干細胞移植逆轉動物中風損傷
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科技日報北京9月25日電 (記者張夢然)瑞士蘇黎世大學研究團隊取得一項突破性進展:在動物實驗中通過干細胞移植,逆轉了中風造成的腦損傷——不僅促進神經(jīng)元再生,還顯著恢復了運動功能。這標志著再生醫(yī)學在腦修復領域邁出了關鍵一步。相關研究發(fā)表在最新的《自然·通訊》上。
四分之一的成年人在一生中會經(jīng)歷中風,其中約一半會留下長期后遺癥,如癱瘓或語言障礙。這是因為中風引發(fā)的腦內(nèi)出血或缺氧會不可逆地殺死大量腦細胞,而目前尚無有效療法能夠修復這種結構性損傷。因此,探索促進大腦再生的新方法成為醫(yī)學界迫切的需求。
此次,團隊采用來源于人類誘導多能干細胞的神經(jīng)干細胞,這類干細胞可由普通體細胞重編程獲得,具備分化為多種神經(jīng)系統(tǒng)細胞的能力。為模擬人類中風,他們在小鼠腦內(nèi)誘發(fā)了與人類高度相似的永久性腦損傷。這些小鼠經(jīng)過基因改造,不會排斥移植的人類細胞。在中風發(fā)生一周后,團隊將神經(jīng)干細胞精準移植到受損腦區(qū),并利用多種成像與生化技術對后續(xù)變化進行了長達5周的追蹤。
結果顯示,移植的干細胞在受損腦區(qū)內(nèi)成功存活,其中大部分分化為成熟的神經(jīng)元,并與宿主原有的神經(jīng)網(wǎng)絡建立了功能性連接,實現(xiàn)了電信號的傳遞。這表明新生成的神經(jīng)元真正融入了大腦的運作體系。
更令人振奮的是,團隊還觀察到廣泛再生效應:受損區(qū)域形成了新生血管、腦部炎癥反應顯著減弱,以及血腦屏障完整性的恢復。這些變化共同揭示了移植細胞如何激活整個大腦的“再生程序”。
團隊與日本京都大學iPS細胞研究與應用中心合作,確保所有干細胞均在不使用動物來源試劑的條件下制備,為未來安全應用于人體奠定了基礎。另一項關鍵發(fā)現(xiàn)是,移植并非在中風后立即進行,而是在一周后效果更佳,這一時間窗口為臨床治療提供了寶貴的準備期。
盡管成果令人鼓舞,團隊仍保持謹慎。他們表示仍需將潛在風險降至最低,并優(yōu)化技術以簡化在人類中的應用。目前,他們正合作開發(fā)“安全開關”系統(tǒng),可在必要時終止干細胞的增殖,防止異常生長。
【總編輯圈點】
這項研究開辟了一個全新的臨床前景,其意義在于首次實現(xiàn)了結構性腦損傷的生物學修復,而非僅緩解癥狀。通過干細胞移植,激活了大腦整體再生環(huán)境,為其他神經(jīng)退行性疾病,如帕金森或脊髓損傷提供了可借鑒的治療范式。研究中發(fā)現(xiàn)的“一周延遲移植”窗口期,更是具有臨床可行性,使技術向現(xiàn)實應用邁出關鍵一步。未來若能在人體驗證療效,或將徹底改變神經(jīng)康復醫(yī)學的格局。