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科学研究

期刊发表

宣武医院陈志国教授团队在Theranostics发文阐述 iNSC可安全有效的治疗帕金森病

发布时间:2018-09-30 浏览次数:
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2018年9月,宣武医院陈志国教授和张愚教授团队在Theranostics (5年IF: 9.009)上发表论文,题目为“Dopaminergic precursors differentiated from human blood-derived induced neural stem cells improve symptoms of a mouse Parkinson’s disease model”,阐释通过血液细胞重编程获得人源诱导神经干细胞(iNSC),并在小动物模型体内验证了iNSC分化移植治疗帕金森病的安全性和有效性。宣武医院袁艳鹏博士为文章第一作者,陈志国教授、张愚教授为文章共同通讯作者。

帕金森病(PD)是最常见的神经系统退行性疾病之一,其病因为中脑黑质致密部多巴胺能神经元变性死亡导致分泌的多巴胺明显减少。目前临床上治疗方案主要以左旋多巴为代表的药物治疗和以脑深部电刺激为代表的手术治疗为主,但均为对症治疗,不能从病因上阻止病情的发展。干细胞移植治疗能够补充多巴胺能神经元的数量及多巴胺的分泌,被认为是帕金森病最有前景的病因治疗方案。但细胞来源困难、免疫排斥反应及移植细胞安全性一直是阻碍细胞移植治疗的主要瓶颈。

本研究中,研究者采集健康成人外周静脉血,采用仙台病毒将外周血单个核细胞诱导成为神经干细胞,诱导神经干细胞(iNSC)在39度培养可使仙台病毒灭活,为iNSC的应用提供第一重安全保障。之后研究者对iNSC进行全基因组测序,发现获得的两株iNSC在原癌基因、抑癌基因及神经干细胞相关基因中均无有害突变,为iNSC的应用提供第二重安全保障。iNSC在体外可通过两步法快速高效的分化为多巴胺能神经元,在分化第24天多巴胺能神经元的阳性比例接近60%,且这些分化得到的多巴胺能神经元具有电生理活性及分泌多巴胺功能,在功能上更接近人体自身的多巴胺能神经元。研究者将多巴胺能神经前体细胞在分化的不同时间点分别移植入免疫缺陷小鼠颅内,发现分化第10天到第13天的多巴胺能神经前体细胞能够大量的存活并部分分化为成熟多巴胺能神经元,无肿瘤形成,为iNSC的应用提供第三重安全保障。最终选择将分化第10天到第13天的多巴胺能神经前体细胞(1:6混合, 每只鼠移植共2×105个前体细胞)单侧移植入PD模型小鼠纹状体内,移植后3个月内不同时间点的行为学检测结果及最终的组织学染色结果表明:PD模型小鼠的行为学在细胞移植后2周开始出现显著性改善,且这种显著性改善持续至移植后3个月;每只小鼠脑内移植的细胞约存活21,700个,其中13.84%为成熟的多巴胺能神经元。

自体诱导神经干细胞分化治疗能够显著降低胚胎干细胞(ES)所伴随的异体排斥风险和诱导多能干细胞(iPSC)所伴随的致瘤性风险。本研究在小动物模型体内验证了iNSC分化移植治疗帕金森病的安全性和有效性,解决了帕金森病细胞治疗领域的细胞来源困难、免疫排斥反应及移植细胞安全性问题,为帕金森病病因治疗提供了坚实的临床基础。