一种有望保护早产儿免受脑损伤的治疗方法在近期研究中显示出前景。研究人员利用首创的人类细胞构建的产前大脑模型,首次观察到早产过程中脑出血对干细胞影响的新细节,并成功测试了一种可减轻损伤的解毒剂。
发表在《Advanced Science》期刊的研究揭示了早产儿神经干细胞因脑出血而受损的机制。瑞典皇家理工学院、卡罗林斯卡学院以及隆德大学和马尔默大学的研究团队合作完成了此项研究。
研究显示,当红细胞渗入大脑脑室下区(SVZ)并破裂分解时,免疫反应信使蛋白白细胞介素-1(IL-1)水平会升高。瑞典皇家理工学院与卡罗林斯卡学院AIMES研究中心高级讲师安娜·赫兰德教授指出,这些蛋白会发出强烈信号,迫使神经干细胞停止发挥干细胞功能。
早产并发症
脑室内出血(IVH)是早产常见的严重神经系统并发症。当红细胞进入大脑后,原本在血液中保护它们的血浆蛋白和抗氧化剂会因压力和应激而失效,导致血细胞破裂并释放血红蛋白等促炎成分,进而触发白细胞介素-1等与免疫反应相关的促炎蛋白。
赫兰德解释道:“血液及其降解产物会引发大脑支持细胞——胶质细胞的强烈炎症反应。这些细胞本应保护、滋养大脑并修复损伤。”
此前医学界通过动物实验研究红细胞裂解物的影响,但瑞典开发的模型开辟了新途径。该模型首次在高度模拟人脑机制的系统中研究这些效应。研究团队与土耳其伊泽密尔大学及美国哈佛大学合作,利用干细胞培育的活体人类脑细胞构建模型,使研究人员得以观察早产儿脆弱大脑中的反应。
复杂体外模型
该模型为测试解毒剂提供了独特平台:白细胞介素-1拮抗剂被证实可抑制白细胞介素-1水平,为干细胞提供部分保护。
研究人员还单独研究了脑出血患者脑脊液的影响,发现其对神经干细胞的作用较弱。这源于脑脊液中毒性降解产物浓度较低,同时含有生长因子、营养物质和抗炎蛋白。
赫兰德表示:“这是我构建和见过的最复杂的体外模型之一。能够重现所有这些相互作用令人惊叹。更重要的是,我们能观察到模型对模拟条件和患者样本的相关反应——目前这类患者尚无 established 治疗方案。”
研究团队下一步将利用该平台研究不同损伤程度并扩大模型规模。“我们希望筛选出比当前研究更有效的治疗方法。”
参考文献: Zamproni LN, Gökçe B, Gram M, et al. Subventricular Zone-on-a-Chip: A Model to Study Neurogenesis Disruption in Neonatal Intraventricular Hemorrhage. Advanced Science. 2025:e02145. doi: 10.1002/advs.202502145
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