科学家进行的研究表明,干细胞和T细胞(称为 Tregs,有助于抑制免疫系统中的极端反应)的组合可以提高帕金森病和帕金森病啮齿动物模型大脑中神经元的存活率。甚至减轻与疾病相关的运动症状。
这些发现提出了一种改善人类帕金森病干细胞疗法临床结果的新策略。此类疗法致力于替代神经退行性疾病患者失去的产生多巴胺的神经细胞。
“我们现在在利用免疫细胞改善神经元细胞疗法的递送、存活和恢复方面取得了重大突破。该研究的主要作者、麦克莱恩分子神经生物学实验室的研究员Kwang-Soo Kim博士表示:“我们的研究结果表明,细胞疗法的力量和灵活性有待改进和增强,成为治疗帕金森病等疾病的现实方法。”马萨诸塞州医院在新闻稿中表示。
中脑特定区域(称为黑质)中负责产生多巴胺的多巴胺能神经细胞的逐渐衰退是帕金森病的标志。多巴胺是一种神经递质,在大脑中发挥重要功能。
左旋多巴是一种现有的治疗方法,用于补充耗尽的多巴胺水平;然而,它只能暂时缓解颤抖或僵硬等症状。随着时间的推移,这种疗法和类似疗法的效果往往会下降。
研究人员正在积极制定计划,利用基于细胞的治疗方法,为已经丢失的产生多巴胺的神经元创造替代来源。正在使用的两种主要方法是由干细胞(例如由个体自身细胞制成的iPSC)以及胚胎干细胞产生的中脑多巴胺能神经元。这两种类型的细胞具有在人体内产生几乎任何类型细胞的潜力。
尽管基于细胞的疗法旨在解决该疾病的根本原因,但由于多巴胺能神经元无法植入和持续存在,结果尚未看到。为了取得进展,必须了解大脑对移植细胞的反应,特别是存在的免疫细胞的反应。
麦克莱恩和马萨诸塞州总医院的科学家使用啮齿动物模型来推进他们的研究计划。特别是,他们将来自帕金森病患者的诱导多能干细胞(iPSC)的中脑多巴胺祖细胞(mDAP)移植到啮齿类动物的大脑中。这些多巴胺祖细胞是一种干细胞,可以转化为产生多巴胺的神经元,并且可以在大脑中生长和补充多巴胺神经元中发挥关键作用。
该团队之前进行的研究发现,大脑中出现了一种炎症反应,称为“针伤”,这种反应是由脑部手术引起的,涉及免疫细胞的渗透。移植后两周对脑组织进行检查后发现,只有10%的mDAP细胞能够在手术中存活下来。当研究小组使用其他两个来源进行移植时,也得到了同样的结果。
研究人员推测,观察到的炎症反应可能是移植细胞快速死亡的原因。为了探索这种可能性,他们假设将调节性 T 细胞(也称为 Tregs)与 mDAP 一起移植可能会减少急性神经炎症。Tregs是一种免疫细胞,通过控制过度的免疫反应来维持免疫系统的平衡。
通过转移这两种细胞类型,我们看到了积极的副作用:不含多巴胺的细胞(例如炎症细胞)的生长被阻止。
“这一发现非常重要,因为与细胞移植相关的潜在危险往往是不良的、潜在有害的细胞的生长,”金说。“细胞疗法最重要的标准是安全性。”
这些结果对于影响神经系统的其他疾病很重要,这些疾病可能会利用这些基于细胞的治疗。
“针刺创伤是神经系统细胞疗法中的一个普遍问题,不仅仅是多巴胺能神经元或帕金森病,”麻省总医院神经外科主任、该研究的作者之一鲍勃·卡特 (Bob Carter) 博士在谈到这一问题时说道。发现。
“我们的原理可以广泛应用于治疗其他(神经)退行性疾病的任何细胞疗法,例如阿尔茨海默氏症、ALS(肌萎缩侧索硬化症)或亨廷顿舞蹈症,”卡特说。
Kim建议,为了通过Tregs联合移植充分确定患者的健康状况,并发现Tregs促进产生多巴胺的神经元持久存在的方式,有必要进行进一步的研究。然而,目前这项研究因使用啮齿动物作为模型而受到限制。
这项研究的结果表明,所概述的共移植系统是有效的。研究人员写道:“有效减少针头创伤引起的 mDAN 死亡,为帕金森病细胞疗法获得更好的临床结果提供了潜在的策略。”
麻省总医院布里格姆分校成立了基因和细胞治疗研究所,以使科学发现更接近人体临床试验,并最终将其转化为改变患者生活的治疗方法。
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