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  • 帕金森病会损害位于中脑的一类特定神经元。
  • 这会剥夺大脑的多巴胺,这是一种有助于控制运动的神经递质。
  • 在一项新研究中,研究人员描述了将非神经元细胞转化为功能神经元的过程。
  • 大鼠的神经移植物可逆转帕金森病引起的运动症状。

据帕金森基金会称,全球有超过 1000 万人患有帕金森病 (PD)。

PD 是一种进行性神经退行性疾病,会损害或破坏位于中脑的神经元。这些神经元产生多巴胺,一种在运动中起作用的神经递质。这种多巴胺的缺乏会导致 PD 症状,包括震颤、僵硬以及平衡和协调受损。

用药物治疗左旋多巴可以补充大脑的多巴胺,缓解一些症状。然而,继续使用该药物会导致运动障碍或不自主的身体运动。

科学界正在不懈地努力开发更有效的方法来治疗和了解 PD。

在发表在期刊上的一项新研究中npj再生医学,研究人员透露,他们通过植入手术逆转了大鼠 PD 的运动症状诱导多能干细胞(iPSC) 来替代被疾病破坏的神经元。

iPSC 是重新编程回胚胎样状态的细胞。这种状态使科学家能够处理细胞并将它们分化成产生多巴胺的神经元。

“这就像拿一本书,然后洗掉墨水,然后就能改写那本书是什么,”博士解释说。帕金森基金会高级副总裁兼首席科学官 James Beck 是一家致力于改善 PD 患者生活并推动治愈研究的非营利组织。

当植入大鼠的大脑时,研究中使用的细胞能够发出分支纤维,在大脑中建立连接并产生多巴胺。

建立参数

通过他们的研究,研究人员研究了将非神经元细胞转化为功能神经元的最成功方案。 “本文的目的是建立使这些细胞达到最佳状态的参数,”博士。亚利桑那州立大学 ASU-Banner 神经退行性疾病研究中心主任 Jeffrey Kordower 告诉今日医学新闻。

研究人员用一组额外的因子处理处于胚胎样状态的细胞,并将细胞培养 17、24 和 37 天。

“[T] 这就是这项研究发挥关键作用的地方,只是试图查看几个时间点,以便了解 [...] 这些细胞的发育何时可能产生最佳结果,”博士。贝克告诉 MNT。

“神奇”的数字原来是 17。

“如果你对它们进行 17 天的治疗和培养,然后停止它们的分裂并区分它们,那效果最好,”博士。科多尔说。

这些细胞,当移植到大鼠的大脑中时,“具有长距离生长的能力,”博士。科多尔说。

这很重要,博士。Kordower 解释说,因为这些细胞最终将被植入人类体内,在那里他们需要将它们的分支长距离传送。

恢复可能是剂量依赖性的

作为研究的一部分,研究人员还研究了 iPSC 的剂量,这是一个以前没有被研究过的因素,根据博士的说法。科多尔。

这很重要,博士。Beck 向 MNT 解释说,因为神经外科医生需要知道要在大脑中植入多少细胞。

“细胞越少越好,因为你可以最大限度地减少任何潜在的副作用 […] 但另一方面,如果你没有足够的细胞,你就不会看到你想要的效果,”博士。贝克说。

“当你放入几个细胞时,比如说放入 5,000 个细胞,你不会得到任何功能恢复,”博士。科多尔告诉 MNT。 “你投入一万,你会得到更多。而且,如果你放入更多细胞,功能恢复会更快、更稳健。”

“然后,如果你投入最大可行剂量,即 450,000 个细胞,到 4 个月,[大鼠] 就会完全恢复功能。”

– 博士。科多尔

研究人员还通过他们的研究证明,这种治疗对啮齿动物是安全的。科多尔。

“在每只动物中,我们都希望确保不会形成肿瘤,”他说。 “而且我们从来没有看到过。有一些细胞正在分裂,但很少 […] 这不是麻烦和令人担忧的。因此,在这项研究中,我们能够展示正确的前进方式。”

下一步:人体试验

博士。Kordower 告诉 MNT,这项研究的结果让他“对进入患者充满信心”。

博士。Kordower 将成为他预计将于 2023 年进行的一项临床试验的首席研究员,该试验将研究患有 PD 的特定人群帕金基因突变.

这些人经历多巴胺系统的退化。虽然他们经历了典型的 PD 运动功能障碍,但他们不会发展为认知能力下降或痴呆。 “因此,这使得 [它] 成为检验细胞替代策略是否有用的完美测试,”博士。科多尔告诉 MNT。

如果试验成功,可能会在更广泛的 PD 人群中进行更大规模的试验。然而,值得注意的是,虽然这项研究的结果很有希望,但动物模型的结果并不总是转化为人体临床试验。

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