帕金森病是一種由黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元退化引起的神經(jīng)退行性疾病。目前尚無(wú)治愈方法,因此迫切需要新的治療方法。一種正在研究的潛在策略是基于干細(xì)胞的方法來(lái)替換丟失的神經(jīng)元,例如利用內(nèi)源性神經(jīng)干細(xì)胞 (NSC)。這些細(xì)胞位于與側(cè)腦室對(duì)齊的腦室下區(qū) (SVZ),在老年和患病的哺乳動(dòng)物大腦中處于休眠狀態(tài)。然而,在適當(dāng)?shù)拇碳は拢琋SC可以轉(zhuǎn)變?yōu)榛罨癄顟B(tài),增殖和分化。
從靜息到激活:靶向腦室下區(qū)的神經(jīng)干細(xì)胞實(shí)現(xiàn)帕金森病原位神經(jīng)再生
近日,知名醫(yī)學(xué)網(wǎng)站《Stem Cell Reports》上刊發(fā)了一項(xiàng)有關(guān)“腦室下區(qū)的神經(jīng)干細(xì)胞:修復(fù)帕金森病大腦的潛在干細(xì)胞庫(kù)”的研究綜述。
在本綜述中,我們討論了帕金森病病理如何影響神經(jīng)干細(xì)胞的行為,以及目前促進(jìn)帕金森病再生的藥理學(xué)策略。SVZ的NSC可以作為腦修復(fù)的干細(xì)胞來(lái)源,未來(lái)的研究應(yīng)該能夠闡明這些干細(xì)胞是否有可能產(chǎn)生功能性神經(jīng)元細(xì)胞。
帕金森?。毫餍胁W(xué)、病理機(jī)制與治療挑戰(zhàn)的三重維度
流行病學(xué)特征與病因:帕金森?。≒D)是第二大常見(jiàn)神經(jīng)退行性疾病,也是增速最快的神經(jīng)系統(tǒng)疾病。2023年全球患者達(dá)850萬(wàn)人,預(yù)計(jì)到2040年將增至1290萬(wàn)。約85%-90%病例為散發(fā)性,僅10%-15%與家族遺傳相關(guān)。已發(fā)現(xiàn)多個(gè)基因突變可導(dǎo)致單基因型PD或增加患病風(fēng)險(xiǎn),其他風(fēng)險(xiǎn)因素包括衰老、農(nóng)藥等環(huán)境暴露。
病理機(jī)制與臨床表現(xiàn):該病以運(yùn)動(dòng)癥狀(震顫、運(yùn)動(dòng)遲緩、肌強(qiáng)直)和非運(yùn)動(dòng)癥狀(認(rèn)知障礙、睡眠障礙、抑郁)為臨床特征(圖1)。
核心病理改變是黑質(zhì)致密部A9多巴胺能神經(jīng)元丟失,導(dǎo)致紋狀體多巴胺耗竭,以及α-突觸核蛋白(aSyn)聚集形成的路易小體。病理aSyn最初被認(rèn)為從腦干迷走神經(jīng)背核和前嗅核擴(kuò)散至全腦,但其累積程度與癥狀并非完全對(duì)應(yīng),提示存在共病理機(jī)制。非運(yùn)動(dòng)癥狀涉及膽堿能、腎上腺素能等多系統(tǒng)神經(jīng)遞質(zhì)缺損。
治療現(xiàn)狀與未來(lái)方向:現(xiàn)有療法無(wú)法阻斷疾病進(jìn)展。左旋多巴替代治療可緩解運(yùn)動(dòng)癥狀,深部腦刺激術(shù)可調(diào)節(jié)基底節(jié)功能,抗抑郁藥等輔助治療能改善生活質(zhì)量。干細(xì)胞療法通過(guò)替換丟失神經(jīng)元,成為極具潛力的神經(jīng)修復(fù)策略,亟待突破現(xiàn)有對(duì)癥治療的局限。
鑒于現(xiàn)有療法的局限性,基于干細(xì)胞的神經(jīng)再生策略成為突破方向,主要包括三大路徑:移植替代、內(nèi)源性激活與神經(jīng)再生調(diào)控。
干細(xì)胞治療帕金森病的三維路徑:移植替代、內(nèi)源性激活與神經(jīng)再生
01、移植療法的演進(jìn)與突破
帕金森病(PD)因特定腦區(qū)神經(jīng)元選擇性丟失的特征,長(zhǎng)期被視為細(xì)胞替代療法的理想靶點(diǎn)。1989年首次將人胎兒干細(xì)胞(FSCs)經(jīng)立體定位注射移植至患者紋狀體,實(shí)現(xiàn)臨床癥狀初步改善,該研究奠定了移植治療的概念驗(yàn)證基礎(chǔ)。
近十年研究拓展至胚胎干細(xì)胞(ESCs)和誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPSCs)等多種來(lái)源,其中自體iPSC技術(shù)突破倫理限制并規(guī)避免疫排斥,推動(dòng)多巴胺能細(xì)胞替代療法進(jìn)入新階段。
02、內(nèi)源性修復(fù)的新范式
