iPS干细胞疗法成功促进中风和痴呆症的恢复

撰文 | 王聪

编辑 | nagashi

排版 | 水成文

近年来，干细胞治疗方兴未艾，以干细胞为核心的医学研究也备受公众关注，从抗衰老、头发再生，再到骨骼再生、免疫力提升，以及最近的新冠肺炎治疗等等，干细胞以其促进组织再生或自我修复的强大功能为人类医疗带来了无限可能。

干细胞治疗也为心脏病患者带来了新的曙光，然而，2018年，哈佛医学院教授Piero Anversa博士多达31篇关于心脏干细胞的研究论文因被涉嫌伪造和篡改实验数据而被尽数撤稿，心脏干细胞再次被证伪。干细胞治疗领域也因此一度陷入寒冬。

值得庆幸的是，虽然心脏干细胞并不存在，但通过人工诱导多能干细胞（iPSC）却能填补这一空缺。

2021年4月21日，美国加州大学洛杉矶分校和芝加哥大学的研究团队在Science子刊Science Translational Medicine期刊发表了题为：Patient-derived glial enriched progenitors repair functional deficits due to white matter stroke and vascular dementia in rodents 的研究论文。

研究团队使用人工诱导多能干细胞（iPSC）诱导分化而来的神经胶质细胞注射到具有人中风和痴呆症状的小鼠模型的大脑，成功修复了其大脑损伤并改善记忆功能。

这项研究表明，这种基于iPS的干细胞疗法，能够激活大脑的自我修复，阻止大脑白质中风的进行性发展，防止痴呆症的出现。

痴呆症可由多种情况引起，其特征是包括记忆力、注意力、沟通和身体协调等出现一系列问题。

痴呆症的两个最常见原因是阿尔茨海默症和大脑白质中风，而这是一种恶性循环，痴呆症的这两种主要原因几乎总是一起出现，而且相互促进。目前全世界有数千万人受痴呆症的困扰，而且随着人口老龄化，这一数字还将激增。

当前，尚无任何疗法能够阻止大脑白质中风的发展或增强大脑在白质中风发生后自我修复的能力。

该团队使用了加州大学洛杉矶分校Bill Lowry教授发明的一种方法，该方法通过用一种名为甲磺酸去铁胺（Deferoxamine）的药物处理人工诱导多能干细胞（iPSC）来快速产生大量神经胶质细胞。这些胶质细胞是围绕并支持中枢神经系统中神经元的细胞。

这些人工诱导多能干细胞（iPSC）来自皮肤或血细胞，这些细胞或血细胞已被重新编程为胚胎干细胞样状态，科学家可以从中创造出理论上无限量的任何细胞类型。

研究团队使用了具有和人类痴呆症早期或中期脑损伤类的小鼠模型，将胶质细胞注射到这些小鼠模型的大脑。

注射后，这些细胞会传播到大脑的受损区域，并分泌出生长因子，刺激大脑干细胞发起修复反应。激活该修复过程不仅抑制了大脑损伤的进程，而且还增强了新的神经连接形成，并增加了髓磷脂的产生，髓磷脂是一种覆盖并保护神经元连接的脂质。

大脑白质中风损坏了脑组织（左），通过神经胶质细胞疗法对其进行了修复（右）。髓磷脂（红色）是一种保护神经元之间连接的脂质，由于大脑白质中风而丢失。如右图所示，神经胶质细胞（绿色）疗法可恢复失去的髓磷脂并改善大脑神经元的连接。

研究团队还发现，即使移植后几个月这些胶质细胞消除了，小鼠大脑的恢复也不会受到影响。这是因为该疗法主要是通过唤醒大脑来激活大脑的自身修复。因此，不需要这些被移植的细胞长期存在。

这种治疗方法不同于使用患者自身的细胞的疗法，尽管自体干细胞疗法也很有吸引力，因为患者无需服药来避免自身免疫系统的排斥，但自体干细胞疗法的缺点也很明显，那就是价格太昂贵，而且周期太长，往往需要等待数月时间。

将来，如果通过人体临床试验证明该疗法是安全有效的，那么研究人员就可以将其做成现货产品，批量生产并运送到医院冷冻。对于那些大脑白质中风的患者，不必再等待数月时间，而是可以在最佳时间接受治疗。

研究团队表示，大脑是细胞疗法的一个特别好的靶标，因为大脑具有所谓的“免疫特权”，外来的工体细胞可以在大脑中存活更长时间，而不会轻易被免疫系统清除。

了解神经胶质细胞在修复大脑白质损伤中的作用是至关重要的，这些初步结果表明，基于神经胶质细胞的干细胞疗法可能有助于修复大脑白质中风，避免他们进一步发展成痴呆症。

据悉，该研究团队目前正在进行后续实验，以申请美国食品药品监督管理局（FDA）批准该疗法进行人体临床试验。

论文链接：

https://stm.sciencemag.org/content/13/590/eaaz6747