骨科

SCIENCE子刊:人造脊髓有望让瘫痪患者恢复行走,以色列Tal Dvir团队新突破!

作者:舒雅 来源:医学论坛网 日期:2022-05-06
导读

         你认为未来瘫患患者能够恢复行走吗? 以色列特拉维夫大学Sagol再生生物技术中心Tal Dvir团队,利用人类材料和细胞首次设计出3D人类脊髓组织,并将其植入急性瘫痪的小鼠模型中,成功使100%小鼠恢复行走能力。之后,他们又用同样的方法在慢性瘫痪小鼠模型上试验,80%慢性瘫痪小鼠恢复行走能力。

关键字:  人造脊髓 | 瘫痪 | 行走 |  
        你认为未来瘫患患者能够恢复行走吗?
        以色列特拉维夫大学Sagol再生生物技术中心Tal Dvir团队,利用人类材料和细胞首次设计出3D人类脊髓组织,并将其植入急性瘫痪的小鼠模型中,成功使100%小鼠恢复行走能力。之后,他们又用同样的方法在慢性瘫痪小鼠模型上试验,80%慢性瘫痪小鼠恢复行走能力。
        2022年2月7日,在《Advanced Sciense》杂志上,发表了一篇名为Regenerating the Injured Spinal Cord at the Chronic Phase by Engineered iPSCs-Derived 3D Neuronal Networks的学术文章,我们得以获悉该研究经过。
        创伤性脊髓损伤(SCI),常导致细胞死亡、血干细胞屏障破坏和细胞外基质降解。这些过程又会导致进行性组织损伤,最终形成胶质瘢痕。虽然残留的健康神经细胞有再生能力,但是胶质疤痕缺乏细胞生长的微环境。
        所以脊髓损伤后,细胞组织往往很难再生。而且,随着时间推移,损伤范围会继续扩大,患者会永久瘫痪。
        为了修复受损的脊髓,科学家通过诱导患者体细胞为多能干细胞(iPSCs),再分化成所需要的细胞谱系,最后植入到脊髓损伤部位。
        然而,尽管植入的细胞已经解决,单单植入细胞难以分化再生成健全的功能神经网络,细胞还是会大量死亡。
        在这样的背景之下,以色列特拉维夫大学Sagol再生生物技术中心的Tal Dvir团队提出新的设想:在三维动态微环境中,用特定的脊髓运动神经元分化来模拟胚胎发育,搭建功能人类神经元网络。
        他们提取了患者的脂肪组织,将细胞从细胞外基质中分离出来后。通过基因工程对细胞进行重新编程,将它们恢复到类似于胚胎干细胞的状态。利用细胞外基质,创造了一种个性化水凝胶,植入后不会引起免疫反应或排斥反应。然后,将干细胞封装在水凝胶中,在模仿脊髓胚胎发育的过程中,细胞转化为包含运动神经元的3D神经网络植入物。
        试验初期,Tal Dvir团队选择了小鼠急性脊髓损伤模型。小鼠在T10(第10胸椎)被半切,留下左后肢瘫痪,受伤后立即进行治疗(3D神经网络植入物)。治疗一周后,植入细胞在损伤部位正常生长,且炎症环境转化为更健康的微环境。12周后,在损伤部位观测到更多的神经细胞和神经祖细胞(后者是具有分化为神经元或神经胶质细胞能力的细胞)。
        Tal Dvir团队通过猫步步态分析,来评估植入物治疗改善小鼠运动的能力。结果显示,所有动物都恢复了部分运动功能。
        紧接着,他们在小鼠慢性脊髓损伤模型上展开实验。小鼠在T10(第10胸椎)被半切,留下左后肢瘫痪。6周后,病变部位再次暴露,切除疤痕,并对腔内进行治疗(3D神经网络植入物)。治疗1周后,损伤……;治疗4周后,小鼠的情况有了很大改善,慢性炎症显著减少,有了更高数量的完整神经纤维(未经处理的小鼠或用植入细胞处理的动物病变有扩大、变形和破裂)。
        通过猫步分析和行走试验,小鼠在1周后已有部分运动和感觉的恢复,4周后小鼠通过了感觉运动测试,6周后恢复运动功能。
        这项研究,不仅让我们看到现代医学的进步,也见证了现代科技的强大。我们不禁联想:在不久的将来,瘫痪患者是不是有希望恢复行走?
        Tal Dvir团队已经设想:在人类患者中进行临床试验,应用于临床。希望在几年之内,工程化组织可用于植入瘫痪的人体中,使他们能够站起来再次行走。
分享:

评论

我要跟帖
发表
回复 小鸭梨
发表

copyright©医学论坛网 版权所有,未经许可不得复制、转载或镜像

京ICP证120392号  京公网安备110105007198  京ICP备10215607号-1  (京)网药械信息备字(2022)第00160号
//站内统计 //百度统计 //谷歌统计 //站长统计
*我要反馈: 姓    名: 邮    箱: