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改良的干细胞可以改善大脑活动,即使是在中风后一个多月
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年01月22日 来源:gladstone
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格拉德斯通的科学家们表明,改良的干细胞可以改善大脑活动,即使是在中风后一个多月使用。
在美国,每40秒就有一人中风。对于最常见的中风类型(称为缺血性中风)的幸存者来说,只有大约5%的人能完全康复。其他大多数人都有长期的问题,包括虚弱、慢性疼痛或癫痫。
现在,格拉德斯通研究所(Gladstone Institutes)和再生医学公司SanBio的科学家们已经证明,一种来自干细胞的细胞疗法可以恢复中风后的正常大脑活动模式。虽然大多数中风治疗必须在中风后几小时内进行才能产生效果,但这种细胞疗法即使在一个月后对大鼠也有效。
“目前还没有可以在中风后几周或几个月进行的治疗来预防长期症状,所以这是令人难以置信的兴奋,”格莱斯顿研究员珍妮·帕兹博士说,她领导了这项发表在《分子疗法》上的新研究。“我们的研究结果表明,这个时间点进行干预并有所作为还为时不晚。”
这项研究中使用的改良干细胞已经在临床发展了十多年,用于治疗中风和创伤性脑损伤。临床试验已经表明,在一些病人身上,干细胞可以帮助人们重新控制他们的手臂和腿。然而,科学家们不确定大脑的哪些变化导致了这些症状的改善。
这项新研究首次详细描述了干细胞对大脑活动的影响。这项工作可能会导致干细胞治疗的改进,并有助于开发其他对大脑有类似影响的治疗方法。
缺血性中风发生时,血液流向大脑的一部分被阻塞,通常是由于血凝块或血管狭窄。这会剥夺脑细胞的氧气和营养,导致一些细胞死亡,另一些细胞改变其活动。
帕兹长期以来一直在研究中风导致的大脑变化,这些变化会导致癫痫等长期问题。她和其他人发现,受损大脑区域的细胞可能变得过度活跃或过度兴奋,向其他大脑区域发出过于强烈或过于频繁的信号。
“这种过度兴奋性与运动问题和癫痫发作有关,但还没有开发出有效逆转它的疗法,”帕兹说,他也是加州大学旧金山分校神经病学系的副教授,也是国际中风后癫痫联盟的成员,该联盟旨在加速发现,防止中风后癫痫的发展。
在这项新研究中,Paz和她的合作者测试了SanBio正在开发的干细胞疗法。在大鼠中风一个月后,科学家们将改良的人类干细胞注射到动物大脑受伤部位附近。在接下来的几周里,他们测量了大脑的电活动,并分析了单个细胞和分子。
他们发现,这种疗法逆转了中风大鼠大脑的过度兴奋性,恢复了神经网络的平衡。此外,一些对大脑功能和修复很重要的蛋白质和细胞也增加了。
虽然在移植一周后,只有不到1%的人类细胞留在大鼠的大脑中,但移植的效果是持久的。
“这些细胞似乎从本质上启动了大脑自身的修复过程,这可能为大脑恢复打开了一扇新的机会之窗,即使是在中风后的慢性阶段。”
科学家们还分析了接受和未接受干细胞治疗的大鼠的血液样本。通过这种方法,他们确定了血液中特定的分子组合,包括许多与炎症和大脑健康有关的分子,这些分子在中风后发生了变化,但在治疗后恢复正常。
“这些影响是如此惊人,以至于我们一遍又一遍地重复实验,因为我们不太相信它们,”帕兹说。“令人难以置信的是,你可以将一些短暂的东西注射到大脑中,并产生持久的影响——不仅对大脑的过度兴奋性,而且对身体的其他部位也有影响。”
研究人员说,这项新研究最令人兴奋的是,即使在中风后一个月,治疗也有可能恢复大脑的正常兴奋性。
“这告诉我们,慢性脑损伤患者可能有希望,到目前为止,没有任何治疗选择,”Agnieszka Ciesielska博士说,他是帕兹在格拉德斯通实验室的博士后研究员,也是该研究的另一位第一作者。
然而,需要更多的工作来证明干细胞诱导的过度兴奋性减弱最终导致患者症状减轻。如果确实如此,就可以开发出额外的治疗方法来平息过度活跃的神经元。
研究小组还希望最终能更好地了解干细胞究竟是如何改善大脑功能的。如果他们能找出几个起关键作用的分子,他们可能就能开发出模仿干细胞作用的小分子药物。
这项研究中使用的细胞被称为SB623细胞,是由SanBio公司开发的,用于治疗中风和创伤性脑损伤继发的慢性神经运动缺陷。这种疗法最近在日本被批准用于改善创伤性脑损伤后的慢性运动瘫痪。SanBio还在寻求扩大适应症,并寻求美国食品和药物管理局(fda)的批准。
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