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干细胞修复大脑损伤,减轻放疗后遗症

2019-07-02

  干细胞能治疗因辐射形成的长期脑部损伤。该研究成果发表在2月5日的《细胞-干细胞》(Cell Stem Cell)杂志上。该疗法能让脑部的神经元周围重新形成起绝缘作用的细胞鞘,而恢复神经元功能。

  研究者采用了一种癌症治疗中常见的思路——诱导干细胞形成那种因为辐射受损的细胞,然后将细胞注射到受辐射大鼠脑内。几个月之内,大鼠学习和记忆测试结果变了。

  “如果应用于人体,这项技术将推动辐射诱导脑损伤的治疗前进一大步”,来自亚特兰大埃默里大学的神经学家Jonathan Glass说。

  纽约州罗契斯特大学的神经学家Steve Goldman同样认为这项治疗可以修复大量辐射损伤。他说:“放疗很有效……但问题是病人最终都有严重残疾:思维模糊、失去高级智力功能,这些都是放疗对脑部的重大影响。”对于儿童,这个影响极大。Goldman说:“那些孩子的智商会受到很大影响。”

  辐射能抹杀未成熟的少突胶质细胞,这是一种起绝缘作用的细胞,包裹在传递信息的神经元外。如果没有少突胶质细胞形成的髓鞘,神经元不能传递信息,导致记忆问题或者其他脑部疾病。

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  这项新研究的合著者,同时也是纽约市纪念斯隆-凯特琳癌症中心的外科医生Viviane Tabar说:“大脑中所有传递信息的高速路都包裹着这种髓磷脂,你会想到要去恢复这些被射线损伤的细胞……要修复缺失的髓磷脂。”

  为了增加脑部少突胶质细胞的数量,Tabar带领团队将人的干细胞诱导分化出髓鞘细胞的祖细胞。研究者按照与人类放疗中辐射接受量相当的辐射处理大鼠一段时间,然后将这些先驱细胞注射到18只大鼠脑部不同区域。

  随后,研究者测试了大鼠的学习、记忆和平衡问题是否改善。10周之后,辐射且接受治疗的大鼠要比辐射未治疗的大鼠表现要好。

  大鼠表现还与注射位置有关。前脑注射的大鼠能更好地识别被移动过物体或者研究人员展示给它们的新物品。小脑(负责运动控制)注射的大鼠,能在一根旋转的杆上跑更长的时间,不掉下来。大鼠只有同时接受两个部位的注射才能改善学习和运动能力。 研究者还通过成像,来追踪注入鼠脑的细胞状态。大多数细胞能够存活并恢复裸露神经元外的髓磷脂。

  这项治疗没有对大鼠产生任何副作用。新的细胞没有产生肿瘤也没有分化成其他细胞。Tabar提到,接下来她计划增加大鼠数量再重复这个实验,并且在实验中增加一些人类接受辐射时受到的其他治疗,比如化疗处理。

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