康婷《探索科学,乐享健康》栏目:干细胞治疗神经退行性疾病的新希望

康婷《探索科学,乐享健康》栏目:干细胞治疗神经退行性疾病的新希望

  科普栏目之

  干细胞治疗神经退行性疾病的新希望

  神经退行性疾病是由机体神经元结构或功能逐渐丧失甚至死亡而引发的一类疾病,包括帕金森疾病、阿尔兹海默症、亨延顿病、脊髓性肌萎缩症等,其中,以帕金森疾病(Parkinson’s disease,PD)和阿尔兹海默症(Alzheimer’s disease,AD)最为常见。PD和AD主要发生于中、老年,且发病率随着年龄的增长而不断增加,65岁以上人群AD的患病率约为3.21%,每年新发病患者达10万人左右,而PD的患病率仅次于AD。随着我国人口老龄化程度的不断加剧,神经退行性疾病的患病人数也逐渐增加。而目前此类疾病的治疗主要依赖药物缓解症状,并无有效的治疗手段,严重影响了患者的生活质量。因此,寻找一种针对神经退行性疾病切实有效的治疗方法已成为中外临床医学界一项亟待解决的严峻课题。

  多能的战士——干细胞

  干细胞是一类具有高度自我增殖能力并且可以定向分化的细胞,在一定条件下可以分化为不同的功能细胞,形成多种组织和器官,并以此来替代或修复受损的组织和器官。更为神奇的是,干细胞还能被募集到组织的损伤部位,参与机体的损伤修复。这种独特的功能为干细胞在再生医学领域发挥效用提供了理论依据,而前期的种种相关研究也都表明,干细胞及以干细胞为基础的再生医学研究在神经退行性疾病的临床治疗方面具有广阔的前景,干细胞治疗将成为一种新型的有效治疗手段。

  干细胞治疗帕金森模型鼠

  大脑,是一个决策者,负责各项指令的发起;肌肉,是大脑的得力干将,在接到大脑的指令后进行收缩或舒张,完成各项动作指令;在这中间,需要信息的传递者来传递指令,以确保动作的顺利完成。在帕金森患者体内,由于脑内多巴胺能神经元的缺失或受损,使信息的传递者——多巴胺的数量明显减少,导致动作指令的传递失衡,肌肉对大脑发出的动作指令不能正常完成。因此,帕金森病的主要临床表现为静止性肌肉震颤,肌强直,运动迟缓,姿势步态障碍等。此前的研究表明,干细胞因其强大的修复和再生功能,不仅能修复损伤的多巴胺能神经元,还能分化成多巴胺能神经元,从根本上恢复帕金森病患者脑内多巴胺的水平,起到治疗作用。

  基于此,康婷集团的科研人员利用脑立体定位仪,在大鼠脑内定点注射6-羟多巴胺,构建单侧损伤的帕金森大鼠模型。建模成功后,给予帕金森鼠8个疗程的干细胞尾静脉输注治疗,结果显示,经过干细胞治疗的帕金森鼠(干细胞治疗组)在输注干细胞48小时后,其首尾相接、弓背、无明显支撑点旋转的症状明显改善。

  此外,分子、蛋白和病理等方面的检测也发现,干细胞治疗能明显促进帕金森模型鼠脑内神经元的修复,继而使其脑内多巴胺的分泌增多,最终起到有效改善帕金森病症状的效果。

  干细胞治疗阿尔兹海默症模型鼠

  阿尔茨海默症又称老年痴呆症,临床表现为记忆缺失,认知功能障碍,失语,失去自主生活能力等。目前被认为主要病因是脑内海马区和皮质区Aβ蛋白的沉积和Tau蛋白的磷酸化,而Aβ蛋白沉积和Tau蛋白过度磷酸化又与体内促炎症因子的过度分泌和自由基的过度氧化有关,同时促炎症因子还会损坏神经细胞突触和神经元,导致海马区和皮质区神经细胞离子失衡。

  康婷的科研人员通过连续6周腹腔注射D-半乳糖的方式制造大鼠衰老模型,并利用脑立体定位仪,在衰老大鼠脑内定点注射Aβ1-42,构建单侧损伤的阿尔兹海默症大鼠模型。建模成功后,给予大鼠6个疗程的干细胞尾静脉输注治疗。之后的水迷宫实验结果证实,无论给药剂量高低,经过干细胞输注治疗的阿尔兹海默症鼠(干细胞高剂量治疗组和干细胞低剂量治疗组)游泳速度与未得病的正常大鼠(空白组)相差不大,都可以在短时间内在水迷宫中找到平台,相比未经过治疗的阿尔兹海默症鼠(模型组),其记忆力得到明显改善(Fig1)。

康婷《探索科学,乐享健康》栏目:干细胞治疗神经退行性疾病的新希望

  Fig1.绿点为实验开始时大鼠所在起点,红点为终点平台位置,连接绿点红点之间的黑线为大鼠进入水迷宫后从起点到达终点平台的运动轨迹。

  此外,分子、蛋白和病理等方面的检测也发现,干细胞治疗能够降低大鼠体内促炎症因子的分泌,提高其脑内清除自由基的能力,进而减少脑内Aβ蛋白的沉积和Tau蛋白的过度磷酸化,达到提升阿尔兹海默症鼠认知、记忆和运动能力的治疗效果。

  干细胞治疗的有效性在帕金森症和阿尔兹海默症模型大鼠中均得到了证实,然而这并不是我们研究的终点。如何能够提高治疗效率,如何应用于临床,将是康婷科研人员下一步的重点研究方向。有干细胞这一“利器”在手,有康婷人的信念和坚持,相信在不久的将来,攻克神经退行性疾病这一顽疾,造福广大患者,将不再是一个遥不可及的梦想!

  以上实验仅在实验大鼠上进行,均未用于人体。我们将继续在多种实验对象中证明这种方法的可行性和有效性。

  专业成就卓越,专注健康明天。

  在科学探索的道路上,我们从未停止前行!

  参考文献:

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