脊髓損傷是導致癱瘓的常見原因之一,而想要讓癱瘓的患者重新站起來,就必須完美修復受損的脊髓。但令人感到遺憾的是,目前臨床上針對脊髓損傷修復尚無行之有效的方法。不過,隨著再生醫學,特別是類器官技術的崛起,這一切或將迎來轉機!
再生醫學網獲悉,近日,來自復旦大學的邵志成團隊開發了將星形膠質細胞誘導成為神經類器官的方法,或有望修復脊髓損傷,讓癱瘓患者重新站立起來。相關研究成果發表在《自然·生物醫學工程》雜志上。
在該項試驗中,研究人員首先驗證了人星形膠質細胞可以在體外通過Op53-CSBRY方法重編程為神經元以及Op53-CSBRY可誘導人星形膠質細胞轉化為腦類器官。
在此基礎上,研究人員猜想,既然Op53-CSBRY可誘導人星形膠質細胞轉化為腦類器官,那么再調控這些通路能否使其轉化為
脊髓類器官呢?
為了搞清楚這個問題,研究人員在Op53-CSBRY誘導的星形膠質細胞中添加了bFGF、SAG(SHH通路激動劑)和BMP4,并發現長成的類器官果然顯示出了類似脊髓的結構。
更為重要的是,研究人員還觀察到生成的類器官中有不同亞型的脊髓神經元,這些結果表明,該方法可誘導星形膠質細胞形成脊髓類器官(hADSC類器官)。
為了進一步研究hADSC類器官的特征,研究人員對其進行了單細胞RNA測序和電生理分析,結果均再次表明hADSC類器官包括了脊髓中的主要神經元亞型,并具有完整的神經元功能。
接下來便是測試研究所得到的hADSC類器官是否能夠對脊髓損傷起到治療效果。
研究人員將GFP標記的hADSC類器官移植到了7周齡免疫缺陷小鼠的脊髓中,這些小鼠在T10(第10胸髓)處被完全切除。
實驗結果顯示,hADSC類器官可在小鼠體內正常生長,形成脊髓腹側和背側祖細胞以及脊髓的主要神經元亞型,并在移植6周后與宿主小鼠的脊髓相融合,即hADSC類器官中的神經元與小鼠脊髓中的神經元形成突觸結構。
最后,小鼠的運動功能測試表明,在hADSC類器官移植6周后,雖然小鼠自發運動功能沒有明顯改善,但在強烈刺激后小鼠可表現出后肢運動反應,表明類器官移植有可能增強脊髓損傷后的運動功能。
作為
干細胞技術的延伸應用,類器官技術自問世起就備受醫學界人士推崇。類器官不僅可以用于醫藥研發試驗,而且也可應用于某些疾病的臨床治療。對此,
再生醫學網表示,隨著該項研究成果問世,脊髓損傷修復或將迎來新時代,屆時,癱瘓患者或有望重新站起來。