新型基因疗法成功改善中风后的功能恢复
在小鼠的中风模型中,研究人员成功地开创了一种新的基因疗法,该疗法被开发为将神经胶质细胞转变为神经元。
中风治疗–狭窄的时间范围
当发生中风时,大脑部分血液的供应被中断,减少或停止,从而剥夺了大脑运作所需的氧气和必需营养素。因此,脑细胞开始死亡。在这种情况下,医疗专业人员面临的治疗时间非常狭窄-血液供应中断的时间越长,大脑遭受的生理损害就越大。
中风的严重程度各异–虽然中风或重度中风可忍受小中风,但损害最小,但会导致数十亿个神经元的有害损失。每年,约有14万美国人死于中风,占每20例死亡中的一例。
Yuchen说:“许多患者无法及时接受治疗,结果常常因不可逆的神经元丢失而遭受永久性残疾。迫切需要开发一种新的疗法来再生新的神经元并恢复脑卒中患者丧失的脑功能。”陈,宾夕法尼亚州立大学的博士后。Chen是《分子疗法》(1)上发表的一项新研究的主要作者。其中详细介绍了宾州州立大学的Chen和同事如何使用胶质细胞更新神经元的新策略
胶质细胞与神经元
胶质细胞是非神经元细胞,为大脑中的神经元提供必要的支持。神经系统的两个部分中存在不同类型的神经胶质细胞:
在中枢神经系统中,神经胶质细胞包括星形胶质细胞,少突胶质细胞,小胶质细胞和室管膜细胞。
想更多地了解大脑中不同的细胞类型?看看我们的文章灰色问题vs白色问题。
胶质细胞与神经元不同,该研究表明,即使在成年期,神经胶质细胞仍具有分裂和再生自身的能力。但是,对此的确切机制和时间表仍在争论中。因此,神经胶质细胞是用于再生在中风等脑损伤后丧失的功能性细胞的有吸引力的研究途径。
克服基因传递的局限性
“神经再生领域仍未解决的关键问题是,中风后如何在患者的大脑中再生数十亿个新的神经元?”宾州州立大学生物学教授兼生命科学Verne M. Willaman主席,研究团队负责人陈功表示。“大脑修复的最大障碍是神经元无法自我再生。在过去的几十年中,许多针对中风的临床试验都失败了,主要是因为它们都无法再生出足够的新神经元来补充失去的神经元。”
在先前的研究中,Gong Chen和他的团队报告了称为NeuroD1的遗传神经因子直接将神经胶质细胞转化为功能性神经元的潜力。在阿尔茨海默氏病小鼠模型中进行的这项研究受到令人失望的神经元总数限制。研究人员将此限制归因于用于将NeuroD1插入小鼠大脑的逆转录病毒递送系统。他们在最新研究的基础上进行了改进和完善,他们选择使用腺相关病毒系统(AAV)作为替代方案。
最近,使用AAV系统进行基因传递的浪潮激增,现在被认为是神经系统中基因治疗的“首选”方法。由于它对人类的高感染率和低致病性,它是科学家使用的一种有吸引力的选择。2
通过一系列分析技术证实星形胶质细胞成功转化为神经元
在他们的最新研究中,Gong Chen及其同事建立了缺血小鼠模型,并利用基于AAV的基因治疗方法将NeuroD1递送至运动皮层。中风后,神经胶质细胞可以增殖并在发生中风的区域形成神经胶质疤痕。AAV系统是由科学家设计的,可在形成疤痕的神经胶质细胞中优先表达NeuroD1,并将其转化为神经元细胞。