近日，以色列科学家在国际期刊《AdvancedScience》上发表了最新研究成果。在国际上首次将人类多能干细胞诱导的脊髓组织植入脊髓损伤导致瘫痪的小鼠模型，使其恢复活动能力。
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据这项研究的领导者，以色列特拉维夫大学再生生物技术中心的塔尔德维尔教授说，“全世界有数百万人因脊髓损伤而瘫痪，目前仍没有有效的治疗方法。我们希望解决这个问题，帮助他们恢复行走。”
目前已有多个研究团队成功将干细胞注射到动物模型中，甚至相关的临床试验也在进行中，并取得了一定的疗效。然而，Dvir教授说：“我们的研究是首次在体外培养人体细胞工程制成的脊髓组织，然后进行移植，这与以前直接将干细胞注入体内的研究有很大不同。”
体外制备脊髓组织后，移植既保留了直接细胞注射的优点，又解决了直接细胞注射后游离细胞不能稳定贴壁、不能形成细胞-细胞、细胞-基质相互作用的问题，从而促进组织形成和分化，与脊髓健康部位融合等。
本研究首先分离细胞，从患者体内提取一小块脂肪组织，分离细胞和细胞外成分。细胞被重编程为诱导多能干细胞(IPSCs)，细胞外成分(ECM)被加工成个性化水凝胶，IPSCs被封装在其中，以促进其高效分化为脊髓细胞，从而形成脊髓组织。表征所获得的脊柱植入物的形态和功能，并在小鼠的急性和慢性脊髓损伤模型中评估其治疗潜力。
在急性脊髓损伤的小鼠模型中，研究人员将脊髓植入物、2D分化细胞悬液、生理盐水或脱细胞水凝胶植入受伤部位。处理效果如下：
1.治疗一周后，脊髓植入物组中的细胞在损伤部位被清晰地检测到，而2D分化细胞悬液中的细胞几乎未被观察到。
2.脊髓植入组损伤部位小胶质细胞和星形胶质细胞的积聚明显减少(这两种细胞可促进胶质瘢痕的形成，从而抑制脊髓的自发再生，导致整个神经元组织的变性)。
3.在第12周，用脊髓植入物治疗的动物中的神经元和神经祖细胞的数量显著增加。
4.在运动能力恢复方面，脊髓植入组小鼠的恢复较对照组明显改善，表现出更好的协调性。所有小鼠在三个月内恢复了爬行能力。
在慢性脊髓损伤的小鼠模型中，脊髓植入组不同程度地改善了瘫痪小鼠脊髓的结构、生化和细胞参数。在活动改善方面，在这些动物中观察到运动和感觉的恢复，80%的小鼠恢复了爬行能力。
临床上更常见的是患者因脊髓损伤导致瘫痪一段时间后再接受治疗。因此，评估这种脊柱植入物治疗慢性脊髓损伤的潜力同样重要。
正如Dvir教授所说：“事实上，大多数需要治疗的人已经瘫痪了一段时间。在我们的实验中，我们使用了新近瘫痪和长期瘫痪的老鼠。我们在这两个方面都取得了成功，研究成果将对不同时期瘫痪患者的治疗产生重大影响。”
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