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《自然》前沿:干细胞移植修复中风受损大脑,成功重建神经通路并恢

《自然》前沿:干细胞移植修复中风受损大脑,成功重建神经通路并恢复运动功能

中风是导致全球成人长期残疾的主要原因之一。由于中风引起的缺血或出血会导致神经元永久性死亡,传统的临床医学长期认为脑组织损伤是不可逆的。然而,苏黎世大学(UZH)再生医学研究所的Christian Tackenberg博士及其团队开展的最新研究为受损大脑的“再生”带来了希望。

干细胞重建脑组织的功能机制

研究团队将人类神经干细胞移植至中风小鼠模型中,通过长达五周的观察发现,这些外源干细胞不仅能够存活,还能分化为成熟的神经元。更关键的是,这些新生神经元能够与宿主大脑中原有的神经细胞成功建立突触连接,从而融入功能性神经网络。这种跨细胞类型的整合能力,是实现功能恢复的核心前提。

超越单纯神经替代的广谱修复效应

研究显示,干细胞移植带来的益处远不止于神经细胞的替代。通过生物化学分析,研究人员观察到了一系列显著的病理改善:包括损伤区域血管新生(Angiogenesis)、炎症反应的有效缓解,以及血脑屏障(Blood-brain barrier)完整性的显著增强。这些协同效应为大脑自我修复创造了微环境。

临床转化的关键突破:时间窗口与安全性

研究团队特别指出,在中风发生后一周进行移植,其治疗效果优于急性期即时移植。这一发现对于临床应用具有重要意义,因为它为医护人员提供了更宽裕的准备与操作窗口。此外,研究中使用了不含动物源性成分的干细胞生产方案,这对于未来进入人类临床试验、降低免疫排斥及监管风险至关重要。

迈向临床试验的未来挑战

尽管小鼠实验取得了显著的功能恢复(通过AI辅助步态分析证实),但团队仍保持谨慎。目前,Tackenberg团队正致力于解决两大临床痛点:一是开发防止干细胞在脑内异常增殖的“安全开关”;二是探索通过血管内注射等微创途径替代直接脑内植入,以提高疗法的普及性和安全性。随着日本在帕金森病领域已率先开展iPS细胞临床试验,中风治疗极有可能成为干细胞再生医学的下一个重要战场。


Journal Reference: Weber, R., et al. (2024). Neural stem cell transplantation in stroke-injured brain. Research conducted at the University of Zurich (UZH) and University of Southern California (USC).
(责任编辑:scinews)