脊髓损伤(Spinal Cord Injury,SCI)是一种难以治愈的中枢神经系统疾病,脊髓损伤后的治疗和康复是医学领域面临的重大难题之一。脊髓损伤区域瘢痕组织的形成是抑制神经轴突再生的关键因素之一。
近年来,研究人员通过多种类型的细胞移植修复脊髓损伤,已取得了很大进展,但有许多问题仍有待阐明,不同类型的细胞移植促进脊髓损伤修复的机制也存在差异。近日,苏州大学神经科学研究所刘耀波教授团队与合作者在生物医学1区杂志《Theranostics》(2020 IF: 11.556)上发表论文,报道了人胚胎干细胞来源的星形胶质细胞(Astrocytes)通过促进脊髓损伤区域小胶质细胞向抗炎型小胶质细胞转化,进而减小损伤区域瘢痕组织面积,促进神经轴突再生以及运动功能恢复。
小胶质细胞(microglia)是中枢神经系统的常驻免疫细胞,其在脊髓损伤后会迅速激活,是脊髓损伤后胶质瘢痕的重要组成成分。此外,小胶质细胞激活后具有抗炎、促炎等多种表型,抗炎型的小胶质细胞已被证实能够促进脊髓损伤组织修复和运动功能改善。在此项研究中,研究人员将人胚胎干细胞诱导分化而来的两种星形胶质细胞NPC-Astro和 Olig2PC-Astro分别移植至小鼠脊髓损伤区域,发现NPC-Astro移植组和Olig2PC-Astro移植组小鼠脊髓损伤区域瘢痕组织均明显减小,脊髓中下行缝核脊髓束5-羟色胺能神经轴突可延伸至脊髓损伤平面以下,小鼠后肢运动功能得到了明显改善。进一步研究发现,NPC-Astro或者Olig2PC-Astro移植后可提升脊髓损伤区域白介素4(Interleukin-4,IL-4)表达水平,激活IL-4下游的信号通路,促进脊髓损伤区域小胶质细胞向抗炎型小胶质细胞转化,从而促进脊髓损伤的修复。
该研究探讨了人胚胎干细胞来源的星形胶质细胞NPC-Astro以及Olig2PC-Astro移植对脊髓损伤的修复作用,揭示了这两种星形胶质细胞修复脊髓损伤的细胞及分子机制,为脊髓损伤的细胞移植治疗提供了新的可能。
苏州大学神经科学研究所的孙玉慧博士和刘耀波教授为文章的共同通讯作者,课题组博士研究生王坚为文章的第一作者,美国罗格斯大学(RutgersUniversity)细胞生物学与神经科学系的江鹏博士和中山大学药学院(深圳)的邓文斌教授为文章的共同作者。
参考文献:
Jian Wang, Peng Jiang, WenbinDeng, Yuhui Sun, Yaobo Liu. Grafted human ESC-derived astroglia repair spinalcord injury via activation of host anti-inflammatory microglia in the lesionarea. Theranostics. 2022. 12 (9): 4288-4309.
原文链接:https://thno.org/v12p4288.htm
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网址: Theranostics:苏大刘耀波团队应用星形胶质细胞移植促进脊髓损伤修复 https://m.trfsz.com/newsview1087990.html