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  • 帕金森病會損害位於中腦的一類特定神經元。
  • 這會剝奪大腦的多巴胺,這是一種有助於控制運動的神經遞質。
  • 在一項新研究中,研究人員描述了將非神經元細胞轉化為功能神經元的過程。
  • 大鼠的神經移植物可逆轉帕金森病引起的運動症狀。

據帕金森基金會稱,全球有超過 1000 萬人患有帕金森病 (PD)。

PD 是一種進行性神經退行性疾​​病,會損害或破壞位於中腦的神經元。這些神經元產生多巴胺,一種在運動中起作用的神經遞質。這種多巴胺的缺乏會導致 PD 症狀,包括震顫、僵硬以及平衡和協調受損。

用藥物治療左旋多巴可以補充大腦的多巴胺,緩解一些症狀。然而,繼續使用該藥物會導致運動障礙或不自主的身體運動。

科學界正在不懈地努力開發更有效的方法來治療和了解 PD。

在發表在期刊上的一項新研究中npj再生醫學,研究人員透露,他們通過植入手術逆轉了大鼠 PD 的運動症狀誘導多能幹細胞(iPSC) 來替代被疾病破壞的神經元。

iPSC 是重新編程回胚胎樣狀態的細胞。這種狀態使科學家能夠處理細胞並將它們分化成產生多巴胺的神經元。

“這就像拿一本書,然後洗掉墨水,然後就能改寫那本書是什麼,”博士解釋說。帕金森基金會高級副總裁兼首席科學官 James Beck 是一家致力於改善 PD 患者生活並推動治愈研究的非營利組織。

當植入大鼠的大腦時,研究中使用的細胞能夠發出分支纖維,在大腦中建立連接並產生多巴胺。

建立參數

通過他們的研究,研究人員研究了將非神經元細胞轉化為功能神經元的最成功方案。 “本文的目的是建立使這些細胞達到最佳狀態的參數,”博士。亞利桑那州立大學 ASU-Banner 神經退行性疾​​病研究中心主任 Jeffrey Kordower 告訴今日醫學新聞。

研究人員用一組額外的因子處理處於胚胎樣狀態的細胞,並將細胞培養 17、24 和 37 天。

“[T] 這就是這項研究發揮關鍵作用的地方,只是試圖查看幾個時間點,以便了解 [...] 這些細胞的發育何時可能產生最佳結果,”博士。貝克告訴 MNT。

“神奇”的數字原來是 17。

“如果你對它們進行 17 天的治療和培養,然後停止它們的分裂並區分它們,那效果最好,”博士。科多爾說。

這些細胞,當移植到大鼠的大腦中時,“具有長距離生長的能力,”博士。科多爾說。

這很重要,博士。Kordower 解釋說,因為這些細胞最終將被植入人類體內,在那裡他們需要將它們的分支長距離傳送。

恢復可能是劑量依賴性的

作為研究的一部分,研究人員還研究了 iPSC 的劑量,這是一個以前沒有被研究過的因素,根據博士的說法。科多爾。

這很重要,博士。Beck 向 MNT 解釋說,因為神經外科醫生需要知道要在大腦中植入多少細胞。

“細胞越少越好,因為你可以最大限度地減少任何潛在的副作用 […] 但另一方面,如果你沒有足夠的細胞,你就不會看到你想要的效果,”博士。貝克說。

“當你放入幾個細胞時,比如說放入 5,000 個細胞,你不會得到任何功能恢復,”博士。科多爾告訴 MNT。 “你投入一萬,你會得到更多。而且,如果你放入更多細胞,功能恢復會更快、更穩健。”

“然後,如果你投入最大可行劑量,即 450,000 個細胞,到 4 個月,[大鼠] 就會完全恢復功能。”

– 博士。科多爾

研究人員還通過他們的研究證明,這種治療對囓齒動物是安全的。科多爾。

“在每隻動物中,我們都希望確保不會形成腫瘤,”他說。 “而且我們從來沒有看到過。有一些細胞正在分裂,但很少 […] 這不是麻煩和令人擔憂的。因此,在這項研究中,我們能夠展示正確的前進方式。”

下一步:人體試驗

博士。Kordower 告訴 MNT,這項研究的結果讓他“對進入患者充滿信心”。

博士。Kordower 將成為他預計將於 2023 年進行的一項臨床試驗的首席研究員,該試驗將研究患有 PD 的特定人群帕金基因突變.

這些人經歷了多巴胺系統的退化。雖然他們經歷了典型的 PD 運動功能障礙,但他們不會發展為認知能力下降或癡呆。 “因此,這使得 [它] 成為檢驗細胞替代策略是否有用的完美測試,”博士。科多爾告訴 MNT。

如果試驗成功,可能會在更廣泛的 PD 人群中進行更大規模的試驗。然而,值得注意的是,雖然這項研究的結果很有希望,但動物模型的結果並不總是轉化為人體臨床試驗。

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