái)源。

近年來(lái)，人們已開(kāi)展了大量的研究來(lái)探究使用源自hPSC的干細(xì)胞來(lái)產(chǎn)生修復(fù)受損或發(fā)生病變的脊髓所需的新脊髓細(xì)胞的潛力。科學(xué)家們?cè)谶@方面取得穩(wěn)定的進(jìn)展，但是這種進(jìn)展是緩慢的和有限的。

在這項(xiàng)新的研究中，在將體外培養(yǎng)的源自hPSC的脊髓神經(jīng)干細(xì)胞移植到受損的大鼠脊髓中之后，這些研究人員注意到這些移植物富含興奮性神經(jīng)元，讓大量的軸突長(zhǎng)距離延伸，讓它們形成的靶結(jié)構(gòu)接受神經(jīng)支配，并且能夠?qū)崿F(xiàn)強(qiáng)健的皮質(zhì)脊髓再生。

Kumamaru說(shuō)，“我們建立了一種規(guī)模可放大的人脊髓神經(jīng)干細(xì)胞（包括所有脊髓神經(jīng)元祖細(xì)胞類型）來(lái)源。在移植物中，這些細(xì)胞能夠在從背側(cè)到腹側(cè)的整個(gè)脊髓中發(fā)現(xiàn)。在成年大鼠遭受脊髓損傷后，它們促進(jìn)包括皮質(zhì)脊髓軸突在內(nèi)的再生。皮質(zhì)脊髓軸突對(duì)人類自主運(yùn)動(dòng)功能是非常重要的，而在大鼠中，它們促進(jìn)功能恢復(fù)。”

Tuszynski說(shuō)，盡管還需要開(kāi)展更多的研究，但是這些新產(chǎn)生的細(xì)胞將會(huì)在三到五年的時(shí)間內(nèi)成為開(kāi)展人體臨床試驗(yàn)的細(xì)胞來(lái)源。仍然有待確定的是在嚙齒類動(dòng)物和非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物研究中，這些細(xì)胞在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)是否是安全的，而且它們的效果能否再現(xiàn)。

他指出，這項(xiàng)研究還提供除脊髓損傷治療之外的潛在益處，這是因?yàn)榧顾枭窠?jīng)干細(xì)胞還可針對(duì)與脊髓功能障礙相關(guān)的疾病（比如肌萎縮側(cè)索硬化、進(jìn)行性肌萎縮、遺傳性痙攣性截癱和脊髓小腦性共濟(jì)失調(diào)）構(gòu)建模型和開(kāi)展藥物篩查。