美國(guó)國(guó)家神經(jīng)疾病和中風(fēng)研究所向一項(xiàng)研究項(xiàng)目提供了290萬(wàn)美元的五年資助，該項(xiàng)目旨在推進(jìn)一項(xiàng)新技術(shù)，以改善多發(fā)性硬化癥(MS) 和其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病的干細(xì)胞療法。

布法羅大學(xué)細(xì)胞、基因和組織工程中心主任兼項(xiàng)目負(fù)責(zé)人之一 Stelios Andreadis 博士在大學(xué)新聞稿中表示：“我們計(jì)劃開(kāi)展的工作對(duì)再生醫(yī)學(xué)具有重要意義，因?yàn)樗锌赡苤贫ㄐ虏呗詠?lái)增強(qiáng)干細(xì)胞輸送，以治療目前治療方法無(wú)法治愈的嚴(yán)重神經(jīng)系統(tǒng)疾病。?”

弗雷澤·西姆博士是雅各布斯醫(yī)學(xué)和生物醫(yī)學(xué)學(xué)院的教授，也是該校神經(jīng)科學(xué)項(xiàng)目的主任，他將共同領(lǐng)導(dǎo)該項(xiàng)目?！斑@個(gè)項(xiàng)目是協(xié)作科學(xué)的一個(gè)絕佳范例，”西姆說(shuō)?！拔覀儍蓚€(gè)人都無(wú)法獨(dú)自完成這項(xiàng)工作?！?/p>

在多發(fā)性硬化癥中，大腦和脊髓的炎癥會(huì)導(dǎo)致髓鞘受損，髓鞘是一種包裹神經(jīng)纖維并幫助神經(jīng)纖維發(fā)送電信號(hào)的脂肪物質(zhì)。髓鞘損傷會(huì)破壞神經(jīng)信號(hào)，最終導(dǎo)致多發(fā)性硬化癥癥狀。

干細(xì)胞療法治療多發(fā)性硬化癥和其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病越來(lái)越受到研究人員的關(guān)注。干細(xì)胞是一類特殊的細(xì)胞，能夠長(zhǎng)成其他類型的細(xì)胞。

設(shè)計(jì)水凝膠以在注射過(guò)程中保護(hù)細(xì)胞

干細(xì)胞治療多發(fā)性硬化癥的基本目的是引入能夠產(chǎn)生新神經(jīng)系統(tǒng)細(xì)胞的干細(xì)胞，例如神經(jīng)元（神經(jīng)細(xì)胞）和髓鞘形成細(xì)胞，如少突膠質(zhì)細(xì)胞和施萬(wàn)細(xì)胞。

為了用于治療，干細(xì)胞需要注射到患者的大腦中。在實(shí)驗(yàn)中，這通常是通過(guò)簡(jiǎn)單地將細(xì)胞懸浮在鹽溶液中并通過(guò)注射器注射來(lái)完成的。

但新出現(xiàn)的數(shù)據(jù)表明，懸浮在液體中并通過(guò)針頭擠壓的物理壓力往往會(huì)損害細(xì)胞，結(jié)果絕大多數(shù)干細(xì)胞在注射后很快就會(huì)死亡。

西姆說(shuō)，大多數(shù)研究人員“已經(jīng)接受了這樣一個(gè)事實(shí)：移植后許多細(xì)胞會(huì)死亡”。新項(xiàng)目旨在改變這一現(xiàn)狀。

研究人員正在努力開(kāi)發(fā)剪切稀化水凝膠 (STH)，以輔助干細(xì)胞注射。STH通常具有凝膠狀稠度，但在施加壓力時(shí)會(huì)變得更具流動(dòng)性——例如，通過(guò)注射器擠壓時(shí)。一般的想法是，STH可以在注射過(guò)程中幫助緩沖和保護(hù)干細(xì)胞。

“它們會(huì)根據(jù)剪切應(yīng)力改變粘度，注射后，當(dāng)力消失時(shí)，它們會(huì)變回凝膠形式，”安德烈亞迪斯說(shuō)?！半S著剪切速率的增加，從固體到流體的快速轉(zhuǎn)變對(duì)于成功注射和細(xì)胞保護(hù)至關(guān)重要?！彼f(shuō)，“STH已成為注射施萬(wàn)細(xì)胞和少突膠質(zhì)細(xì)胞的有希望的候選者?！?/p>

小鼠實(shí)驗(yàn)表明，STH可提高細(xì)胞存活率

除了為細(xì)胞提供緩沖之外，STH還可以進(jìn)行定制，以幫助促進(jìn)細(xì)胞進(jìn)入大腦后的存活。

“利用水凝膠，我們可以引入不同的因素，讓細(xì)胞克服多發(fā)性硬化癥病變中存在的[抑制性]環(huán)境，”Sim 說(shuō)道?！拔覀冋J(rèn)為，與使用鹽溶液中的細(xì)胞的傳統(tǒng)方法相比，這將改善細(xì)胞療法的效果?！?/p>

研究人員已在經(jīng)過(guò)基因改造而無(wú)法制造髓鞘的小鼠身上進(jìn)行了STH的原理驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，模擬一種名為佩利扎烏斯-梅茨巴赫病的罕見(jiàn)進(jìn)行性神經(jīng)退行性疾病。

安德烈亞迪斯表示，將含有STH的人類細(xì)胞移植到動(dòng)物的大腦中“顯著提高了移植細(xì)胞的存活率，并增強(qiáng)了植入后12周大腦的神經(jīng)修復(fù)能力”。

該大學(xué)表示，這些結(jié)果將很快全部公布。

在新資助的項(xiàng)目中，研究人員將在較大的動(dòng)物身上測(cè)試STH，旨在確定更接近人類大腦大小的大腦所需的細(xì)胞數(shù)量，并評(píng)估這些細(xì)胞是否會(huì)進(jìn)入大腦的目標(biāo)部位。

“這是一個(gè)將生物材料科學(xué)和工程與神經(jīng)科學(xué)結(jié)合起來(lái)開(kāi)發(fā)治療策略的絕佳機(jī)會(huì)，希望這種策略能夠應(yīng)用于臨床治療多發(fā)性硬化癥等毀滅性疾病和病癥，”安德烈亞迪斯說(shuō)。“雖然目前尚無(wú)治愈方法，但我們希望開(kāi)發(fā)一種成功的治療方法，可以限制疾病的發(fā)展并改善多發(fā)性硬化癥患者和其他患有神經(jīng)系統(tǒng)疾病的人的生活質(zhì)量。”

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