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研究人员在寻找一种可以恢复因中风、脑损伤和阿尔茨海默氏症(Alzheimer's disease)等疾病而失去的大脑功能的药物方面向前迈出了一步。 宾夕法尼亚州立大学(Penn State University)的科学家们利用四种小分子的组合，将神经胶质细胞转化为具有功能的神经元。 神经胶质细胞可以支持和保护神经元，神经元是执行大脑心理功能的细胞。 在一篇发表在《干细胞》(Stem Cell)杂志上的新研究论文中，研究人员描述了他们转换的神经元在实验室培养中如何存活了7个多月。 新的神经元也表现出像正常脑细胞一样工作的能力。它们形成网络，并利用电信号和化学信号相互通信。 神经胶质细胞损伤后增殖 宾夕法尼亚州立大学生物学教授、资深研究作者龚辰解释说，当脑组织受损时，神经元不会再生。 “相反，”他补充说，“神经胶质细胞聚集在受损的脑组织周围，在脑损伤后可以增殖。” 在他们的研究论文中，他和他的团队解释了神经胶质细胞如何形成疤痕来保护神经元免受进一步的伤害。 然而，由于它们的持续存在，胶质瘢痕也阻碍了新生神经元的生长和它们之间信号的传递。 该研究的作者指出，以前通过去除神经胶质瘢痕来恢复神经元再生的尝试“收效甚微”。 陈教授认为，“恢复失去的神经元功能的最佳方法”是在接近死亡神经元的神经胶质细胞中生成新的神经元。 将星形胶质细胞重新编程成神经元 在之前的研究中，陈教授和他的团队已经证明，用九种小分子按一定顺序将一种叫做星形胶质细胞的胶质细胞“用化学方法重新编程”成神经元是可能的。然而，当他们探索如何将这种方法从实验室应用到临床时，他们意识到它太复杂了。 因此，这项新研究的目的是找到一种更小的分子组合，能够以更直接的方式将星形胶质细胞重新编码成功能神经元。 研究人员测试了数百种组合，直到他们发现了一种包含“四种核心药物”的有效配方。 “通过使用四种分子，”第一项研究的作者、宾夕法尼亚州立大学生物学研究生阴九朝(音译)解释道，“它们调节了人类星形胶质细胞的四种关键信号通路，我们可以有效地将人类星形胶质细胞——多达70%——转化为功能性神经元。” 研究小组还测试了从配方中去掉四种分子中的一种的效果。然而，没有一种三药配方比四药配方更有效。事实上，最好的三种药物组合比四种药物组合的疗效低20%。 仅使用其中一种分子不足以将星形胶质细胞转化为神经元。 基因疗法的简单替代品 陈教授和他的同事们研究再生神经元已经有一段时间了。在转向化学重编程之前，他们曾试验过基因疗法。 然而，他们得出的结论是，一种人均成本约为50万美元的基因治疗方法过于昂贵。此外，基因治疗的实施需要复杂、先进的技术和专业知识。 陈教授解释说，这种化学编程方法的主要优势是“一种含有小分子的药丸可以在世界各地广泛分布，甚至可以在没有先进医院系统的情况下到达农村地区。” 此外，他和他的团队还发现，将这四种药物注射到成年老鼠体内，可以增加海马体中新脑细胞的生成。海马体是大脑中负责记忆的区域。 未来还有很多工作要做 该研究的作者指出，这些发现只是朝着药片的神经元再生迈出了一步。在开发正确的配方方面仍有许多工作要做，特别是在小分子的“包装和运送”方面。 除了确认它们的有效性，研究人员还需要研究这些药物的副作用和安全性。 然而，他们有信心，他们的新四种药物配方有一天将实现其作为一种直接治疗那些因脑损伤、中风和阿尔茨海默氏症(Alzheimer’s disease)等神经退行性疾病而丧失神经功能的人的潜力。 “我的终极梦想是开发一种简单的药物输送系统，就像药片一样，帮助世界各地的中风和老年痴呆症患者再生新的神经元，恢复他们失去的学习和记忆能力。”--龚辰教授 |
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