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運動促進神經幹細胞移植治療腦卒中在動物實驗取得重要進展

發表日期:2022-01-14供稿:郭宜平來源:放大 縮小

  腦卒中已成為世界範圍內成人致死和致殘的主要病因之一,中國人腦卒中的發病率和死亡率更是全球最高。隨著醫學的進步,腦卒中患者的生存率得到提高,但在存活患者中80%以上遺留神經功能障礙,如最常見的運動感覺功能障礙。目前尚無有效的治療手段。以神經幹細胞為代表的細胞替代治療有望為相關疾病的治愈帶來希望。然而,移植的神經幹細胞能否與宿主神經係統整合,是否具有體內功能仍然備受質疑,嚴重阻礙了神經幹細胞治療的臨床轉化應用。 

  中科院廣州生物醫藥與健康研究院潘光錦研究員團隊與中山大學附屬第三醫院神經康複專家胡昔權教授團隊,以缺血性腦卒中(MCAO)動物為模型,在神經幹細胞治療方麵展開深入合作,在神經幹細胞移植結合運動訓練促進移植神經細胞的體內成熟和動物行為學功能修複方麵取得重要進展。相關成果於1月13日以Physical exercise promotes integration of grafted cells and function recovery in an acute stroke rat model為題發表在國際學術期刊Stem Cell Reports。 

  現在神經科學家普遍認識到人神經細胞的體內成熟需要相當長的時間,大部分研究顯示需要半年至1年以上,這樣很容易錯失了腦卒中後康複的最佳時間窗口。本研究發現術後及時的運動訓練可以顯著促進移植人神經幹細胞分化及成熟,並與宿主神經元形成神經環路,將這一過程縮短至1-3個月。細胞移植結合運動訓練的實驗組在腦梗死體積、神經元分化成熟以及宿主神經血管再生等多項指標明顯優於損傷對照組、單細胞移植和單運動訓練組,同時在運動功能恢複方麵也表現最佳。進一步機製研究表明,該組合介入手段創造了一個有利於神經元存活和再生的腦內微環境:損傷灶神經營養因子水平顯著增加,血管生成增強,同時炎症和氧化應激水平顯著下降;另一方麵,神經突觸(神經元之間的聯係)和神經可塑性具有活動依賴性的特點,運動訓練引起相關神經突觸活動水平和神經遞質水平顯著上升,從而促進了損傷神經環路的重建和運動功能恢複。 

  運動訓練因其非侵入性、安全低風險以及無副作用等特點,目前已被廣泛用於大腦損傷後的恢複。本研究進一步表明運動訓練可以促進移植細胞的成熟和整合,神經幹細胞移植結合運動訓練的組合介入有望為相關神經疾病提供新型治療方案,對推動神經幹細胞的臨床轉化應用具有積極意義。 

  該論文通訊作者為潘光錦和胡昔權,中山大學博士生吳睿、廣州健康院副研究員郭宜平和中山大學附屬三院醫師張麗穎為本文共同第一作者。研究得到來自國家自然基金委、廣東省和廣州市等項目經費支持。

  論文鏈接

  

  小鼠實驗表明康複訓練促進移植神經細胞成熟與環路重建(廣州健康院供圖)

  

  

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