美國國家神經(jīng)疾病和中風研究所向一項研究項目提供了290萬美元的五年資助，該項目旨在推進一項新技術，以改善多發(fā)性硬化癥(MS) 和其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病的干細胞療法。

290萬美元研究經(jīng)費資助用于開發(fā)干細胞治療多發(fā)性硬化癥技術

布法羅大學細胞、基因和組織工程中心主任兼項目負責人之一 Stelios Andreadis 博士在大學新聞稿中表示：“我們計劃開展的工作對再生醫(yī)學具有重要意義，因為它有可能制定新策略來增強干細胞輸送，以治療目前治療方法無法治愈的嚴重神經(jīng)系統(tǒng)疾病。 ”

弗雷澤·西姆博士是雅各布斯醫(yī)學和生物醫(yī)學學院的教授，也是該校神經(jīng)科學項目的主任，他將共同領導該項目。“這個項目是協(xié)作科學的一個絕佳范例，”西姆說。“我們兩個人都無法獨自完成這項工作。”

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

干細胞治療多發(fā)性硬化癥和其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病越來越受到研究人員的關注。干細胞是一類特殊的細胞，能夠長成其他類型的細胞。

設計水凝膠以在注射過程中保護細胞

干細胞治療多發(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)細胞的干細胞，例如神經(jīng)元（神經(jīng)細胞）和髓鞘形成細胞，如少突膠質(zhì)細胞和施萬細胞。

為了用于治療，干細胞需要注射到患者的大腦中。在實驗中，這通常是通過簡單地將細胞懸浮在鹽溶液中并通過注射器注射來完成的。

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

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

研究人員正在努力開發(fā)剪切稀化水凝膠 (STH)，以輔助干細胞注射。STH通常具有凝膠狀稠度，但在施加壓力時會變得更具流動性——例如，通過注射器擠壓時。一般的想法是，STH可以在注射過程中幫助緩沖和保護干細胞。

“它們會根據(jù)剪切應力改變粘度，注射后，當力消失時，它們會變回凝膠形式，”安德烈亞迪斯說。“隨著剪切速率的增加，從固體到流體的快速轉(zhuǎn)變對于成功注射和細胞保護至關重要。”他說，“STH已成為注射施萬細胞和少突膠質(zhì)細胞的有希望的候選者。”

小鼠實驗表明，STH可提高細胞存活率

除了為細胞提供緩沖之外，STH還可以進行定制，以幫助促進細胞進入大腦后的存活。

“利用水凝膠，我們可以引入不同的因素，讓細胞克服多發(fā)性硬化癥病變中存在的[抑制性]環(huán)境，”Sim 說道。“我們認為，與使用鹽溶液中的細胞的傳統(tǒng)方法相比，這將改善細胞療法的效果。”

研究人員已在經(jīng)過基因改造而無法制造髓鞘的小鼠身上進行了STH的原理驗證實驗，模擬一種名為佩利扎烏斯-梅茨巴赫病的罕見進行性神經(jīng)退行性疾病。

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

該大學表示，這些結(jié)果將很快全部公布。

在新資助的項目中，研究人員將在較大的動物身上測試STH，旨在確定更接近人類大腦大小的大腦所需的細胞數(shù)量，并評估這些細胞是否會進入大腦的目標部位。

“這是一個將生物材料科學和工程與神經(jīng)科學結(jié)合起來開發(fā)治療策略的絕佳機會，希望這種策略能夠應用于臨床治療多發(fā)性硬化癥等毀滅性疾病和病癥，”安德烈亞迪斯說。“雖然目前尚無治愈方法，但我們希望開發(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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