干细胞已被广泛认为具有治疗多种脑部疾病(如帕金森症、中风、阿尔茨海默病等)的巨大潜力。然而,如何将干细胞有效、安全地递送入大脑,一直是临床转化中的关键障碍。
据美国《大众科学》报道,德国蒂宾根医科大学的研究者提出了一种新颖的给药途径——通过鼻子吸入干细胞。这一方法灵感来源于细菌和病毒能够经由鼻腔进入大脑的生理现象。
此前,科学家尝试通过开颅注射或血液注射干细胞,但各有缺陷:开颅侵入性大、风险高;血液注射因血脑屏障的存在,干细胞难以抵达病灶。德国研究者卢辛·达尼埃(Lucien Danielli)及其同事注意到,人体鼻腔上部的筛状板是分隔大脑与鼻腔的区域,其上有众多针尖大小的小孔,布满神经纤维和结缔组织。由于蛋白质、细菌和病毒能通过筛状板进入大脑,他们推断干细胞同样可能借此路径进入大脑。
为验证假设,达尼埃团队将荧光标记的干细胞悬浮液滴入实验小鼠的鼻腔。小鼠吸入后,干细胞随即通过筛状板转移:一部分通过嗅球(大脑中处理嗅觉的区域)分布,另一部分随脑脊髓液在颅内流动。研究显示,吸入鼻腔的干细胞越多,进入大脑的干细胞数量就越多。“我们发现,干细胞完全可以通过筛状板到达大脑,因为其直径远远小于筛状板上的小孔。”达尼埃在英国剑桥召开的“消弭老化工程策略”会议上报告了该研究。
进一步实验表明,若用透明质酸酶预先处理小鼠鼻腔隔膜,使上皮细胞间的连接更松散,进入大脑的干细胞数量显著增加。此外,有助于神经修复的治疗性蛋白也可通过同样的滴鼻方式注入大脑。
目前,科学家正积极在人体中开展相关试验。如果成功,这种鼻内吸入干细胞的方法将有可能取代传统的开颅干细胞手术,并可经鼻腔反复给药。英国Reneuron公司首席科技官约翰·信登(John Sinden)认为该结果“有趣而震撼”,医学界急需一种温和的脑部干细胞递送方式。但他也表达了担忧:“如果干细胞迁移到不适当的位置,可能诱发新的肿瘤。人们需要精确追踪注射细胞在大脑或身体中的去向,确保治疗的安全性。”