这一发现可能会彻底改变基于干细胞的帕金森病脑修复疗法

　　

戈尔韦大学(University of Galway)的神经科学家有了一项令人兴奋的发现，可能会彻底改变基于干细胞的帕金森病脑修复疗法。

帕金森氏症是一种神经退行性疾病，患者的脑细胞缓慢退化并死亡，导致患者控制运动的能力逐渐恶化。据估计，全世界有850万人患有这种疾病，仅爱尔兰就有1.2万人。

帕金森氏症的大脑修复包括通过将健康的脑细胞移植回大脑来取代死亡的细胞。随着再生医学和干细胞技术的最新进展，“诱导干细胞”现在可以用作健康细胞的来源。

诱导干细胞是由皮肤细胞等成人细胞重新编程而成的，可以在实验室中将其转化为修复帕金森氏症所需的适当类型的脑细胞。

然而，这些皮肤细胞转化成的脑细胞需要在它们转化的早期阶段就被移植到大脑中，而且绝大多数细胞一旦进入大脑，就不会继续转化为治疗所需的成熟细胞。

由Michael J. Fox帕金森氏症研究基金会(MJFF)和爱尔兰科学基金会资助的一项研究，本周发表在《Journal of Neural Engineering》上，戈尔韦大学医学、护理和健康科学学院的研究小组表明，将未成熟细胞移植到胶原蛋白水凝胶中，可以显著提高它们在大脑中的存活率和成熟度。

这篇文章探讨了人类诱导的多能干细胞（iPSC）在帕金森病治疗中的应用，特别是针对细胞移植后存活率低和多巴胺能细胞成熟不足的问题。文章指出，可注射的生物材料支架，如胶原蛋白水凝胶，具有多种支持性作用，如作为细胞粘附的结构支架、保护细胞免受宿主免疫反应的影响，以及提供神经营养因子来帮助细胞存活和分化。

因此，这项研究的目的是确定富含神经营养因子的胶原蛋白水凝胶是否能在将iPSC来源的多巴胺能前体细胞（iPSC-DAPs）移植到帕金森病大鼠的大脑后，改善这些细胞的存活和成熟情况。

实验中，研究人员将人类iPSC-DAPs单独或与神经营养因子GDNF和BDNF一起，以及在不加载或加载神经营养因子的胶原蛋白水凝胶中，移植到6-羟基多巴胺损伤的大鼠纹状体中。在移植后，通过人核免疫染色来识别存活的iPSC-DAPs，通过酪氨酸羟化酶免疫染色来识别分化为成熟多巴胺能神经元的iPSC-DAPs。

结果显示，与没有使用生物材料的细胞相比，移植在富含神经营养因子的胶原蛋白水凝胶中的iPSC-DAPs的存活率和成熟情况都显著改善（存活率提高了8倍，多巴胺能分化提高了16倍）。

这一研究结果表明，在富含神经营养因子的胶原蛋白水凝胶中移植人类iPSC-DAPs可以改善帕金森病大鼠大脑中移植物的存活和成熟情况。这一发现为进一步提高iPSC在帕金森病治疗中的效果提供了有力支持，并推动了进一步研究和应用支持性水凝胶来改善帕金森病脑修复的结果。

该项目的首席神经科学家Eilís Dowd教授在评论这项研究发现时说:“我们的水凝胶在细胞移植到大脑后培育、支持和保护细胞，这大大提高了它们的成熟和修复能力。最终，我们希望这种有前途的凝胶的持续发展将为帕金森病患者的大脑修复方法带来重大改善。”

Michael J. Fox基金会拨款30万美元继续开发这种水凝胶。

这项新研究旨在了解细胞单独移植与细胞与水凝胶结合移植时大脑免疫系统的反应。

这项研究将继续由Dowd教授领导，并与来自CúRAM的同事合作——位于戈尔韦大学、爱丁堡大学和墨尔本大学的爱尔兰医疗器械科学基金会研究中心。

Dowd教授在这一领域的持续研究在短纪录片《谦虚的英勇》中得到了体现，该纪录片在纽约的想象科学电影节上获得了令人梦寐以求的科学家奖，并在加州的原始科学节上获得了专业纪录片奖。