一種新的基因療法將膠質(zhì)細(xì)胞——大腦中豐富的支持細(xì)胞——轉(zhuǎn)化為神經(jīng)元，可以修復(fù)中風(fēng)造成的損傷，顯著改善小鼠的運(yùn)動功能。一篇描述使用NeuroD1基因的新療法的論文發(fā)表在《分子治療》雜志的在線版上。一旦進(jìn)一步發(fā)展，這種基于NeuroD1的基因療法可能用于治療中風(fēng)，中風(fēng)是美國殘疾的主要原因，每年新增80萬中風(fēng)患者。
賓夕法尼亞州立大學(xué)博士后研究的主要作者陳宇琛說：“目前，中風(fēng)的治療時(shí)間窗口非常短，通常在中風(fēng)后幾個小時(shí)內(nèi)?！昂芏嗷颊卟荒芗皶r(shí)得到治療，因此不可逆的神經(jīng)元丟失往往會導(dǎo)致永久性殘疾。迫切需要開發(fā)一種新的治療方法來再生新的神經(jīng)元，恢復(fù)中風(fēng)患者失去的大腦功能?！?
人腦大約有860億個神經(jīng)元。雖然輕微的中風(fēng)是可以忍受的，但涉及數(shù)十億神經(jīng)元的中度中風(fēng)會留下有害影響，而且不會自動恢復(fù)。
“因此，神經(jīng)再生領(lǐng)域尚未解決的關(guān)鍵問題是，我們?nèi)绾卧谥酗L(fēng)后再生患者大腦中數(shù)十億個新神經(jīng)元？“生物學(xué)教授、陳恩州立大學(xué)生命科學(xué)教授、研究團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人陳功說。”大腦修復(fù)的最大障礙是神經(jīng)元無法自我再生。在過去的幾十年里，許多中風(fēng)的臨床試驗(yàn)都失敗了，主要是因?yàn)樗鼈儾荒茉偕銐虻男律窠?jīng)元來補(bǔ)充丟失的神經(jīng)元。"
陳宮和他的團(tuán)隊(duì)開創(chuàng)了一種利用神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞再生功能神經(jīng)元的新方法，神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞是一組圍繞大腦中每個神經(jīng)元的細(xì)胞，為神經(jīng)元提供必要的支持。與神經(jīng)元不同，神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞可以自我分裂和再生，尤其是在腦損傷后。
陳功說：“我認(rèn)為，將大腦中已經(jīng)存在的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化為新的神經(jīng)元，是補(bǔ)充丟失神經(jīng)元的最好方法?！斑@些神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞是大腦中死亡神經(jīng)元的鄰居，可能擁有相同的祖先細(xì)胞譜系?！?
陳宮的研究團(tuán)隊(duì)此前報(bào)道，在阿爾茨海默病小鼠的大腦中，單一遺傳神經(jīng)因子NeuroD1可以直接將膠質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化為功能性神經(jīng)元，但產(chǎn)生的神經(jīng)元總數(shù)有限。研究小組認(rèn)為，這種有限的再生是由于用于將神經(jīng)D1傳遞到大腦的逆轉(zhuǎn)錄病毒系統(tǒng)。在目前的研究中，研究小組使用了AAV病毒系統(tǒng)，該系統(tǒng)現(xiàn)在是神經(jīng)系統(tǒng)基因治療的首選，并將NeuroD1遞送到中風(fēng)小鼠的運(yùn)動皮層。
許多神經(jīng)元在中風(fēng)后死亡，但存活的膠質(zhì)細(xì)胞可以在中風(fēng)區(qū)域增殖并形成膠質(zhì)瘢痕。AAV系統(tǒng)被設(shè)計(jì)成在形成這些疤痕的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞中優(yōu)先表達(dá)NeuroD1，并直接將其轉(zhuǎn)化為神經(jīng)元。這種直接的膠質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化技術(shù)不僅增加了卒中區(qū)域神經(jīng)元的密度，而且顯著減少了卒中引起的腦組織丟失。
有趣的是，新轉(zhuǎn)化的神經(jīng)元表現(xiàn)出與中風(fēng)后丟失的神經(jīng)元相似的特征。這表明局部神經(jīng)膠質(zhì)譜系對轉(zhuǎn)化神經(jīng)元身份的潛在影響。
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