PNAS：新研究帶來脊髓損傷修復的希望

美國Gladstone研究所的科學家Todd McDevitt博士和他的團隊發現一種特殊類型的幹細胞可以為修復脊髓損傷提供新的希望。這些細胞是被稱為V2a的中間神經元，在脊髓發出信號幫助控制運動。當研究人員將這些細胞移植到小鼠脊髓時，中間神經元能出芽並與現存細胞整合在一起。相關文章於4月24日在線發表在PNAS上。

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重建V2a中間神經元是脊髓損傷修復的關鍵

V2a的中間神經元將大腦的信號傳遞到脊髓，在脊髓和運動神經元連接，傳遞到胳膊和腿。中間神經元能長距離覆蓋，協調肌肉運動包括呼吸。

對V2a的中間神經元的傷害會損害大腦和四肢之間的連接，造成脊髓損傷的癱瘓。

通訊作者Todd McDevitt介紹說：「中間神經元能夠在脊髓損傷後重建，這使它們成為一個很有前途的治療靶標。我們的目標是通過更換受損的神經元來恢復受損的迴路，為受傷位置的信號傳輸創造新的通路。」

一些臨床試驗正在測試細胞替代療法治療脊髓損傷。大多數這些試驗涉及幹細胞來源的神經前體細胞，它可以轉化為大腦或脊髓細胞的幾種不同的類型，或少突膠質細胞的祖細胞，產生絕緣和保護神經細胞的髓鞘。然而，這些方法要麼不嘗試或不能可靠地生產成人脊髓神經元的特定類型，如負責長距離傳導和能重建脊髓的V2a中間神經元。

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本文第一次用幹細胞生產V2a中間神經元

而發表在PNAS上的這項新研究，研究人員首次用人類的幹細胞生產出V2a中間神經元。他們發明了一種化學物質的「雞尾酒」，逐漸將脊髓祖細胞的幹細胞培養成所需的V2a中間神經元。通過調節其中三種化學物質的量，最優化比例後，科研人員可以從幹細胞產生大量的V2a中間神經元。

第一作者Jessica Butts說：「我們的主要挑戰是找到合適的時機和信號分子恰當的濃度，來生產V2a中間神經元而不是其它細胞類型。我們利用我們對脊髓發育所了解的知識，來鑒定正確的化合物組合，並優化我們的程序獲得最多的V2a中間神經元。」

研究人員將V2a中間神經元移植到健康小鼠的脊髓。在新的環境中，細胞適當成熟並與現有的脊髓細胞相結合。重要的是，中間神經元移植後的小鼠能正常行動，並沒有表現出損害的跡象。研究人員介紹移植的細胞在兩個方向上都能長距離地出芽，這是V2a中間神經元的特徵，之後並能與宿主的神經元相連接。

研究人員說他們下一步是將細胞移植到脊髓損傷的小鼠，看V2a中間神經元是否能夠在損傷發生後幫助恢復運動能力。他們也有興趣探索這些細胞在神經退行性疾病，如澱粉樣蛋白脊髓側索硬化症中的潛在作用。

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參考資料：1）Differentiation of V2a interneurons from human pluripotent stem cells2）Discovery offers new hope to repair spinal cord injuries

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