3月1日威斯康星大学麦迪逊分校的研究人员在《Nature Medicine》发表文章，将猴子自身细胞培养出来的神经元移植到猴子的大脑中，可以缓解与帕金森病相关的运动虚弱和抑郁症状。

研究小组描述他们成功地利用猴子体内诱导的多能干细胞制造神经元。这种方法避免了灵长类动物免疫系统的并发症，为数百万人类帕金森病患者的治疗迈出了重要一步。

神经学家Su-Chun Zhang说：“灵长类动物的这一结果非常有效，尤其是将我们的发现转化为临床研究。”

帕金森病损害了大脑中产生多巴胺的神经元，多巴胺是一种在神经细胞之间传递信号的大脑化学物质。被破坏的信号使肌肉协调变得越来越困难，即使是简单的运动，也会导致僵硬、缓慢和震颤，这是疾病的标志性症状。患者——尤其是帕金森氏症早期患者——通常使用左旋多巴等药物来增加多巴胺的生成。

威斯康辛麦迪逊大学灵长类动物研究中心的Marina Emborg说：“这些药物对许多患者都很有效，但效果并不持久。最终，随着疾病的进展和运动症状的恶化，他们又开始缺乏足够的多巴胺，药物的副作用也出现了。”

科学家们试图用来自胎儿组织的细胞来治疗晚期帕金森氏症患者，但由于可用细胞的来源和患者免疫系统的干扰，研究和结果受到限制。Zhang的实验室花了数年时间研究如何将患者体内的供体细胞拨回干细胞状态，在干细胞状态下，它们有能力生长成体内几乎任何一种细胞，然后重新引导这种发育，从而产生神经元。

“这个想法很简单，”Zhang说。“当你有了干细胞，你就能以一致的方式产生正确类型的靶细胞。当它们来自你想将它们移植到的个体时，身体会将它们视为自己的，并欢迎它们。”


应用程序不那么简单。经过十多年的努力，这项新的研究在几年前就开始了，研究对象是十几只恒河猴。给猴子注射了一种神经毒素——这是研究中诱发帕金森氏症样损伤的一种常见做法——Emborg的实验室每月对猴子进行一次评估，以评估症状的进展。

Emborg说：“我们通过观察和临床试验评估了这些动物是如何行走的，它们是如何抓取食物的，它们是如何与人互动的——我们还通过pET成像测量了多巴胺的产生（pET是正电子发射断层扫描术，一种医学成像技术）。我们希望症状类似于疾病的成熟阶段。”

在麦迪逊分校生物医学工程师Walter Block为帕金森病研究开发的实时核磁共振成像技术的指导下，研究人员将数百万个产生多巴胺的神经元和支持细胞注入每只猴子大脑中一个叫做纹状体的区域，由于帕金森氏症对神经元的破坏作用，猴子的多巴胺被耗尽。

一半的猴子接受了由自身诱导的多能干细胞制成的移植物（称为自体移植）。一半的猴子接受了其他猴子的细胞（同种异体移植）。这让一切都不同了。

在六个月内，获得自身细胞移植的猴子取得了显著的进步。一年之内，它们的多巴胺水平从翻两倍到翻三倍。

“自体移植的动物开始移动更多，”Emborg说。“在它们需要抓住笼子站起来之前，它们开始更流畅地移动，抓取食物的速度更快、更容易。”

接受同种异体细胞的猴子在多巴胺、肌力和控制力方面没有表现出如此持久的增强，大脑中的生理差异也非常明显。自体移植物的轴突很长，与周围的组织混杂在一起，轴突是神经细胞的延伸部分，可以向其他细胞传递电脉冲。

“它们可以自由生长，并延伸到纹状体内部很远的地方，”Zhang博士实验室的科学家、该研究的第一作者Yunlong Tao说。“在同种异体猴子体内，免疫系统将移植物当作外来细胞处理，它们受到攻击以阻止轴突的扩散。”

缺失的连接使同种异体移植物与大脑的其他部分隔离开来，剥夺了它们与肌肉管理以外的系统重新接触的机会。

“虽然帕金森氏症是典型的运动障碍，焦虑和抑郁也是患者们的典型症状，”Emborg说。“在自体移植动物身上，我们看到轴突从移植物延伸到与情感大脑有关的区域。”

类似于抑郁和焦虑的症状——踱步、对别人甚至对最喜欢的事物都不感兴趣——在自体移植物生长后减轻。同种异体猴的症状保持不变或恶化。

这一结果很有希望，Zhang希望很快就可以开始为人类患者开发应用程序。这项新研究帮助测量了症状改善、移植物大小和由此产生的多巴胺产生之间的关系，为研究人员开发有效的人体移植物提供了一个预测工具。

原文检索：Autologous transplant therapy alleviates motor and depressive behaviors in parkinsonian monkeys. Nature Medicine

（生物通：伍松）