这项新技术使科学家能够将健康的神经细胞注入受损的大脑中
科学家们开发了一种新技术,可以将大量健康的人类神经元注射到大脑中,以取代患有脑损伤或退行性疾病的患者患病或受损的神经细胞。
该过程涉及将装有健康神经元的微小“支架”直接注射到大脑中,虽然迄今为止仅在小鼠身上进行了测试,但研究小组表示,这可能成为未来治疗的基础和疾病、脊髓和脑外伤以及其他与大脑相关的疾病。
“我们可以移植的神经元越多,就能为疾病带来更多的治疗益处,”团队成员之一说道,来自罗格斯大学的 Prabhas V. Moghe。 “我们想尝试在尽可能小的空间内塞入尽可能多的神经元。”
他们是如何做到的呢? 该技术涉及提取人类多能干细胞(iPS),并将它们转化为在由精致的聚合物纤维制成的微小三维支架上生长的神经元。 每个支架大约 100 微米宽,大约相当于人类头发的宽度。
一旦支架上装载了数百个新形成的健康神经元,它们就会被注射到大脑中,以接管死亡或功能失调的神经细胞的运作。 对小鼠的实验表明,一旦移植,健康的神经元就会在支架上分支并开始向现有的神经网络发送信号。
“如果你能以模仿这些细胞在大脑中的配置方式来移植细胞,那么你就离让大脑与你现在移植的细胞进行交流又近了一步。”莫格说。 “在这项工作中,我们通过为神经元提供快速 3D 网络的线索来做到这一点。”
虽然这不是第一次科学家利用人类多能神经元实现了细胞替代疗法与现有方法相比,这种特殊技术不仅确保注射的神经元能够自我组织并相互连接以及与现有神经元连接,而且移植后它们的存活率也提高了 100 倍。
根据发表在自然通讯,以前的技术只能实现 1% 左右的细胞存活率。 “这些被移植到大脑中的神经元实际上奇迹般地存活了下来,”莫格说。 “事实上,它们的生存能力比该领域的黄金标准要好得多。”
当然,在我们实际尝试之前,我们无法知道该技术是否适用于人类,a)因为在小鼠中取得了积极的结果很少翻译b)因为人类大脑比啮齿类动物大脑复杂得多,但研究人员表示,该程序有足够的潜力为人体试验做好准备。
这首先涉及改进支架本身,以便它们可以容纳数千或数万个神经元,而不是现在携带的数百个。 该团队还计划开始在患有帕金森氏症的老鼠身上测试该技术,看看它是否可以改善症状,甚至治愈这种疾病。