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膠質瘢痕形成后會將反應性星形膠質細胞轉化為神經元

腦部或脊髓損傷通常會導致與神經功能喪失相關的神經膠質瘢痕組織。膠質瘢痕由于其密集的神經膠質細胞組成和缺乏功能性神經元而成為神經再生的眾所周知的障礙。中國廣州暨南大學的陳功教授領導的研究團隊于2020年11月5日在本期《細胞神經科學前沿》上發表了一篇文章,表明神經膠質瘢痕組織可以通過NeuroD1逆轉為神經元組織?;谏窠浽偕虔煼?。

雖然神經膠質瘢痕可能具有一定的初始保護功能,但它也抑制神經元生長和功能恢復。在過去的幾十年甚至幾個世紀中,醫生和科學家試圖通過外科手術切除或分子消融術來治療神經膠質瘢痕組織,但夢想卻破滅了。困難在于,神經膠質疤痕是一把雙刃劍-一方面,它可作為防御屏障,防止損傷擴散到周圍的健康組織,但另一方面,它也抑制了內部疤痕之間的相互作用組織和外部健康組織,妨礙功能恢復。因此,這成為一個難題,以至于人們想要擺脫神經膠質瘢痕組織,卻無法殺死神經膠質瘢痕組織內部的神經膠質細胞。

現在,Chen教授及其團隊設計了一種巧妙的方法來解決這一古老的問題,方法是將疤痕組織內的神經膠質細胞直接轉變為功能性新神經元,從本質上將神經膠質疤痕組織逆轉為功能性神經組織。陳及其團隊發明的關鍵技術是他創造的“神經再生基因療法”,它是一種能夠在成年哺乳動物的神經系統中再生功能性新神經元的基因療法。Chen的團隊最近發表了一系列文章,證明了這種神經再生基因療法不僅可以從內部神經膠質細胞再生功能新的神經元,而且可以促進缺血性中風和亨廷頓病小鼠模型的腦功能恢復。巧合的是,在2020年11月5日的當天,

“我們的神經再生基因療法是使用AAV載體將神經轉錄因子(例如NeuroD1)傳遞到損傷部位的神經膠質細胞中,并將反應性神經膠質細胞直接轉化為功能新的神經元。療法,其結果是新神經元的再生,這通常是細胞療法的結果。因此,我們的神經再生基因療法可以看作是基因療法介導的細胞療法,屬于再生醫學的更廣泛的范疇。”由陳教授介紹了這項獨特的技術。

“在這項研究中,我們將神經轉錄因子NeuroD1傳遞至腦損傷誘導的反應性星形膠質細胞,并證明NeuroD1表達減少了毒性反應性星形膠質細胞并產生了功能新的神經元。伴隨著星形膠質細胞向神經元的轉化,發現剩余的星形膠質細胞分裂并重新填充出乎意料的是,我們還發現轉化后,神經炎癥減少,新血管出現,血腦屏障得以恢復,從而在損傷部位產生了由新神經元,新星形膠質細胞和新血管組成的新神經組織。 ”第一作者張磊博士興奮地說道。

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