在過(guò)去十年中，科學(xué)進(jìn)步使運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元疾病（MND）研究取得了巨大進(jìn)步，但到目前為止，我們對(duì)MND中運(yùn)動(dòng)通路退化的方式和原因知之甚少。許多不同的因素似乎與這種疾病的發(fā)生和發(fā)展有關(guān)。任何有效的治療方法都需要解決身體同時(shí)發(fā)生的大部分（如果不是全部）破壞性變化。因此，很可能需要聯(lián)合治療來(lái)阻止或減緩疾病進(jìn)展。一個(gè)更艱巨的挑戰(zhàn)將是找到可以修復(fù)受損神經(jīng)系統(tǒng)并逆轉(zhuǎn)致殘癥狀的治療方法。

研究人員現(xiàn)在正在使用人類(lèi)干細(xì)胞“在培養(yǎng)皿中”制作MND模型，旨在發(fā)現(xiàn)更多關(guān)于MND背后的細(xì)胞和分子機(jī)制。這些模型系統(tǒng)可進(jìn)一步用于篩選新療法。他們還在研究這些人類(lèi)干細(xì)胞本身是否可以用于治療。有幾種類(lèi)型的干細(xì)胞為研究和治療提供了不同的可能性。

1. 使用干細(xì)胞衍生系統(tǒng)研究和理解運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元疾病

受MND影響的細(xì)胞位于難以接近的神經(jīng)系統(tǒng)中。這意味著在受影響的個(gè)體中研究 MND 非常具有挑戰(zhàn)性，并且獲得受損細(xì)胞樣本以在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行更仔細(xì)檢查的可能性有限。最初的努力集中在使用胚胎干細(xì)胞來(lái)研究這種疾病。

2008年，美國(guó)哈佛大學(xué)的一組科學(xué)家使用MND患者的皮膚細(xì)胞來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。研究人員首先將皮膚細(xì)胞轉(zhuǎn)化為誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPS細(xì)胞）— iPS細(xì)胞是經(jīng)過(guò)人工重新編程成為多能干細(xì)胞（可以制造更多自身以及體內(nèi)任何細(xì)胞類(lèi)型的細(xì)胞）的細(xì)胞。

因此，iPS細(xì)胞被用于制造運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元，為使用與疾病相關(guān)的人類(lèi)細(xì)胞研究 MND 提供了新的機(jī)會(huì)。使用類(lèi)似的方法，?愛(ài)丁堡大學(xué)的科學(xué)家們?cè)趯?shí)驗(yàn)室中從攜帶 MND 致病基因突變的個(gè)體身上生成了運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元。這些運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的死亡速度比健康志愿者皮膚產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元快得多，因此在培養(yǎng)皿中模擬了 MND。

iPS 細(xì)胞衍生模型系統(tǒng)提供了一種強(qiáng)大的工具，可以在疾病背景下觀察人體細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)疾病可能如何發(fā)展的新機(jī)制細(xì)節(jié)，并檢查神經(jīng)系統(tǒng)的不同細(xì)胞如何相互影響。通過(guò)從iPS細(xì)胞中生成神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞并將它們單獨(dú)培養(yǎng)并與運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元一起培養(yǎng)，研究人員可以開(kāi)始梳理神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞在MND中的作用以及神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞是否可用于治療。此外，與肌肉細(xì)胞一起生長(zhǎng)的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元可以產(chǎn)生NMJ“盤(pán)中”，從而可以研究神經(jīng)元-肌肉信號(hào)是如何被破壞的，并可能找到增強(qiáng)和保留MND中這些信號(hào)的方法。

最后，iPS技術(shù)的一個(gè)重要優(yōu)勢(shì)是可以從患有不同形式MND的人身上生成細(xì)胞，以便更好地了解這些疾病之間的異同，這可能需要特定的治療方案。?

2. 使用干細(xì)胞衍生系統(tǒng)進(jìn)行藥物篩選

在培養(yǎng)皿中培養(yǎng)大量干細(xì)胞衍生的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元和其他疾病相關(guān)細(xì)胞的能力使科學(xué)家能夠篩選出數(shù)千種可能治療MND的藥物。這些可能是全新的藥物，或已獲準(zhǔn)用于人類(lèi)治療其他疾病的化合物。通過(guò)這種方式，“舊藥”可能會(huì)快速重新用于MND，方法是將它們快速跟蹤到后期的臨床研究階段，而無(wú)需進(jìn)行冗長(zhǎng)且昂貴的臨床前研究。iPS技術(shù)也可能最終為MND開(kāi)辟一條通向“精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)”的大門(mén)，即根據(jù)個(gè)體細(xì)胞對(duì)實(shí)驗(yàn)室特定治療的反應(yīng)方式，為個(gè)體設(shè)計(jì)定制治療。

3. 使用人類(lèi)干細(xì)胞治療運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元疾病?？

使用干細(xì)胞衍生的神經(jīng)元作為細(xì)胞替代療法來(lái)治療MND的可能性仍然是一個(gè)巨大的概念、技術(shù)和倫理挑戰(zhàn)。原因之一是神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)回路的復(fù)雜性，以及需要任何替代細(xì)胞與剩余細(xì)胞形成正確的功能相互作用。這些復(fù)雜的電路最初是在一個(gè)人體內(nèi)經(jīng)過(guò)多年開(kāi)發(fā)和完善的，以通過(guò)“運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)”實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)的精細(xì)控制。任何新細(xì)胞都需要“學(xué)習(xí)”如何在不破壞該回路目標(biāo)的情況下在回路中發(fā)揮有意義的作用——因?yàn)樵谌魏螐?fù)雜的網(wǎng)絡(luò)中，出錯(cuò)的可能性很大。

如上所述，還有許多因素會(huì)導(dǎo)致MND中的神經(jīng)變性，包括潛在的有毒細(xì)胞環(huán)境。任何移植的細(xì)胞，無(wú)論多么健康，一旦暴露在這些相同的因素下，都可能簡(jiǎn)單地退化。

人類(lèi)干細(xì)胞在MND中的另一種潛在用途可能是移植可以支持剩余運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的存活和功能和/或改變它們所暴露的環(huán)境的細(xì)胞。科學(xué)家們希望通過(guò)這種方式保護(hù)運(yùn)動(dòng)通路免受進(jìn)一步損傷并延長(zhǎng)其生存期，從而減緩 MND 的臨床進(jìn)展。這個(gè)想法在概念上更實(shí)用，并且正在為這種應(yīng)用測(cè)試幾種類(lèi)型的干細(xì)胞。

說(shuō)明：本文僅用于傳播科普知識(shí)，分享行業(yè)觀點(diǎn)，不構(gòu)成任何臨床診斷建議，如有版權(quán)等疑問(wèn)，請(qǐng)隨時(shí)聯(lián)系我。