美国加利福尼亚大学的Rosenzweig等研究人员首次成功对脊髓损伤的恒河猴进行了人脊髓源性神经祖细胞移植,在三种药物免疫抑制下,移植物至少存活了9个月,并表达神经细胞和胶质细胞标志物,恒河猴前肢功能明显改善。这一研究结果支持了未来人体移植神经干细胞修复脊髓损伤的可行性。
30年来的脊髓损伤研究表明,受损轴突的大量、长距离的再生(可能改善受损部位以下的功能),仍然遥遥无期。这是因为有很多外在原因导致脊髓损伤后轴突再生失败,例如,损伤部位周围形成的抑制性细胞外基质、抑制性髓鞘相关蛋白,以及缺乏促生长因子(如神经营养素)。
然而,令人兴奋的是,该项研究成功地实现了移植后受损轴突的再生。研究中共有9只成年雄性恒河猴在颈部脊髓损伤2周后接受了人脊髓来源的神经祖细胞移植,随后给予3种免疫抑制剂进行抗排斥反应治疗。通过高分辨率的3D磁共振成像技术,研究人员发现,5只恒河猴被移植的神经祖细胞存活了2~9个月,在此期间,都能检测到神经细胞和胶质细胞标志物的表达,包括早期和成熟期的标志物。移植物中的细胞数量在两个月时最多(40万个细胞/立方毫米移植物),此后稳步下降,在9个月时下降至15万个细胞/立方毫米移植物(减少了63%)。同时,细胞大小在稳步增加。此外,多达15万个移植物来源的轴突长出2mm,最长的达到50mm,这些轴突延伸至与移植物直接相连的白质束中。人类轴突在恒河猴白质中呈线性延伸的事实表明,成年恒河猴的髓鞘未抑制这些人类轴突的生长。
除了人轴突从病变部位延伸到周围的脊髓外,研究人员还首次在灵长类动物模型中观察到皮质脊髓轴突的再生。神经干细胞移植的目的之一是使脊髓受损部位重建神经元的中继。因此,研究人员对恒河猴轴突是否在移植部位再生进行了检测和评估,结果发现,恒河猴的皮质脊髓轴突穿过宿主-移植物分界线,进入移植物达500μm,出现明显的神经细胞轴突再生。而且,被移植的恒河猴前肢的功能也出现明显的改善。
该研究首次将人神经母细胞成功移植到颈部脊髓受损的恒河猴体内,改善了肢体功能,同时耐受性良好。(作者:马雷雷)
参考文献:Nature Medicine 2018;24:484-490