星形膠質細胞:干細胞治療中風的秘密武器

　　一直以來，科學家們都試圖用干細胞治療中風。早在今年五月，英國開展的一項臨床試驗發現，5位因為中風而出現嚴重肢體運動不便的患者在接受向自己大腦注射干細胞后出現了病情好轉的跡象。

　　由于神經元具有產生大腦電脈沖的功能，所以對于干細胞治療神經性疾病，科學家們希望以治療神經元作為一個突破口，修復大腦中受損的組織。然而，美國加州大學戴維斯分校的科研人員研究發現，具有提供營養物質和支持血腦屏障功能的星形膠質細胞，還可以參與保護大腦組織，減少由于中風等缺血性腦疾病造成殘疾的發生。所以星形膠質細胞可能才是治療中風最佳的靶細胞。目前，這項研究發表在Nature雜志上。

　　新型星形膠質細胞

　　加州大學戴維斯分校的生物化學和分子醫學方向的鄧文斌教授說，以前研究人員普遍認為，星形膠質細胞只是一種“管家細胞”。但實際上，它具有非常復雜的功能，對大腦的幾個功能都發揮著重要的作用。星形膠質細胞可以保護神經元避免損傷和死亡。它們不像神經元一樣活躍，更容易控制。因此研究人員希望發掘星形膠質細胞在治療中風方面的潛能。

　　鄧教授補充道，目前對于星形膠質細胞在治療方面的潛能，以及哪些類型的星形膠質細胞參與保護大腦還沒有深入研究，所以針對星形膠質細胞應用干細胞治療中風是非常富有挑戰性的。

　　科研人員利用Olig2(少突膠質細胞轉錄因子-2)誘導人類胚胎干細胞分化成一種新型的膠質細胞，并將其命名為Olig2PC-Astros。最重要的一點是，轉化的星形膠質細胞純度為100%。

　　接著研究人員比較了包括Olig2PC-Astros在內的三種細胞的治療效果，另外兩種細胞是被稱為NPC-Astros的星形膠質細胞和一種沒有任何效果的細胞。研究人員將它們分別移植給三組缺血性腦損傷大鼠。結果發現，接受Olig2PC-Astros移植的大鼠伴隨腦源性神經因子(BDNF，一種與神經生長密切相關的蛋白質)水平顯著上調，處于一種高級神經保護狀態。而接受另外兩種細胞移植的大鼠的神經元損傷情況更加嚴重。

　　研究成果

　　為了研究星形膠質細胞的作用，研究人員用水迷宮實驗測試接受細胞移植后第十四天的大鼠的學習和記憶能力。在水迷宮中，大鼠需要依靠記憶而非視覺信息來到達目的地。經過測試發現，相比其他兩組大鼠，接受Olig2PC-Astros移植的大鼠到達目的地用時更少。

　　接下來，研究人員又用細胞培養實驗來探究星形膠質細胞是否能保護神經元免受氧化應激的損傷。他們將神經元與Olig2PC-Astros和NPC- Astros分別進行共培養，然后用過氧化氫進行氧化應激。結果發現，這兩種星形膠質細胞都具有抗氧化作用，而Olig2PC-Astros的作用效果更明顯。進一步研究表明，Olig2PC-Astros可以顯著增加神經元中Nrf2的表達水平。

　　鄧文斌教授說：“我們驚喜地發現，Olig2PC-Astros除了可以提高學習和記憶能力，還可以保護神經元免受氧化應激的損傷。這一研究結果可能會指導許多神經退行性疾病的干細胞治療。”

　　加州大學戴維斯分校再生研究所主任Jan Nolta對此表示，這項研究發現了一個有效的獲得高純度星形膠質細胞的方法。最令人印象深刻的是，Olig2PC-Astros使BDNF表達水平顯著增加，因為BDNF亨廷頓氏病等疾病的治療有積極作用，所以對這個成果將來或許可以應用于此類疾病的治療。