針對(duì)神經(jīng)退行性疾病及腦損傷,激活內(nèi)源性神經(jīng)干細(xì)胞(NSCs)成為新興策略。成年哺乳動(dòng)物腦內(nèi)神經(jīng)發(fā)生區(qū)持續(xù)存在NSCs,其在衰老/病變腦中仍具活性。但成年腦內(nèi)NSCs多處于靜息狀態(tài),需通過(guò)治療策略激活其增殖分化能力。
該途徑可同時(shí)修復(fù)多巴胺能、膽堿能及腎上腺素能系統(tǒng),對(duì)改善PD運(yùn)動(dòng)/認(rèn)知雙重障礙具有獨(dú)特價(jià)值。
03、神經(jīng)再生機(jī)制的轉(zhuǎn)化前景
本綜述將系統(tǒng)探討:①成年腦神經(jīng)再生的分子調(diào)控機(jī)制;②PD病理對(duì)NSCs行為的影響;③促進(jìn)多巴胺能神經(jīng)再生的藥理策略。
通過(guò)解析神經(jīng)發(fā)生的內(nèi)源調(diào)控網(wǎng)絡(luò)(如靜息態(tài)激活、定向分化等),為開(kāi)發(fā)”喚醒”腦自修復(fù)能力的新型療法提供理論框架,最終推動(dòng)PD神經(jīng)再生治療的臨床轉(zhuǎn)化。
什么是成人SVZ中的神經(jīng)干細(xì)胞:平衡靜止和激活?
成年哺乳動(dòng)物腦內(nèi)有兩個(gè)神經(jīng)發(fā)生微環(huán)境:海馬齒狀回的顆粒下區(qū)和與側(cè)腦室對(duì)齊的腦室下區(qū) (SVZ)。SVZ由神經(jīng)干細(xì)胞、不同細(xì)胞譜系的祖細(xì)胞(即神經(jīng)祖細(xì)胞[NPC]和少突膠質(zhì)細(xì)胞祖細(xì)胞)、神經(jīng)母細(xì)胞、微環(huán)境星形膠質(zhì)細(xì)胞、小膠質(zhì)細(xì)胞和少突膠質(zhì)細(xì)胞組成(圖2)。
兩種狀態(tài)的定義與特征
靜止NSC:靜止?fàn)顟B(tài)的神經(jīng)干細(xì)胞(NSC)是緩慢循環(huán)或近乎休眠的細(xì)胞,基本不進(jìn)行分裂增殖。它們的關(guān)鍵特征包括缺乏增殖標(biāo)志物、不表達(dá)表皮生長(zhǎng)因子受體(Egfr)和Nestin蛋白。
靜止NSC的主要功能是作為“干細(xì)胞池”,長(zhǎng)期維持成體神經(jīng)干細(xì)胞庫(kù),是神經(jīng)發(fā)生的儲(chǔ)備力量。這種靜止?fàn)顟B(tài)是可逆的,在特定信號(hào)刺激下能夠被重新激活。它們通常來(lái)源于胚胎發(fā)育時(shí)期的慢循環(huán)/靜止祖細(xì)胞群。
活化NSC:活化狀態(tài)的神經(jīng)干細(xì)胞(NSC)則處于活躍增殖期。它們?cè)隗w內(nèi)具有神經(jīng)源性,能夠直接產(chǎn)生后代細(xì)胞(如神經(jīng)祖細(xì)胞、神經(jīng)母細(xì)胞等),并在體外培養(yǎng)中能形成神經(jīng)球。
活化NSC是神經(jīng)發(fā)生過(guò)程中活躍的“生產(chǎn)者”。其神經(jīng)發(fā)生輸出存在物種差異:在嚙齒動(dòng)物中,活化NSC主要產(chǎn)生遷移至嗅球并整合入網(wǎng)絡(luò)的神經(jīng)元;而在人類中,它們則產(chǎn)生遷移至紋狀體的少量鈣調(diào)蛋白中間神經(jīng)元。
維持神經(jīng)干細(xì)胞平衡的重要性:
維持干細(xì)胞庫(kù):保持一部分NSC處于靜止?fàn)顟B(tài)對(duì)于防止干細(xì)胞庫(kù)在穩(wěn)態(tài)條件下因過(guò)度消耗而枯竭至關(guān)重要。這確保了神經(jīng)發(fā)生能夠長(zhǎng)期持續(xù)。
應(yīng)對(duì)需求與損傷:靜止的NSC作為一個(gè)儲(chǔ)備池,可以在需要時(shí)(如損傷后、特定生理信號(hào)刺激下)被激活,補(bǔ)充活化的NSC群體,從而放大神經(jīng)發(fā)生反應(yīng)。有證據(jù)表明靜止 NSC 可能對(duì)環(huán)境信號(hào)(如損傷信號(hào))更敏感。
適應(yīng)衰老:隨著年齡增長(zhǎng),NSC傾向于更多地進(jìn)入靜止?fàn)顟B(tài),導(dǎo)致神經(jīng)發(fā)生減少。理解平衡機(jī)制是尋找促進(jìn)老年大腦神經(jīng)再生策略的關(guān)鍵。
調(diào)節(jié)神經(jīng)干細(xì)胞平衡的兩大核心機(jī)制
