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啮齿类动物的干细胞移植神经元抑制癫痫发作

导读约有340万美国人,即人口的1.2%,患有癫痫病。尽管大多数人对药物有反应,但即使尝试使用多种抗癫痫药物,仍有20%至40%的癫痫患者继续癫痫...

约有340万美国人,即人口的1.2%,患有癫痫病。尽管大多数人对药物有反应,但即使尝试使用多种抗癫痫药物,仍有20%至40%的癫痫患者继续癫痫发作。即使药物确实起作用,人们也可能会出现潜在的癫痫病和治疗该病的药物,从而出现认知和记忆问题以及抑郁。

一个由Ashok K. Shetty博士领导的团队,该博士是德克萨斯A&M医学院分子与细胞医学系教授,再生医学研究所副所长以及Olin E. Teague Veterans'的研究职业科学家作为德州中部退伍军人医疗保健系统的一部分,医疗中心正在努力为癫痫病提供更好的永久性治疗。他们的研究结果于本周发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。

癫痫发作是由于大脑中的兴奋性神经元发射过多而抑制性神经元(告诉兴奋性神经元停止发射的神经元)数量不足或未达到最佳水平而引起的。大脑中主要的抑制性神经递质称为GABA,是γ-氨基丁酸的缩写。

在过去的十年中,科学家们学会了如何从普通的成年细胞(如皮肤细胞)中创建诱导性多能干细胞。这些干细胞然后可以被诱使成为体内几乎任何类型的细胞,包括使用GABA的神经元,称为GABA能级神经元。

“我们所做的是在早期颞叶癫痫的动物模型中,将人类诱导的多能干细胞衍生的GABA能祖细胞移植到海马中。”海马是大脑中颞叶癫痫发作的区域,这对学习,记忆和情绪也很重要。“在癫痫的慢性期,它可以很好地抑制癫痫发作,甚至改善认知和情绪功能。”

进一步的测试表明,这些移植的人类神经元与宿主兴奋性神经元形成了突触或连接。Shetty说:“它们对于GABA和抑制性中间神经元的专门亚类的其他标记物也很积极,这是我们的目标。”“这项研究的另一个令人着迷的方面是,发现移植的人GABA能神经元直接参与控制癫痫发作,因为沉默移植的GABA能神经元导致癫痫发作数量增加。”

“ Shetty博士和他的同事的出版物是在治疗否则无法治愈的大脑疾病方面迈出的重要一步,”德州A&M再生医学研究所基因医学Stearman主席Darwin J. Prockop医师说医学和得克萨斯州A&M医学院教授。“这项工作的一个重要方面是可以从患者身上获得相同的细胞。”这种过程称为自体移植,是针对患者的,这意味着没有新神经元被排斥的风险,该人不需要抗排斥药。

谢蒂说:“我们需要确保自己在做的事多于弊。”“展望未来,我们需要确保所有移植的细胞都转变为神经元,因为将未分化的多能干细胞放入体内可能导致肿瘤和其他问题。”

癫痫的发展通常发生在头部受伤后,这就是为什么国防部有兴趣资助开发更好的治疗和预防方案的原因。

Prockop说:“要对患者进行安全治疗,需要进行大量研究。”“但是该出版物显示了一种方式,有一天可以使用自己的细胞治疗癫痫的毁灭性作用,而且还可以治疗帕金森氏病和阿尔茨海默氏病等其他疾病。”

Shetty警告说,这些测试是癫痫持续状态诱发的最初脑损伤后的早期干预,癫痫持续状态是持续癫痫发作持续超过五分钟的状态。下一步是看看类似的移植物是否对慢性癫痫特别是耐药性癫痫有效。他说:“目前,对于伴随抑郁症,记忆力问题和死亡率是普通人群五至十倍的死亡率的耐药性癫痫,尚无有效的治疗方法。”“我们的研究结果表明,诱导多能干细胞衍生的GABA能细胞治疗具有提供伴有癫痫持久控制癫痫,缓解共病的承诺。”

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