科学家相信干细胞将来可用于治疗帕金森症
日本科学家在利用干细胞治疗帕金森症方面取得了一小步,但却充满希望的进展。这些科学家利用来自骨髓的干细胞恢复了具有帕金森症状的猴子的部分功能。
虽然这种细胞移植并没有完全治愈试验用恒河猴,但却是改善了这些动物的运动能力,并且这种方法表现的安全无害。这项研究成果表明,来自骨髓的干细胞将来有可能用于治疗人类的帕金森综合症。
研究者在报告中写道:“据我们所知,这项研究首次展示了患帕金森症灵长类动物的多巴胺功能及运动行为可恢复。”
干细胞是一种早期的前体细胞,可在体内发育生成成熟细胞。长期以来,科学家希望了解如何利用干细胞替换遭事故或疾病损害的细胞或组织。
由于帕金森症患者的大脑细胞或产生神经递质多巴胺的神经元发生了丢失,这使得帕金森症是研究干细胞治疗很好的目标疾病。如果干细胞能够被诱导发育形成健康的、具有功能的产多巴胺神经细胞,并引入至大脑中,那么患者也许可以从震颤、失衡以及其他一些帕金森症状中恢复过来。
日本神户理化研究所的科学家Takuya Hayashi领导了这项研究,研究对象是10只成年恒河猴,科学家在这些动物的身体左侧诱导了帕金森症。
Takuya Hayashi和其他研究者这些恒河猴的髋关节中取出骨髓,从中分离出间质干细胞——这种类型细胞有时被用于治疗白血病(间质干细胞可分化发育为骨、软骨及脂肪等细胞,但与可分化为所有细胞类型的胚胎干细胞和诱导多能干细胞并不完全一样)。然后,Takuya Hayashi的团队利用以前报道过的技术将间质干细胞转变为了产多巴胺的神经细胞。
Hayashi和他的同事对他们在实验室生成的神经细胞进行了研究,确保它们确实具有产多巴胺功能,然后研究人员利用这些细胞对5只恒河猴进行治疗,每只恒河猴接受的细胞均是来自于它们自身的骨髓。另外5只恒河猴则只接受安慰性治疗。
该研究小组报告称,接受了细胞治疗的动物运动能力得到了改善。此外,PET扫描和尸检分析表明,植入的神经元可持续产生少量多巴胺达9个月。在干细胞治疗中,肿瘤一直是一个受关注的问题,在这项研究中,实验动物并没有发生肿瘤。由于用于治疗的干细胞来自于接受治疗的猴子自身骨髓,因此也未发生组织排斥反应。科学家还表示,这些干细胞源自于成熟的动物,而非胚胎,因而也避免了与胚胎干细胞有关的伦理问题。
研究者表示,在将这种方法应用至人类之前还需要开展进一步的研究,改善细胞植入后的存活率并提高它们的治疗效果。研究人员还表示,这项研究扩大了干细胞治疗帕金森症的细胞来源。
Autologous mesenchymal stem cell–derived dopaminergic neurons function in parkinsonian macaques
Takuya Hayashi, Shohei Wakao, Masaaki Kitada et al.
A cell-based therapy for the replacement of dopaminergic neurons has been a long-term goal in Parkinson’s disease research. Here, we show that autologous engraftment of A9 dopaminergic neuron-like cells induced from mesenchymal stem cells (MSCs) leads to long-term survival of the cells and restoration of motor function in hemiparkinsonian macaques. Differentiated MSCs expressed markers of A9 dopaminergic neurons and released dopamine after depolarization in vitro. The differentiated autologous cells were engrafted in the affected portion of the striatum. Animals that received transplants showed modest and gradual improvements in motor behaviors. Positron emission tomography (PET) using [11C]-CFT, a ligand for the dopamine transporter (DAT), revealed a dramatic increase in DAT expression, with a subsequent exponential decline over a period of 7 months. Kinetic analysis of the PET findings revealed that DAT expression remained above baseline levels for over 7 months. Immunohistochemical evaluations at 9 months consistently demonstrated the existence of cells positive for DAT and other A9 dopaminergic neuron markers in the engrafted striatum. These data suggest that transplantation of differentiated autologous MSCs may represent a safe and effective cell therapy for Parkinson’s disease.
文献链接:Autologous mesenchymal stem cell–derived dopaminergic neurons function in parkinsonian macaques