脊髓损伤

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TUhjnbcbe - 2022/4/22 23:43:00
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诱导多功能干细胞(inducedpluripotentstemcells,iPSCs)是由分化的体细胞经过一定的基因改造而成的多能干细胞,具备干细胞的多种优点,且可以避免免疫排斥反应及伦理问题,具有广泛的临床应用前景。近年来大量人源iPSCs(hiPSCs)移植修复脊髓损伤实验已经取得一定成果。研究显示hiPSCs在损伤中心分化为神经元并整合至宿主神经环路,有效提高脊髓损伤动物运动功能。但hiPSCs改善运动功能的具体作用机制,目前还尚不清楚。hiPSCs分化的神经元与运动功能恢复之间的关系仍有待阐明。

近期,日本东京庆应义塾医学院的MasayaNakamura研究团队和HideyukiOkano团队合作利用DREADD技术(designerreceptorexclusivelyactivatedbydesignerdrugs,人工设计受体只被人工设计药物激活,从而影响特定神经元活动)和跨突触示踪技术研究hiPSCs来源的神经元活动与脊小鼠髓损伤后运动功能恢复之间的关系,揭示了hiPSCs移植修复脊髓损伤的作用机制。

基于DREADD技术,研究人员制备了特异性表达hM4Di受体的hiPSCs来源神经干/前体细胞(hM4Di-NS/PCs),通过氯氮平N-氧化物(CNO)给药,可精确调控hM4Di-NS/PCs来源神经元活性。在小鼠脊髓损伤亚急性期,移植hM4Di-NS/PCs和不表达hM4Di的hiPSCs来源的神经干/前体细胞(NS/PCs)至损伤处,小鼠运动功能均显著提高。hM4Di-NS/PCs和NS/PCs均可分化为成熟神经元并与宿主神经元形成突触连接。移植后3周和9周,施加CNO抑制hM4Di-NS/PCs神经元活性,发现在移植9周后,DREADD会诱导小鼠运动功能部分丧失,而在移植后3周无此现象。表明移植的hiPSCs-NS/PC在移植后9周分化为成熟的具有自发神经活动的神经元,神经元自发活动影响运动功能恢复的效果,除此之外,hiPSCs-NS/PC还通过其他作用机制参与小鼠脊髓损伤修复。

此研究近期发表于StemCellReports期刊,该研究通过精准调控受损脊髓中hiPSC-NS/PC来源神经元的活性,证实移植神经元活动与运动功能恢复之间的密切关系,阐明hiPSC-NS/PC修复脊髓损伤的作用机制,为hiPSC-NS/PC移植治疗脊髓损伤奠定了理论基础。

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编辑:李佳音

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