植入小鼠干細胞在脊髓損傷中恢復功能

在發表在《細胞干細胞》雜志上的一項新研究中，加州大學圣地亞哥醫學院的研究人員報告說，他們成功地將高度專業化的神經干細胞移植物直接植入小鼠的脊髓損傷中，然后記錄了移植物是如何生長和填充損傷的，與動物現有的神經元網絡結合并模仿。

這項研究的作者Steven Ceto說，在這項研究之前，該研究是醫學博士、醫學博士、神經科學教授和加州大學圣地亞哥醫學院轉化神經科學研究所所長馬克·圖辛斯基實驗室的博士后研究員，在實驗室中開發的神經干細胞移植物是一個黑匣子。

盡管先前的研究，包括圖辛斯基及其同事發表的研究成果，在神經干細胞移植后，SCI動物模型的功能有所改善，但科學家并不確定到底發生了什么。

Ceto說："我們知道受損的宿主軸突大量生長成(損傷位點)，而移植神經元反過來又將大量軸突延伸到脊髓，但我們不知道移植物本身實際上發生著什么樣的活動。"我們不知道主機和嫁接軸是否確實在建立功能連接，或者它們是否看起來就像它們一樣。

Ceto、Tuszynski和他的同事利用了近的技術進步，使研究人員能夠刺激和記錄基因和解剖學上定義的神經元群體的活動，這些神經元群體具有光而不是電。這確保了他們確切地知道哪些宿主和移植神經元在起作用，而不必擔心電流通過組織傳播，并給出潛在的誤導性結果。他們發現，即使沒有特定的刺激，移植神經元在具有高度相關活性的不同神經元群中自發發射，就像正常脊髓的神經網絡一樣。當研究人員刺激來自動物大腦的再生軸突時，他們發現一些相同的自發活性的移植神經元群反應強勁，表明這些網絡從通常驅動運動的輸入中接收功能突觸連接。感官刺激，如輕觸和捏，也激活移植神經元。

Ceto說："我們表明，我們可以通過刺激移植軸突進入這些區域來打開損傷場下脊髓神經元。"將所有這些結果放在一起，事實證明，神經干細胞移植具有非凡的能力，能夠自我組裝成脊髓狀的神經網絡，這些神經網絡在功能上與宿主神經系統集成。經過多年的推測和推論，我們直接表明，跨越脊髓損傷的神經元繼電器的每個構建基塊實際上都具有功能性。

Tuszynski說，他的團隊目前正在研究幾種途徑，以加強干細胞移植的功能連接，如組織移植物的拓撲結構，以模仿正常的脊髓與腳手架，并使用電刺激加強宿主和移植神經元之間的突觸。

Tuszynski說："雖然干細胞、刺激、康復和其他干預措施的完美結合可能要過幾年，但患者現在患有脊髓損傷。"因此，我們目前正與監管機構合作，盡快將干細胞移植方法引入臨床試驗。如果一切順利，我們可以在這十年內進行治療。