神經(jīng)干細(xì)胞內(nèi)在調(diào)控機(jī)制 (細(xì)胞自主):
- 細(xì)胞周期調(diào)控因子:如細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑P57在維持靜止中起重要作用。
- Notch信號(hào)通路:Notch信號(hào)(尤其是其效應(yīng)子如 Hey1)在胚胎祖細(xì)胞靜止的建立和維持中至關(guān)重要,成年期 Notch2/Notch3也被證明通過(guò)抑制細(xì)胞周期進(jìn)程基因來(lái)促進(jìn)靜止。
- 粘附分子:如Vcam1在胚胎期慢循環(huán)NSC中表達(dá),對(duì)調(diào)節(jié)靜止期和維持出生后NSC庫(kù)大小很重要。
- 微RNA:如miR-17-92的表達(dá)增加會(huì)促進(jìn)活化(增殖和神經(jīng)發(fā)生)。
- 溶酶體活性:溶酶體活化是NSC退出靜止?fàn)顟B(tài)所必需的。衰老時(shí)溶酶體活性降低,阻礙了重新激活的能力。增強(qiáng)溶酶體降解反而有助于維持靜止。
- 代謝狀態(tài):靜止和活化NSC的代謝特征存在差異。
神經(jīng)干細(xì)胞的外在調(diào)控機(jī)制 (微環(huán)境信號(hào)):
- Wnt信號(hào)通路:是關(guān)鍵的活化信號(hào)。其抑制劑Sfrp5在衰老NSC中增加,抑制Wnt通路導(dǎo)致靜止增加。激活Wnt通路可以促進(jìn)靜止NSC的再激活和增殖。非經(jīng)典Wnt信號(hào)下游的Cdc42也參與維持靜止。
- 骨形態(tài)發(fā)生蛋白 (BMP) 信號(hào):Bmp-4信號(hào)誘導(dǎo)靜止?fàn)顟B(tài)。
- 成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子 (FGF) 信號(hào):Fgf-2與Bmp-4結(jié)合,可以誘導(dǎo)一種“啟動(dòng)靜止”狀態(tài),使NSC更容易被激活。處于此狀態(tài)的NSC高表達(dá)Lrig1,抑制Lrig1會(huì)促進(jìn)增殖。
- 表皮生長(zhǎng)因子受體 (EGFR) 信號(hào):Egfr及其下游信號(hào)通路 (PI3K/Akt, Mek/Erk, mTOR) 是強(qiáng)有力的增殖/活化信號(hào)。
- 炎癥信號(hào):衰老過(guò)程中炎癥信號(hào)增加與靜止?fàn)顟B(tài)增加有關(guān)。
- 異質(zhì)性:?jiǎn)渭?xì)胞 RNA 測(cè)序揭示SVZ中NSC存在從靜止到活化的連續(xù)梯度狀態(tài),反映了微環(huán)境信號(hào)和內(nèi)在狀態(tài)的復(fù)雜性。
總結(jié)來(lái)說(shuō):成人SVZ中的神經(jīng)干細(xì)胞通過(guò)精細(xì)調(diào)控的內(nèi)在分子程序(如P57, Notch, Vcam1, 溶酶體活性, miRNA) 和外在微環(huán)境信號(hào)(如Wnt, BMP, FGF, EGFR, 炎癥因子) 在靜止(休眠儲(chǔ)備) 和激活(增殖分化) 狀態(tài)之間保持動(dòng)態(tài)平衡。
這種平衡對(duì)于長(zhǎng)期維持神經(jīng)干細(xì)胞庫(kù)、保障終生神經(jīng)發(fā)生的潛力、以及響應(yīng)損傷和生理需求至關(guān)重要。隨著年齡增長(zhǎng)或病理狀態(tài),這種平衡會(huì)向靜止傾斜,導(dǎo)致神經(jīng)發(fā)生減少。理解這些調(diào)控機(jī)制為未來(lái)開(kāi)發(fā)促進(jìn)神經(jīng)再生和修復(fù)的策略提供了理論基礎(chǔ)。
帕金森病的神經(jīng)發(fā)生
神經(jīng)干細(xì)胞池的存留性與臨床啟示:為了能夠促進(jìn)PD患者的神經(jīng)發(fā)生,首先需要解決的問(wèn)題是這個(gè)NSC池是否仍存在于患病的PD大腦中。
我們通過(guò)臨床研究表明:PD患者SVZ區(qū)NSCs數(shù)量與健康人無(wú)顯著差異,證實(shí)病變腦內(nèi)仍保有神經(jīng)再生潛力。但尸檢研究?jī)H捕捉終末期狀態(tài),需警惕時(shí)間動(dòng)態(tài)差異:早期PD的NSCs行為可能完全不同。
核心未解問(wèn)題是:現(xiàn)存NSCs池能否通過(guò)擴(kuò)增補(bǔ)充足量多巴胺能神經(jīng)元?
