干细胞Stemcell
这项新研究描述了诱导多能干细胞（iPSCs）的植入，以取代被帕金森病破坏的产生多巴胺的神经元。这些细胞不仅在移植过程中存活下来并制造多巴胺，而且还通过神经组织发出它们的分支纤维，在大脑中建立远距离连接，就像它们自然发生的对应物一样。
神经退行性疾病损害和破坏神经元，破坏身心健康。帕金森病影响全球多万人，也不例外。帕金森病最明显的症状是在疾病损害位于中脑的特定类别的神经元之后出现的。其效果是剥夺大脑中的多巴胺-一种由受影响的神经元产生的关键神经递质。
在新的研究中，JeffreyKordower和他的同事们描述了一种将非神经元细胞转化为功能神经元的过程，这些神经元能够在大脑中占据住所，在神经组织中发出它们的纤维分支，形成突触，分配多巴胺并恢复被帕金森氏症破坏多巴胺能细胞的能力。
目前的概念验证研究表明，当植入大鼠大脑时，一组实验工程细胞在存活，生长，神经连接和多巴胺产生方面表现最佳。该研究表明，这种神经移植物的结果是有效地逆转帕金森病引起的运动症状。
干细胞替代疗法代表了治疗帕金森氏症和其他神经退行性疾病的激进新策略。这种未来主义的方法将很快在其首个此类临床试验中进行测试，在帕金森病患者的特定人群中，携带基因parkin突变。该试验将在不同地点进行，包括凤凰城的巴罗神经学研究所，Kordower是首席研究员。
这项工作得到了迈克尔·J·福克斯基金会（MichaelJ.FoxFoundation）的资助。
“对于有机会帮助患有这种遗传形式的帕金森病的人，我们不能更兴奋，但从这项试验中吸取的教训也将直接影响患有这种疾病的散发性或非遗传形式的患者，”Kordower说。
Kordower是亚利桑那州立大学ASU-Banner神经退行性疾病研究中心的负责人，也是生物设计研究所的Charlene和J.OrinEdson杰出主任。这项新研究详细描述了适合植入的干细胞的实验制备，以逆转帕金森病的影响。
该研究发表在npj期刊《自然再生医学》的本期杂志上。
帕金森病的新视角
你不必是神经科学家来识别神经元。这种细胞，以及它们的轴突和树突的分支心轴，可以立即识别，看起来不像体内的其他细胞类型。通过他们的电脉冲，他们对从心率到言语的一切进行细致的控制。神经元也是我们希望和焦虑的储存库，是我们个人身份的来源。
多巴胺能神经元的变性和丧失导致僵硬，震颤和姿势不稳定的身体症状，这是帕金森病的特征。帕金森病的其他影响可能包括抑郁，焦虑，记忆缺陷，幻觉和痴呆。
由于人口老龄化，人类正面临越来越多的帕金森病病例危机，预计到年，全球帕金森病病例数量将激增至多万。目前的疗法，包括使用药物l-DOPA，只能解决疾病的一些运动症状，并可能在使用5-10年后产生严重的，通常是无法忍受的副作用.
没有现有的治疗方法能够逆转帕金森病或阻止其无情的进步。迫切需要有远见的创新来解决这一悬而未决的紧急情况。
对抗帕金森氏症的（多力）有力武器
尽管简单地替换死亡或受损的细胞来治疗神经退行性疾病具有直观的吸引力，但成功植入活神经元以恢复功能的挑战是巨大的。在包括Kordower在内的研究人员开始使用一类称为干细胞的细胞开始取得积极成果之前，必须克服许多技术障碍。
年之后，人们对干细胞作为一系列疾病的有吸引力的治疗方法的兴趣迅速增强，当时JohnB.Gurdon和ShinyaYamanaka因其在干细胞研究方面的突破而分享了诺贝尔奖。他们表明，成熟细胞可以重新编程，使它们成为“多能”，或者能够分化成体内的任何细胞类型。
这些多能干细胞在功能上等同于胎儿干细胞，胎儿干细胞在胚胎发育过程中茁壮成长，迁移到其居住地并发育成心脏，神经，肺和其他细胞类型，这是自然界中最显着的转变之一。
神经炼金术
成体干细胞有两个品种。一种类型可以在完全发育的组织中找到，如骨髓，肝脏和皮肤。这些干细胞数量很少，通常发育成属于它们来源组织的细胞类型。
第二种成体干细胞（也是本研究的重点）被称为诱导多能干细胞（iPSCs）。研究中使用的iPSC生产技术分两个阶段进行。在某种程度上，细胞被诱导到时间旅行，最初是向后，然后是向前。
首先，用特定的重编程因子处理成体血细胞，使它们恢复到胚胎干细胞。第二阶段用额外的因子处理这些胚胎干细胞，使它们分化成所需的靶细胞-产生多巴胺的神经元。
“本论文的主要发现是，你给出第二组因素的时间至关重要，”Kordower说。“如果你对它们进行17天的治疗和培养，然后停止它们的分裂并区分它们，那么效果最好。
音调完美的神经元
该研究的实验包括培养24天和37天的iPSCs，但是在分化为多巴胺能神经元之前培养17天的iPSCs明显优越，能够存活更多的iPSCs并长距离发送它们的分支。“这很重要，”Kordower说，“因为它们将不得不在更大的人脑中长距离生长，我们现在知道这些细胞有能力做到这一点。
用17天iPSCs治疗的大鼠从帕金森病的运动症状中显示出显着的恢复。该研究进一步证明，这种效应是剂量依赖性的。当少量iPSCs移植到动物大脑中时，恢复可以忽略不计，但大量细胞产生更丰富的神经分支，并完全逆转帕金森氏症的症状。
最初的临床试验将iPSC疗法应用于一组携带特定基因突变的帕金森病患者，称为帕金突变。这些患者患有一般或特发性帕金森氏症中发现的运动功能障碍的典型症状，但没有患有认知能力下降或痴呆症。这组患者为细胞替代疗法提供了理想的试验场。如果治疗有效，将进行更大规模的试验，将策略应用于影响大多数患有该疾病的帕金森病患者。
此外，该治疗可能与现有疗法相结合以治疗帕金森病。一旦大脑接种了产生多巴胺的替代细胞，可以使用较低剂量的药物，如左旋多巴，减轻副作用，并增强有益的结果.
这项研究为用新鲜细胞替换受损或死亡的神经元，以应对各种破坏性疾病奠定了基础。
“亨廷顿舞蹈症或多系统萎缩甚至阿尔茨海默病的患者可以以这种方式治疗疾病过程的特定方面，”Kordower说。