科學(xué)家開發(fā)新方法將健康人類神經(jīng)細胞注入大腦

羅格斯大學(xué)和斯坦福大學(xué)的科學(xué)家們創(chuàng)造出一種新技術(shù)，未來可能幫助治療帕金森病和其他影響數(shù)百萬人的毀滅性大腦相關(guān)疾病。

羅格斯大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系和化學(xué)與生化工程系特聘教授Prabhas V. Moghe表示，這種創(chuàng)新技術(shù)涉及將成人組織-衍生的干細胞在三維纖維"支架"或微小島狀物上轉(zhuǎn)化為人類神經(jīng)元。

這些裝載健康、有益的神經(jīng)元的支架，在被注入小鼠大腦后，能夠替換病變細胞。

"如果你能以一種模擬細胞如何在大腦中被配置的方式來移植這些細胞，那么就更可能使大腦與你所移植的細胞進行溝通交流"Moghe說，"在這項工作中，我們通過為神經(jīng)元提供快速形成三維網(wǎng)絡(luò)的線索來實現(xiàn)這一點。"

在這項在線發(fā)表于《Nature Communications》的多學(xué)科研究中，羅格斯大學(xué)和斯坦福大學(xué)的科學(xué)家團隊討論了這種三維支架和它們潛在的廣泛效益。

神經(jīng)元或神經(jīng)細胞，對人體的健康和功能至關(guān)重要。人類大腦擁有約1000億個神經(jīng)元，作為信使在大腦和身體之間傳遞信號。

Moghe表示，他們所開發(fā)的三維支架由微小的聚合物纖維構(gòu)成。數(shù)以百計的神經(jīng)元附著在這些纖維上并向外擴張，發(fā)送它們的信號。這些支架大約100微米寬，與人類頭發(fā)的寬度大致相當(dāng)。

"我們獲得一整束這些島狀物，然后將它們注入到小鼠大腦中"他說，"這些植入大腦的神經(jīng)元生存得出乎意料的好。事實上，它們的生存狀況比該領(lǐng)域的黃金標(biāo)準(zhǔn)要好得多。"

這種支架技術(shù)所增加的細胞存活是其他方法的100倍以上，Moghe說道。

這可能zui終幫助治療帕金森病、多發(fā)性硬化、肌萎縮側(cè)索硬化（ALS）、阿爾茨海默病、脊髓和創(chuàng)傷性腦損傷以及腦震蕩，他說。

這些疾病通常是由大腦細胞丟失引起的。例如，帕金森病是由產(chǎn)生多巴胺的腦細胞丟失而導(dǎo)致的。腦細胞丟失會導(dǎo)致手部、手部、腿部、下巴和面部顫抖，四肢和軀干僵硬，運動緩慢以及平衡和協(xié)調(diào)性損害。

接下來將是進一步改進支架生物材料，使科學(xué)家們能夠增加植入神經(jīng)元的數(shù)量。"我們能夠移植的神經(jīng)元越多，為疾病帶來的療法益處就越大"Moghe說，"我們想在盡可能小的空間里填充盡可能多的神經(jīng)元。"

想法是"創(chuàng)建一個不僅能高度運轉(zhuǎn)而且能更好控制的非常密集的神經(jīng)元回路"他說，并且補充道，針對帕金森病小鼠的試驗正在進行中，查看它們能否獲得改善或恢復(fù)。

zui終，隨著研究推進，研究人員將會在人類中進行研究。Moghe估計該技術(shù)推進到人類測試需要10到20年。

開發(fā)支架技術(shù)和在支架中重新編程干細胞是"非常辛苦的團隊工作"他說，"我們已經(jīng)研究了許多年，還需要付出大量的汗水和辛勞。"