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中风药物改善脊髓损伤的干细胞治疗

摘要

‍ ‍  ‍  ‍  ‍  ‍使用一种改良的组织型纤溶酶原激活物(tPA)的条件干细胞,一种常用于治疗非出血性中风的药物,可以修复损伤后的脊髓……

        经过修饰的组织型纤溶酶原激活剂(tPA)的条件干细胞,一种常用于治疗非出血性中风的药物,可以修复损伤后的脊髓。

Stroke Medicine Improves Stem Cell Therapy for Spinal Injury

        治疗四个月后,医学博士Yasuhiro Shiga检查了他的老鼠。走进实验室时,他的期望很低。用干细胞治疗脊髓损伤已经有很多人尝试过,很多次了,最多也只能取得有限的成功。他专门用来测量的终点——疼痛程度——在过去的研究中似乎没有变化。他们的发现发表在《科学报告》上。

        “嗯,它似乎并不工作。在痛苦中我看不出任何真正的改变行为的团体,“访问学者志贺说加州大学圣地亚哥医学院,带着歉意,当他走进办公室的主管,温迪·坎帕纳博士,教授在神经科学麻醉学和项目。

        但是,让坎帕纳吃惊的是,他几乎是事后才想到的,继续说下去。

        “虽然……有些老鼠真的在动。”

        这些大鼠的不同之处在于:在把它们送到脊髓损伤部位之前,志贺和坎帕纳已经用tPA调节了干细胞。

        tPA被用来分解血凝块,使血液在中风后更自由地流回大脑。但是tPA也是一种自然产生的酶,可以促进神经元生长,抑制炎症。

        因此,研究人员使用了一种酶活性不高的tPA,它仍然具有抗炎和促进神经元生长的作用,但对血凝块没有影响,这对没有中风的人来说可能是一种危险的副作用。

        在实验室的培养皿中,研究人员将经过修饰的tPA加入到神经祖细胞中——神经元的前体。他们从诱导多能干细胞中产生了这些前神经元,这是一种特殊的干细胞,可以从人的皮肤细胞中提取。

        15分钟后,研究人员将tpa条件下或非条件下的神经祖细胞转移到严重脊髓损伤大鼠模型的损伤部位。

        治疗两个月后,研究人员发现,在大鼠体内,条件反射性神经祖细胞的数量是未条件反射性神经祖细胞的2.5倍。

        更重要的是,以tpa为条件的细胞已经开始分化成成熟的神经元,轴突(分支)从移植部位出现并延伸至4个椎骨。据坎帕纳说,这很不寻常。

        她说:“两个月和四个月后,这些祖细胞在损伤腔内存活的能力有了巨大的改善,这是很惊人的。”“在过去的研究中,要保持这些细胞存活非常困难。”

        更令人惊讶的是,原来志贺所观察到的老鼠与修改tPA三倍增加汽车活动四个月后,测量使用的评分系统,量化相结合的大鼠关节和肢体动作,树干稳定、爪子和尾巴定位,和协调。

        疼痛是坎帕纳实验室的一个特殊研究重点,该团队最初对脊髓损伤治疗的这一方面最感兴趣。他们在老鼠模型中测量疼痛,根据的是它们如何抬起前爪以应对增加的重量。

        坎帕纳说:“在这个模型中,添加经tpa处理的神经前体并没有减少疼痛。”“但我们也没有加重疼痛——没有看到疼痛增加是临床翻译改善运动结果的重要安全信息。”我们也不想加重脊髓损伤患者的疼痛负担。”

        这种脊髓损伤模型的一个局限性是,大鼠的寿命不足以真正概括人类的长期情况,也不足以测量基因表达随时间的潜在变化。但坎帕纳说,这是目前最适合人类情况的非人类灵长类动物模型。

        尽管坎帕纳的作品可能多年远离测试的病人,她的方法有两个潜在的优势相比其他研究:1)诱导多能干细胞的使用意味着患者自身的细胞治疗的来源,而不是一个捐赠的细胞移植从另一个人,和2)tPA已经批准美国食品和药物管理局(FDA)用于人类。

        研究小组下一步计划深入研究改良的tPA在分子水平上对神经祖细胞的作用,从而刺激神经祖细胞的生长,使它们能够帮助修复脊髓损伤。

        与此同时,加州大学圣地亚哥分校医学院的其他研究人员正在临床试验中测试用干细胞治疗脊髓损伤的其他方法。

        例如,2018年6月,https://health.ucsd.edu/news/releases/Pages/2018-06-01-stem-cell-based-phase-I-trial-to-repair-spinal-cord-injuries-produces-encouraging-results.aspx报道,一个团队first-in-human I期临床试验中,神经干细胞移植到参与者患有慢性脊髓损伤产生可衡量的改进三四个科目,没有严重的副作用。

        根据阿拉巴马大学伯明翰分校(University of Alabama at Birmingham)国家脊髓损伤统计中心(National spinal cord injury statistics Center)提供的2019年统计数据,目前美国估计有29.1万人患有脊髓损伤,每年大约有17730个新病例。脊髓的损伤是无法逆转的。

        目前还没有fda批准的干细胞治疗脊髓损伤的方法。根据损伤的类型和严重程度,脊髓损伤目前可以通过手术、治疗疼痛的药物、康复和辅助设备的组合来处理,并进一步预防损伤。

        来源:Medindia

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