已證明PD的病理特征和多種遺傳因素會(huì)影響NSC的增殖和分化能力(圖4)。為了成功開(kāi)發(fā)刺激神經(jīng)發(fā)生的治療方法,需要確定病理和基因突變對(duì)NSC行為的影響。在下面的章節(jié)中,我們將討論目前關(guān)于多巴胺耗竭和基因突變?nèi)绾斡绊懮窠?jīng)干細(xì)胞行為的知識(shí)。
影響成人神經(jīng)發(fā)生的帕金森病病理特征有哪些?
一、多巴胺能系統(tǒng)崩潰與神經(jīng)微環(huán)境失衡
紋狀體多巴胺耗竭:黑質(zhì)致密部A9多巴胺能神經(jīng)元進(jìn)行性丟失,導(dǎo)致紋狀體多巴胺嚴(yán)重不足。
多巴胺直接調(diào)控腦室下區(qū)(SVZ)神經(jīng)干細(xì)胞(NSC)增殖:實(shí)驗(yàn)表明,多巴胺D2受體激動(dòng)劑可促進(jìn)SVZ區(qū)NSC向神經(jīng)元分化。
效應(yīng):PD患者多巴胺缺失顯著抑制SVZ神經(jīng)發(fā)生,削弱神經(jīng)元新生能力。
Wnt/β-catenin通路抑制:PD病理微環(huán)境中,Wnt抑制因子(如Sfrp5)累積,阻斷Wnt信號(hào)傳導(dǎo)。Wnt通路是NSC分化為多巴胺能神經(jīng)元的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力;其抑制導(dǎo)致神經(jīng)再生障礙。
證據(jù):清除Sfrp5可重啟老年小鼠SVZ的NSC增殖。
二、α-突觸核蛋白病理與毒性擴(kuò)散
路易小體形成與神經(jīng)元功能障礙:病理性α-突觸核蛋白(aSyn)聚集成路易小體,直接損傷神經(jīng)元及NSC微環(huán)境。
- aSyn異常聚集抑制線粒體功能,增加氧化應(yīng)激,導(dǎo)致NSC凋亡。
跨腦區(qū)病理傳播:aSyn從腦干(迷走神經(jīng)背核)向嗅球、海馬及皮質(zhì)擴(kuò)散(Braak分期),破壞神經(jīng)發(fā)生關(guān)鍵區(qū)域。
臨床關(guān)聯(lián):aSyn在嗅球早期累積解釋PD患者嗅覺(jué)減退,反映神經(jīng)發(fā)生區(qū)首當(dāng)其沖。
促進(jìn)帕金森病神經(jīng)發(fā)生的方法
嚙齒動(dòng)物模型已證明,如果得到適當(dāng)?shù)拇碳?,靜止的NSC可以重新激活。例如,與野生型小鼠相比,MPTP小鼠模型的黑質(zhì)中BrdU+和Th+細(xì)胞有所增加。
因此,進(jìn)一步研究可用于增強(qiáng)SVZ NSC再生能力的不同方法非常重要,包括使用多巴胺激動(dòng)劑、小分子、生長(zhǎng)因子和脂質(zhì)。
在下一節(jié)中,我們將討論正在研究的不同方法在嚙齒動(dòng)物PD模型中重新激活NSC和刺激SVZ中神經(jīng)發(fā)生的效果(圖5)。
一、藥物干預(yù):靶向神經(jīng)再生通路
1、多巴胺受體激動(dòng)劑促進(jìn)神經(jīng)干細(xì)胞自我更新
多巴胺能藥物(如左旋多巴、普拉克索)除緩解PD運(yùn)動(dòng)癥狀外,可激活神經(jīng)干細(xì)胞增殖:小鼠模型證實(shí)其挽救6-OHDA損傷側(cè)的NSC自我更新能力。
局限性:僅促進(jìn)嗅球神經(jīng)元分化,難修復(fù)紋狀體。
2、經(jīng)典Wnt通路的激活促進(jìn)神經(jīng)發(fā)生
