新基因治疗将脑胶质细胞转化为神经元!

【字体: 时间:2018年11月07日 来源:生物通

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  一种新的基因疗法可以将某些脑胶质细胞转变成功能神经元,这反过来将可以帮助中风或阿尔茨海默氏症、帕金森氏症等神经疾病患者修复大脑。

  

在一系列动物实验中,由宾夕法尼亚州立大学陈功(Gong Chen)博士领导的一个研究小组开发了一种新的基因疗法,对神经胶质细胞进行重新编程——这些胶质细胞包围着每个神经元,当神经元死亡时可被重新激活——将它们变成健康的、有功能的神经元细胞。

生物学系维恩•魏勒曼冠名主任教授陈功博士,11月4日在圣地亚哥神经科学协会的年会上介绍了这一发现,他说,虽然还需要更多的研究,但是他希望这项创新技术最终能够造福脑损伤和神经退化疾病患者。

“治疗诸如中风、阿尔茨海默病和帕金森病等严重神经疾病的临床缺口很大,”陈教授说。“神经元丢失是脑和脊髓功能障碍的共同原因。因此,仅仅靶向受这些神经退行性疾病影响的细胞信号传导通路而不再生新的神经元,对于恢复失去的脑功能不会最有效。”

除了神经元,人脑也由神经胶质细胞组成,这些细胞包围着每个神经元,帮助辅佐健康的大脑功能。陈说,这些神经胶质细胞中的每一个都含有在早期脑发育过程中被沉默或关闭的神经基因。

陈说,通过创造一种新的体内细胞转化技术,他和他的团队能够将一种叫做NeuroD1的神经转录因子——一种激活神经元基因并沉默神经胶质基因的蛋白质——注射到大脑受损部位以感染神经胶质细胞。然后,NADD1与胶质细胞的DNA结合并激活神经元基因,将神经胶质细胞转变为功能神经元。

“这是一种经济的内部神经再生方法,而不需要移植外部细胞,”陈说。“因为神经胶质细胞遍布人脑,所以每个患者都具有尚未完全开发的内神经再生潜能。”陈说,在他们的动物实验中,他们不仅能运用这项新技术再生神经元,还能恢复运动和认知功能。

“例如,目前针对中风患者的治疗必须在数小时内进行,因为药物试图在神经元受伤和死亡之前保护它们,”陈说。“我们的新技术的不同之处在于,它实际上是在神经元已经死亡后再生,并且可以在损伤后几天、几周或几个月使用。”

虽然该技术只在动物身上进行了试验,陈说,他和其他研究人员希望最终在人体临床试验中测试该技术。

当一个患者经历像中风这样的伤害,或者发展成像阿尔兹海默症那样的神经紊乱时,大脑某些部分的神经元已经死亡,造成大脑功能下降。陈说,因为成年人没有能力自己再生神经元,所以开发一种疗法来帮助患者产生新的神经元,将有利于大量患有目前无法治愈的神经系统疾病的患者。

除了开发基因治疗外,陈和他的团队还致力于将人类神经胶质细胞转化为神经元的药物治疗。研究人员已经在体外细胞培养中成功应用了药物治疗,陈说他们希望转移到动物体内研究并最终帮助人类患者。

陈功教授团队的成员包括来自宾夕法尼亚州立大学的Ziyuan Guo、Zheng Wu、Yue Wang、Jiuchao Yin、Lei Zhang、Yuchen Chen,以及中科大的Longjiao Ge。

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(生物通:伍松)

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