阅读本故事,您将了解到:
- 中风可能导致永久性损伤,影响记忆和运动技能等功能。
- 研究人员在小鼠身上诱导中风后,将人类神经干细胞移植到其大脑中,发现神经元和血管得以再生。
- 未来,这种治疗方法可能应用于人类,帮助患者从多种神经退行性疾病中恢复。
中风的后果可能是灾难性的。根据大脑在断血流后缺氧和营养的时间长短,并发症可能从记忆力丧失到言语障碍,甚至瘫痪不等。有些患者能够恢复,而另一些患者则要与永久性损伤共存——大约一半的中风幸存者因脑损伤而致残。如今,干细胞移植可能有朝一日逆转这些不可逆转的损伤。
神经科学家克里斯蒂安·塔肯伯格(Christian Tackenberg,来自苏黎世大学)和鲁斯兰·拉斯特(Ruslan Rust,来自南加州大学)合作探索了一种潜在疗法,该疗法使用多能干细胞——能够转化为几乎任何类型的组织——来治疗中风的持续症状。他们在小鼠身上诱导中风,然后将人类神经干细胞移植到其大脑中,这表明干细胞有潜力创造新的神经元并启动其他再生过程。
塔肯伯格和拉斯特在最近发表在《自然通讯》(Nature Communications)期刊上的一项研究中写道:"[神经干细胞]存活超过五周,主要分化为成熟的神经元,并促进与再生相关的组织反应,包括血管生成、血脑屏障修复、炎症减少和神经发生。"
中风主要有两种类型:缺血性和出血性。缺血性中风是指流向大脑的动脉阻塞,通常是由斑块堆积引起的血栓所致。而出血性中风——有时(但并非总是)由脑动脉瘤引起——则更为罕见,涉及血管破裂,血液渗入周围组织并造成压力。研究人员决定在小鼠身上诱导缺血性中风,因为这种类型在人类中更为常见(约每四位成年人中就有一位会经历缺血性中风)。
一周后,这些经过基因改造、能接受人类细胞的小鼠,其大脑受损区域接受了人类神经干细胞的移植。中风已经导致血流量大幅减少,造成了一些组织死亡和运动功能障碍。然而,治疗后,病变立即略有减少。研究人员通过生物荧光成像监测移植细胞的进展,荧光信号需要两周时间才开始增强,这表明刚遭受中风的受损大脑需要时间稳定后才能接受治疗。
移植的效果令人惊叹。炎症反应减少了。新的神经元被生成,并能与存活的神经元进行交流。神经突——从神经元延伸出的分支投射——延伸到了运动皮层(控制自主运动)和体感皮层(处理触觉、压力、疼痛和其他感官信息)。一些神经突甚至到达了扣带皮层,该皮层负责决策、工作记忆、产生反应和处理任务。
但改善不仅限于脑细胞。移植还帮助形成了血管的细胞再生。观察到的渗漏减少了,尽管中风后形成的新血管通常更容易渗漏,这可能危险地降低血压。由于大脑再生,小鼠的运动技能也得到了改善。
拉斯特和塔肯伯格写道:"这些发现不仅对中风治疗有意义,而且对治疗涉及神经元损失的更广泛急性神经系统损伤也有意义。"
虽然神经干细胞移植尚未在人类身上尝试,但该治疗方法的某些方面可以修改后用于人类。研究人员目前正在研究注射作为输送干细胞的方法,而不是使用对小鼠进行的更具侵入性的移植。有朝一日,可能不仅能够从中风中恢复,还能茁壮成长。
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