“黑盒子”神經干細胞移植成功修復脊髓損傷！

近年來，神經干細胞研究成為治療神經退行性疾病和中樞神經系統損傷的熱點，而長期以來，利用干細胞恢復患者因脊髓損傷（SCI）而喪失的功能，也一直是科學家和醫生的雄心壯志。在一項新研究中，加利福尼亞大學圣地亞哥分校醫學院的研究人員成功將高度分化的神經干細胞移植入小鼠脊髓損傷處，同時記錄移植物如何生長并填充損傷部位，并與動物現有的神經網絡整合和模仿。他們的研究發表在《細胞干細胞》雜志上，

該研究的第一作者，加州大學圣地亞哥分校醫學院轉化神經科學研究所的Steven Ceto 說：“在這項研究之前，我們發現，實驗室中開發的這些干細胞移植物有點像黑盒子。”盡管先前的研究已經表明，神經干細胞移植后SCI 動物模型的功能有所改善，但科學家們并不清楚其中到底發生了什么。

Ceto表示：“我們知道受損的宿主軸突廣泛地生長到損傷部位，而移植神經元又將大量軸突延伸到脊髓中，但是我們不知道移植物內部實際上發生了什么活動，也沒有明確宿主軸突和移植軸突是否真的在建立功能連接。”

因此，Ceto，Tuszynski 及其同事利用了最新的技術，用光代替電，來刺激和記錄遺傳和解剖學定義的神經元群體的活動。這樣可以確保他們準確地知道哪些宿主和移植神經元在起作用，而不必擔心電流在組織中傳播，并產生潛在的誤導性結果。

他們發現，即使在沒有特定刺激的情況下，移植神經元也會在具有高度相關活動的不同神經元簇中自發放電，就像正常脊髓的神經網絡一樣。當研究人員刺激來自動物大腦的再生軸突時，他們發現一些同樣自發活躍的移植神經元簇反應強烈，表明這些神經網絡從通常驅動運動的輸入中接收到了功能性的突觸連接。諸如輕觸和捏之類的感覺刺激也激活了移植神經元。

Ceto 表示：“我們發現可以通過刺激移植物軸突延伸到這些區域來激活損傷部位下方的脊髓神經元。將所有這些結果放在一起，結果表明，神經干細胞移植物具有強大的自組裝能力，形成與宿主神經系統功能整合的脊髓樣神經網絡。經過多年的推測和推斷，現在我們直接證明了實際上，脊髓損傷后神經元接力的每一個組成部分實際上都是起作用的。”

Tuszynski 表示，他的團隊目前正在研究幾種途徑來增強干細胞移植物的功能連通性，例如用支架組織移植物的拓撲結構，以模仿正常脊髓的拓撲結構，以及利用電刺激來加強宿主和移植物神經元之間的突觸連接。

Tuszynski 說：“干細胞，刺激，康復和其他干預措施的完美配合可能還需要幾年的時間，患者現在正遭受脊髓損傷的困擾。因此，我們目前正在與監管機構合作，盡快將我們的干細胞移植方法引入臨床試驗。如果一切順利，我們可以在十年內進行治療。”