科學(xué)家開發(fā)新方法將健康人類神經(jīng)細(xì)胞注入大腦

羅格斯大學(xué)和斯坦福大學(xué)的科學(xué)家們創(chuàng)造出一種新技術(shù)，未來可能幫助治療帕金森病和其他影響數(shù)百萬人的毀滅性大腦相關(guān)疾病。

羅格斯大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系和化學(xué)與生化工程系特聘教授Prabhas V. Moghe表示，這種創(chuàng)新技術(shù)涉及將成人組織-衍生的干細(xì)胞在三維纖維"支架"或微小島狀物上轉(zhuǎn)化為人類神經(jīng)元。

這些裝載健康、有益的神經(jīng)元的支架，在被注入小鼠大腦后，能夠替換病變細(xì)胞。

"如果你能以一種模擬細(xì)胞如何在大腦中被配置的方式來移植這些細(xì)胞，那么就更可能使大腦與你所移植的細(xì)胞進(jìn)行溝通交流"Moghe說，"在這項(xiàng)工作中，我們通過為神經(jīng)元提供快速形成三維網(wǎng)絡(luò)的線索來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。"

在這項(xiàng)在線發(fā)表于《Nature Communications》的多學(xué)科研究中，羅格斯大學(xué)和斯坦福大學(xué)的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)討論了這種三維支架和它們潛在的廣泛效益。

神經(jīng)元或神經(jīng)細(xì)胞，對人體的健康和功能至關(guān)重要。人類大腦擁有約1000億個(gè)神經(jīng)元，作為信使在大腦和身體之間傳遞信號。

Moghe表示，他們所開發(fā)的三維支架由微小的聚合物纖維構(gòu)成。數(shù)以百計(jì)的神經(jīng)元附著在這些纖維上并向外擴(kuò)張，發(fā)送它們的信號。這些支架大約100微米寬，與人類頭發(fā)的寬度大致相當(dāng)。

"我們獲得一整束這些島狀物，然后將它們注入到小鼠大腦中"他說，"這些植入大腦的神經(jīng)元生存得出乎意料的好。事實(shí)上，它們的生存狀況比該領(lǐng)域的黃金標(biāo)準(zhǔn)要好得多。"

這種支架技術(shù)所增加的細(xì)胞存活是其他方法的100倍以上，Moghe說道。

這可能zui終幫助治療帕金森病、多發(fā)性硬化、肌萎縮側(cè)索硬化（ALS）、阿爾茨海默病、脊髓和創(chuàng)傷性腦損傷以及腦震蕩，他說。

這些疾病通常是由大腦細(xì)胞丟失引起的。例如，帕金森病是由產(chǎn)生多巴胺的腦細(xì)胞丟失而導(dǎo)致的。腦細(xì)胞丟失會導(dǎo)致手部、手部、腿部、下巴和面部顫抖，四肢和軀干僵硬，運(yùn)動緩慢以及平衡和協(xié)調(diào)性損害。

接下來將是進(jìn)一步改進(jìn)支架生物材料，使科學(xué)家們能夠增加植入神經(jīng)元的數(shù)量。"我們能夠移植的神經(jīng)元越多，為疾病帶來的療法益處就越大"Moghe說，"我們想在盡可能小的空間里填充盡可能多的神經(jīng)元。"

想法是"創(chuàng)建一個(gè)不僅能高度運(yùn)轉(zhuǎn)而且能更好控制的非常密集的神經(jīng)元回路"他說，并且補(bǔ)充道，針對帕金森病小鼠的試驗(yàn)正在進(jìn)行中，查看它們能否獲得改善或恢復(fù)。

zui終，隨著研究推進(jìn)，研究人員將會在人類中進(jìn)行研究。Moghe估計(jì)該技術(shù)推進(jìn)到人類測試需要10到20年。

開發(fā)支架技術(shù)和在支架中重新編程干細(xì)胞是"非常辛苦的團(tuán)隊(duì)工作"他說，"我們已經(jīng)研究了許多年，還需要付出大量的汗水和辛勞。"