近年来,神经系统疾病的治疗一直是医学研究的重点。随着干细胞技术的发展,利用干细胞移植修复受损神经环路成为一种具有潜力的治疗策略。本研究由中国科学院脑科学与智能卓越创新中心的陈跃军研究员团队联合复旦大学和美国威斯康辛大学的科研团队合作完成,发表在国际著名期刊《细胞·干细胞》上,揭示了成年脑内神经环路修复的机制,为神经退行性疾病的治疗提供了新的理论基础。
帕金森氏病主要表现为运动迟缓、震颤等症状,源于大脑黑质区域多巴胺能神经元的逐渐丧失,导致黑质—纹状体神经环路的破坏。由于成年哺乳动物大脑的神经再生能力有限,传统治疗手段难以实现根本性修复。研究团队通过将遗传标记的人多巴胺能神经元移植到帕金森模型鼠的黑质区域,观察到移植的神经细胞不仅在黑质区域存活,还沿着神经纤维生长路径,特异性地延伸到目标区域——纹状体,并与本地神经元形成突触连接。
研究发现,移植的多巴胺能神经元能够接受来自上游神经元的神经支配,形成完整的神经环路。这一结构的重建伴随着模型动物行为的改善,运动障碍明显减轻,显示出干细胞治疗在神经环路修复中的潜力。
此外,研究还利用狂犬病毒示踪技术,追踪了移植神经元的上游神经支配,发现其神经连接与内源性神经连接高度一致。这表明,成年脑内受损的神经环路可以通过干细胞移植实现结构和功能的重建,为神经退行性疾病的治疗提供了新的思路。
未来,研究团队计划在大动物模型中验证干细胞治疗的效果,评估其长期安全性和疗效。同时,针对不同神经环路的破坏,开发具有针对性的细胞移植策略,以实现更精准的疾病干预和治疗。
这项研究不仅为帕金森氏病的治疗提供了理论依据,也为其他神经系统疾病的干细胞治疗开辟了新的途径。随着技术的不断成熟,未来有望实现神经环路的完整修复,改善患者的生活质量。
相关论文信息:https://www.cell.com/cell-stem-cell/fulltext/S1934-5909(20)30410-0