Nat Med：首次證實人神經幹細胞移植可改善脊髓損傷猴子的抓力

在一項新的研究中，研究人員報道移植到猴子受損脊髓中的人神經幹細胞成熟為神經元，觸發神經連接形成，從而讓這些猴子抓住橙子的能力得到改善。相關研究結果近期發表在Nature Medicine期刊上，論文標題為「Restorative effects of human neural stem cell grafts on the primate spinal cord」。

圖片來自Nyiragongo/iStock。

美國埃默里大學醫學院神經學家Jonathan Glass（未參與這項研究）通過電子郵件告訴《科學家》雜誌，「這種類型的細胞療法雖然還處於初始階段，但最終可能是一種治療中樞神經系統損傷甚至可能是治療人類神經退行性疾病的合理方法。」Glass指出，經過一段時候後發生的幹細胞分化是「令人印象深刻的」，正如它們在猴子的中樞神經系統中建立神經連接的能力一樣，但還需開展更多的研究來證實在人類遭受脊髓損傷後，這些細胞能夠生長出極長的軸突來連接運動神經元和感覺神經元。

到目前為止，大部分移植神經幹細胞的研究都是在大鼠身上完成的。這是首項研究表明這種治療能夠成功地擴展到靈長類動物身上。

論文通信作者、美國加州大學聖地亞哥分校醫學院神經科學家Mark Tuszynski告訴《科學家》雜誌，「我們確實有更多信心在人體中開展這類治療。」

在這項研究中，Tuszynski和他的同事們切掉獼猴的一段脊髓，然後在兩周後將人神經祖細胞（neural progenitor cell）移植到這種脊髓損傷部位。在首批4隻猴子中，這些細胞移植物沒有保持在原位，這一發現迫使這些研究人員將更多的纖維蛋白原-凝血酶（fibrinogen–thrombin）添加到這些細胞移植物中。纖維蛋白原-凝血酶是一種蛋白-酶混合物，可讓這些移植物更快地附著到損傷位點上。Tuszynski團隊還不得不讓手術台傾斜以便排出腦脊液，這是因為腦脊液會將這些移植物沖走。

經過這些調整後，在剩餘的5隻猴子中，這些移植的神經幹細胞保留在原位，而且這些研究人員觀察到這些移植的幹細胞發育成神經元和神經膠質細胞。在損傷部位中，這些人神經元產生高達15萬個線狀軸突，這些軸突從移植位點處向外延伸高達50毫米，並且早在這些新產生的神經細胞就位兩個月後，這些研究人員就能夠觀察到它們與猴子本身的神經細胞建立神經連接。在大多數情況下，細胞移植物附著在脊髓損傷部位的猴子能夠更好地操縱它們的手指，使它們的手指繞著橙子彎曲，而細胞移植物未附著的猴子並不能握住橙子，它們的手指保持摺疊，因此橙子停留在它們的指關節上。

美國羅切斯特大學神經科學家Steve Goldman（未參與這項研究）說，「從嚙齒類動物到靈長類動物，這是一個巨大的飛躍，特別是涉及脊髓損傷的研究。從這個角度來看，這是一項非常偉大的研究。」他說，這些數據表明在遭受脊髓損傷後，這些經過經治療的猴子移動它們的手和胳膊的能力得到明顯改善，不過他指出Tuszynski團隊沒有設置相對應的對照組。他還補充道，為脊髓損傷建立模型是非常困難的。他說，「就人類而言，每種脊髓損傷都是獨特的。」他注意到這種反映猴子脊髓損傷的外科手術切除可能並不能完全反映人類脊髓損傷的複雜性。

不過，Goldman稱，這些研究結果驗證了神經幹細胞移植能夠產生神經元的概念，所產生的神經元可能起著是一種橋樑的作用，將在脊髓損傷中被切斷的組織連接在一起。他說，這一點從來沒有在嚙齒類動物中得到確鑿的證實，但是在這項新的研究中，這一點已得到證實。

Tuszynski說，他的團隊正在開展下一組研究來驗證這些結果和確定用於人體中的最佳幹細胞類型。他注意到胚胎幹細胞可能是最有效的，「並非所有的幹細胞都具有相同的脊髓修復潛力。」（生物谷 Bioon.com）

參考資料：

Ephron S Rosenzweig, John H Brock, Paul Lu et al. Restorative effects of human neural stem cell grafts on the primate spinal cord.Nature Medicine, doi:10.1038/nm.4502

來源：生物谷

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