在寻找阿尔茨海默病治疗方法的过程中，一个新兴的医学分支带来了新的希望。干细胞疗法已被用于治疗各种癌症以及血液和免疫系统疾病。在一项新的概念验证研究中，加州大学圣地亚哥分校的科学家们表明，干细胞移植也可能是一种治疗阿尔茨海默氏症的有希望的疗法。

 

研究人员在本月发表在《细胞报告》（Cell Reports）上的研究中证明，移植造血干细胞和祖细胞可有效挽救阿尔茨海默氏症小鼠模型的多种症状和体征。与其他阿尔茨海默氏症小鼠相比，接受健康造血干细胞的小鼠表现出记忆和认知能力得到保护，神经炎症减少，β-淀粉样蛋白堆积明显减少。

 

"研究的资深作者、加州大学圣地亚哥分校医学院教授斯蒂芬妮-切尔基博士说："阿尔茨海默氏症是一种非常复杂的疾病，因此任何潜在的治疗方法都必须能够针对多种生物途径。"我们的工作表明，造血干细胞和祖细胞移植有可能预防阿尔茨海默氏症的并发症，并有可能成为治疗这种疾病的一个很有前景的途径"。

 

这种疗法的成功源于它对小胶质细胞的影响，小胶质细胞是大脑中的一种免疫细胞。小胶质细胞以各种方式与阿尔茨海默病的发生和发展有关。众所周知，小胶质细胞的持续炎症会导致阿尔茨海默氏症，因为炎性细胞因子、趋化因子和补体蛋白的释放会导致β-淀粉样蛋白生成增加。在健康状态下，小胶质细胞在清除β淀粉样蛋白斑块方面也发挥着重要作用，但阿尔茨海默氏症患者的这一功能会受损。由此造成的β淀粉样蛋白堆积也会对其他脑细胞造成压力，包括影响大脑血流的内皮细胞。

 

博士后研究员、第一作者普里扬卡-米什拉（Priyanka Mishra）博士开始测试移植干细胞是否能产生新的、健康的小胶质细胞，从而减少阿尔茨海默病的进展。切尔基实验室已经发现，使用类似的干细胞移植治疗胱氨酸沉积症（一种溶酶体贮积疾病）和弗里德里希共济失调症（一种神经退行性疾病）的小鼠模型取得了成功。

 

 

这项研究由加州大学圣地亚哥分校医学院切尔基实验室研究员普里扬卡-米什拉博士（左）和亚历山大-席尔瓦（右）牵头进行。资料来源：加州大学圣地亚哥分校健康科学部

米什拉和她的同事将健康的野生型造血干细胞和祖细胞系统性地移植到阿尔茨海默病小鼠体内，发现移植的细胞确实在大脑中分化成了小胶质细胞。

 

研究人员随后评估了动物的行为，发现接受干细胞移植的小鼠完全避免了记忆丧失和神经认知障碍。与未接受治疗的阿尔茨海默氏症小鼠相比，这些小鼠表现出更好的物体识别和风险感知能力，以及正常的焦虑水平和运动活动。

 

仔细观察动物的大脑，研究人员发现，接受健康干细胞治疗的小鼠海马和皮层中的β淀粉样蛋白斑块明显减少。移植还减少了小神经胶质细胞增生和神经炎症，并有助于保持血脑屏障的完整性。

 

最后，研究人员利用转录组分析，测量了接受治疗和未接受治疗的阿尔茨海默氏症小鼠体内不同基因的表达情况。接受干细胞治疗的小鼠皮质中与病变小胶质细胞相关的基因表达较少，海马中与病变内皮细胞相关的基因表达较少。

 

总之，移植健康的造血干细胞和祖细胞可增强小胶质细胞的健康，从而保护小胶质细胞免受阿尔茨海默氏症多种病变的侵袭。

 

重要的是，第三组小鼠接受了从阿尔茨海默氏症小鼠体内分离出来的干细胞后，没有表现出任何好转迹象，这表明这些细胞保留了阿尔茨海默氏症中与疾病相关的信息。

 

未来的研究将进一步探索健康的移植细胞如何产生如此显著的改善，以及是否可以使用类似的移植策略来减轻人类的阿尔茨海默氏症症状。

 

"阿尔茨海默病给我们的社会带来了巨大的精神和经济负担，但目前还没有有效的治疗方法，"Cherqui 说。"我们很高兴看到造血干细胞疗法取得如此有前景的临床前研究成果，并期待着为这一毁灭性疾病开发出一种新的治疗方法。

 

该研究的共同作者包括亚历山大-席尔瓦（Alexander Silva）、杰伊-夏尔马（Jay Sharma）、杰奎琳-阮（Jacqueline Nguyen）、唐纳德-皮佐（Donald P. Pizzo）和德巴希斯-萨胡（Debashis Sahoo），以及拉霍亚免疫学研究所（La Jolla Institute for Immunology）的丹尼斯-欣兹（Denise Hinz）。

More information: Priyanka Mishra et al, Rescue of Alzheimer's disease phenotype in a mouse model by transplantation of wild-type hematopoietic stem and progenitor cells, Cell Reports (2023). DOI: 10.1016/j.celrep.2023.112956