人源神經干細胞在阿爾茲海默病治療中的應用前景

　　11月21日，國際學術期刊Stem Cell Reports 在線發表了中國科學院分子細胞科學卓越創新中心/生物化學與細胞生物學研究所景乃禾研究組的論文“Human neural stem cells reinforce hippocampal synaptic network and rescue cognitive deficits in a mouse model of Alzheimer’s Disease”。該研究證實人源神經干細胞可以通過功能性整合對AD小鼠的海馬神經環路進行修復，從而有效改善了小鼠的認知功能。

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　　阿爾茲海默病（Alzheimer’s disease，AD）是一種漸進式發病的神經退行性疾病，典型的臨床癥狀是認知功能障礙，甚至喪失。在AD病人表現出臨床癥狀前，其腦內神經元的大量死亡和神經突觸的丟失及功能障礙引發神經環路損傷，并直接導致病人的認知能力下降。以此為依據，景乃禾研究組大膽設想：如果外源的神經元可以修復病人腦內，特別是與認知功能相關的特定腦區的神經網絡，那么AD病人的記憶能力應該可以得到改善。在前期研究中，該團隊把小鼠和人胚胎干細胞來源的基底前腦膽堿能神經元（Basal forebrain cholinergic neuron，BFCN）前體細胞移植到AD模型小鼠的基底前腦內，觀察到外源的BFCNs可以從AD小鼠的基底前腦向皮層和海馬進行遷移和投射，以及AD小鼠的認知功能明顯改善。

　　在此基礎上，景乃禾研究組及其合作團隊在該項研究中從成人外周血的單核細胞建立了非整合的、攜帶前腦位置信息的神經前體細胞（induced neural progenitor cells，iNPCs）系。他們將得到的人源iNPCs移植到AD模型小鼠的海馬區，首次證實iNPCs分化出的外源神經元和宿主神經元之間存在突觸傳遞，可以功能性地整合到AD小鼠的海馬神經環路中，修復AD小鼠受損的神經網絡，并提高了AD小鼠的突觸可塑性，進而使得AD小鼠的學習和記憶功能顯著改善。該項研究深入揭示了人源神經干細胞用于AD細胞替代治療的可行性和應用前景，為AD的治療提供了新的策略和方向。

　　景乃禾研究組長期從事基于干細胞的AD細胞替代治療研究，對建立理想的AD細胞替代治療策略進行了廣泛的探索：一是他們改良了直接重編程技術，可以從少量的成人外周血（2-8ml）中建立神經干細胞系，為穩定地獲取供體細胞提供了簡單、可靠的途徑；二是把攜帶特定腦區位置信息的亞型特異性神經元移植到AD小鼠相應的腦區，探索對AD大腦進行腦區特異性的原位修復，為AD細胞替代治療方案的建立和完善奠定了基礎。目前，臨床上沒有任何可以有效治療AD的方法，人們面對AD束手無策。探索治療AD的新療法是目前AD研究領域中最具有挑戰性的科學問題，也是AD研究前沿領域中的熱點和難點。景乃禾研究組利用不同的神經干細胞對AD細胞替代治療進行的嘗試，必將為這一新療法建立和轉化研究的探索起到積極的推動作用。

　　該研究由分子細胞卓越中心景乃禾研究組、北京師范大學舒友生研究組、華東師范大學曹曉華研究組、美國羅馬琳達大學（Loma Linda University）教授張孝兵合作完成。景乃禾研究組博士張婷、舒友生課題組博士研究生柯蔚、曹曉華研究組研究生周烜為論文的共同第一作者，研究員景乃禾、副研究員岳春梅為論文共同通訊作者。該工作得到國家重點研發計劃、中科院戰略性先導科技專項、國家自然科學基金委等的經費支持。