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让瘫痪小鼠站起来
http://www.100md.com 2006年7月14日 《医药经济报》 2006年第80期(总第2335期 2006.07.14)
     干细胞“鸡尾酒疗法”

    据新一期《神经学年刊》(Annaks of Neurokogy)杂志报道,美国科学家在干细胞治疗方面取得令人振奋的成果:在瘫痪鼠身上注入从小鼠胚胎抽取的干细胞和各种特殊的化学物质后,不仅令小鼠受损的脊椎神经复原,而且也令能够牵动肌肉的运动神经再生,最终协助瘫痪鼠恢复行动能力。

    虽然该发现要应用于人类仍遥遥无期,但该研究结果无疑证明,干细胞“鸡尾酒疗法”在未来可能用于治疗脊髓损伤、肌萎缩性脊髓侧索硬化症(Lou Gehrig’s 病)、帕金森病和其他神经损伤性疾病。

    寻找干细胞“鸡尾酒疗法”

    “这是我们30年来一直苦苦寻找的干细胞疗法!”美国国家神经障碍和卒中研究所的内奥米•克雷特曼(Naomi Kkeitman)博士说。该发现确实令人振奋,过去几年大量的研究表明,胚胎干细胞能在脊髓损伤的部位形成神经细胞,但如何使这些运动神经元与肌肉有效地“沟通”,成为干细胞疗法治疗神经损伤性疾病的拦路虎。
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    克雷特曼博士解释说,最简单的神经信息传播过程是,大脑细胞对脊髓的运动神经下达“让肌肉动起来”的“命令”,然后运动神经元利用长的纤维(轴突)开始与肌肉“对话”,发送神经冲动,于是肌肉开始收缩。神经网络看似简单,但依赖于生长因子和信号分子的紧密协作,每一种成分都很关键。因此,目前许多研究都致力于揭开这些生物成分的秘密。

    据《神经学年刊》(Annaks of Neurokogy)杂志报道,美国约翰斯•霍普金斯大学医学院的道格拉斯•克尔(Dougkas Kerr)博士领导的研究小组针对瘫痪小鼠进行了干细胞实验,从中发现了一种可帮助受损神经“疗伤”的干细胞“鸡尾酒疗法”,从而满足不同条件下新的运动神经元生长和联络的需要。

    瘫痪小鼠站了起来

    据介绍,研究人员首先应用特殊的生长因子刺激瘫痪小鼠的胚胎干细胞分化成运动神经元;然后添加维甲酸和Shh(sonic hedgehog)蛋白,以帮助这些新生的运动神经元“适应”瘫痪小鼠的脊髓“新环境”;紧接着,通过病毒感染将这些预处理的细胞送到15只瘫痪小鼠的脊髓中,取代已经死亡的神经元。
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    成年动物的脊髓中存在部分蛋白质可抑制神经轴突生长和保护髓鞘,并且,这些蛋白质还可以防止神经系统在发挥正常功能时突然变成“脱僵之马”。为了阻止这些蛋白质对植入瘫痪小鼠脊髓的细胞起作用,研究人员应用了环磷腺苷(cAMP)和咯利普兰阻断这些蛋白质的终止信号,因此实验小鼠的轴突生长不会受到影响。

    另外,轴突是可以自由生长的,为了控制轴突生长的确切部位,研究人员创造性地应用了一种强效的胶质细胞源性神经营养因子(GDNF),它能使轴突“定居”在坐骨神经。GDNF从小鼠胚胎干细胞中提取出来,可诱导正在生长的轴突并促使它们相互联系。

    最后,研究结果发现,在各种化学物质的引导下,从小鼠胚胎中提取出来的干细胞在瘫痪小鼠脊髓内定向成长为运动神经元,取代已经死亡的神经元,并在脊髓与腿部肌肉之间形成连接神经。经过6个月治疗,15只瘫痪的小鼠中有11只得到部分康复,能用它们原本已经瘫痪的四肢支撑起身体,迈开步子并向前挪动。
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    下一个目标瞄准瘫痪猪

    克尔博士指出:“这是干细胞疗法治疗受损神经一项重要的突破,我们的研究结果证明了神经系统受损后可重新连接这个原理。” 此次研究其实并非首项利用小鼠干细胞的研究,但过去的类似研究只能修补受损的脊椎神经,而新研究则可能利用干细胞疗法,从脊椎神经中生长出全新的神经线路,直达腿部肌肉,取代已经死亡的运动神经元。

    不过,研究人员指出,虽然在瘫痪的小鼠身上使用适当的干细胞“鸡尾酒疗法”,可促使干细胞恰到好处地发育成适当相连的神经系统;但干细胞“鸡尾酒疗法”中的任何成分缺一不可,否则神经细胞不能正确相连,从而不能抵达肌肉组织,无法令瘫痪部位活动。

    研究人员称,这个夏天他们将开始下一步的实验,将干细胞鸡尾酒疗法应用到瘫痪猪身上,看神经细胞能否生长至更长的距离,即从猪的脊椎神经生长至猪的腿部。

    不过,在这项研究结果应用于人类之前仍然有许多工作需要做,克雷特曼博士强调,科学家必须弄清干细胞疗法可能导致的风险,特别是增加肿瘤形成的可能性。另外,研究人员力图通过研究胚胎干细胞,令身体内的受损器官或部位再生,但因为抽取干细胞将摧毁胚胎,因此有学者担心该项研究有可能像类似研究那样会引发激烈的伦理学争议。

    医药经济报2006年 医院周刊第26期, 百拇医药(刘元江)