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干细胞治疗精神分裂症最新进展!

来源: | 作者:中康健康产业集团 | 发布时间: 2023-03-18 | 129 次浏览 | 分享到:
精神分裂症是一种较为严重的精神疾病,病因未明且缺乏有效的治愈策略。近日,哈佛大学利用干细胞以近100%的效率制造可分泌补体C4的星形胶质细胞,以研究相关调节机制,或能帮助精神分裂症治疗开发新药。

“我们正在经历一场全球性精神卫生危机。”


根据世卫组织最新发布的《2022年世界精神卫生报告》,世界上每8个人中就有1人有精神疾病,以此估算,全球已有近10亿精神病患者


近日,哈佛大学在疗法研究上为精神分裂症患者及其家属注入了一针“强心剂”。他们通过干细胞制造了大量可以分泌补体C4的人类星形胶质细胞,可用于深入研究星形胶质细胞的炎性反应及其背后的调节机制,并帮助筛选识别治疗精神分裂症的可能药物,为开发中枢神经系统疾病(涉及补体级联信号)的新型疗法奠定了基础。


△文章刊登于《Stem Cell Reports》(影响因子7.294)



01.干细胞衍生星形胶质细胞

筛选精神分裂症新药


补体是免疫“万里长城”的重要组成部分,它不是一个单一成分,而是由许多蛋白质组成的复杂系统(又称补体系统)。


研究显示:补体系统不但积极参与着免疫系统的各种活动,还通过控制突触细化来塑造发育中的大脑,以确保大脑的正常连接和功能。


然而事有两面,科学家发现:补体成分4(C4)拷贝数的遗传变异会增加精神分裂症的患病风险。与此同时,精神分裂症患者大脑的神经病理学特征还有皮层厚度和突触密度降低的特点,这与C4过度表达导致小胶质细胞介导的突触吞噬增强的观点一致。


一时间,C4成为研究焦点,科学家试图弄清这些补体的来处,他们深挖到大脑的免疫细胞—星形胶质细胞。在一些实验中星形胶质细胞会分泌和表达C4,且其条件培养基(ACM)可以增加C4的神经元水平,并可能参与补体介导的突触修剪,基于此,哈佛的研究者们认为:星形胶质细胞是降低C4水平疗法的一个主要目标


但新的问题又来了:实验小鼠只有一个C4基因,并不适合研究具有两个基因(C4A、C4B)的人类神经疾病。那么该如何替代动物实验呢?


哈佛大学的研究者们开发了一种基于生物反应器的新型3D方案,可快速,重复和大规模地将人类多能干细胞分化为人星形胶质细胞(hASTROs),效率将近100%。


至关重要的是,遵循该协议衍生的星形胶质细胞分泌了补体C4


△人星形胶质细胞分泌C4


通过C4-KO系,他们证实星形胶质细胞分泌的C4可能是位于突触处C4的来源。这些研究表明:减少星形胶质细胞分泌C4能影响突触处的C4,并可调节在精神疾病和神经退行性疾病中观察到的突触过度修剪。


随后,研究人员结合ELISA的测定法与分析连接图(CMap)数据集,探索和确认了能调节C4的途径,他们发现染色质重塑抑制剂(BRD和HDAC抑制剂),NF-κB,JAK和JNK抑制剂等除了减少人类星形胶质细胞的C4分泌,还阻断了对促炎刺激的反应。


△JQ1(一种BRD抑制剂)可抑制C4转录并干扰促炎信号传导


这些抑制剂不仅在健康的星形胶质细胞中发挥效用,在由精神分裂症患者干细胞所制造的星形胶质细胞中也依然有效。


总的来说,哈佛大学开发了一种强大的方案,可高效率地从干细胞中分化星形胶质细胞,并在体外研究人类神经胶质生物学。与此同时,它还能帮助筛选新型的治疗药物,为精神分裂症等涉及补体级联信号的中枢系统疾病治疗奠定了基础



02.干细胞再生医学

“心灵感冒”的新希望


如精神分裂症一般,许多精神疾病都未明确病因,如抑郁症,自闭症等,患者只能通过药物治疗、心理治疗来改善病情,却无法保证这场心灵感冒彻底痊愈。


好在随着再生医学的高速发展,科学家终于窥见了精神疾病治愈的新钥匙,即具有多向分化能力,修复受损组织能力、免疫调节功能的干细胞技术。


中文核心期刊《中国病理生理杂志》曾有一项应用干细胞治疗中风后抑郁患者的临床研究,研究者将60例中风后抑郁的患者分为了观察组及对照组,其中,观察组注射人脐带间充质干细胞治疗,后者则给予氟西汀治疗。


在接受治疗后,两组患者的汉密尔顿抑郁量表等级有了不小的差异,观察组明显低于对照组,不少接受干细胞治疗的患者甚至已经摆脱抑郁状态,恢复正常


与此同时,诱导多能干细胞iPSC技术还尝试为人类揭开自闭症的秘密,2022年,科学家从干细胞衍生的单个神经花环中生产人类端脑类器官,确定了具有SHANK3半合子性的人类端脑组织中的内在、突触和聚集的原钙粘蛋白表达缺陷,为自闭症的研究及治愈带来了新的机遇。


△这些类器官包含在大脑皮层中发现的一系列神经细胞和其他细胞类型,大脑的最外层涉及语言、情感、推理和其他高级心理过程


为自闭症揭示病因;为精神分裂症筛选药物;再到在治疗抑郁症的实验中疗效高于传统药物,干细胞为精神疾病患者及其家属燃起了新的希望,相信随着科学技术的不断探索和迭代,终有一天我们将战胜这场人类精神危机,迎来心灵的春天。


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