如前所述,Wnt/β-連環(huán)蛋白通路在調(diào)控成人神經(jīng)發(fā)生中起關(guān)鍵作用,其通路成員可作為促進(jìn)神經(jīng)再生的治療靶點(diǎn)。PD嚙齒類模型及患者腦中活化型Gsk-3β水平升高,提示W(wǎng)nt通路活性受抑。Marchetti實(shí)驗(yàn)室研究表明:激活Wnt/β-catenin通路可增強(qiáng)SVZ神經(jīng)發(fā)生。
關(guān)鍵藥物:
抑制劑 | 效應(yīng) | 模型 |
---|---|---|
AR-AO14418 | 增加黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元,恢復(fù)紋狀體Dat功能 | MPTP小鼠 |
SB216763 | 促進(jìn)新生神經(jīng)元向紋狀體遷移 | 6-OHDA小鼠 |
優(yōu)勢(shì):突破嗅球局限,實(shí)現(xiàn)多巴胺缺失區(qū)修復(fù)。
二、生長(zhǎng)因子與脂質(zhì)調(diào)控
1、生長(zhǎng)因子促進(jìn)神經(jīng)干細(xì)胞自我更新或分化
生長(zhǎng)因子(含神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子)對(duì)發(fā)育期大腦神經(jīng)干細(xì)胞(NSC)的自我更新與分化至關(guān)重要。成年腦室下區(qū)(SVZ)中,生態(tài)位星形膠質(zhì)細(xì)胞可提供生長(zhǎng)因子,NSCs亦接觸富含生長(zhǎng)因子的腦脊液。在嚙齒類PD模型中的研究表明:
BDNF干預(yù):遺傳性多巴胺神經(jīng)退變小鼠(Girk2突變)中,腹腔注射BNN-20(P14-P60)提升腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(Bdnf)濃度,使黑質(zhì)BrdU+/Th+細(xì)胞增加,但SVZ的Pcna+細(xì)胞未變。P45腦室注射DiI示蹤證實(shí)新生多巴胺能神經(jīng)元源自SVZ,表明BDNF特異性促進(jìn)NSC分化而非增殖。
多因子效應(yīng):腦室灌注表皮生長(zhǎng)因子(Egf)、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子2(Fgf-2)、肝生長(zhǎng)因子(Lgf)或腦多巴胺神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子,可增加6-OHDA大鼠SVZ分裂細(xì)胞。部分研究觀察到這些BrdU+細(xì)胞同時(shí)表達(dá)Dcx(未成熟神經(jīng)元標(biāo)志),并向鄰近紋狀體遷移。
未解問(wèn)題:需明確Dcx+細(xì)胞能否在紋狀體成熟為功能性神經(jīng)元并改善PD運(yùn)動(dòng)癥狀。
2、神經(jīng)節(jié)苷脂促進(jìn)神經(jīng)干細(xì)胞自我更新
病理關(guān)聯(lián)與核心保護(hù)機(jī)制:神經(jīng)節(jié)苷脂(尤其GM1)缺失是PD重要病理特征,其保護(hù)作用通過(guò)雙重通路實(shí)現(xiàn):
- 抗α-突觸核蛋白毒性:GM1抑制aSyn病理性聚集,增強(qiáng)GDNF信號(hào)通路;
- 維持干細(xì)胞穩(wěn)態(tài):GD3作為靜息態(tài)NSC池的”看門分子”,防止過(guò)度耗竭。臨床證據(jù)顯示PD患者腦內(nèi)GM1水平顯著下降,提示其可作為疾病進(jìn)展的生物標(biāo)志物。
鼻腔給藥研究揭示兩類神經(jīng)節(jié)苷脂的互補(bǔ)功能:
- GD3靶向增殖:激活SVZ區(qū)NSC自我更新(BrdU+/Sox2+↑),但無(wú)法驅(qū)動(dòng)神經(jīng)元成熟(嗅球Th+無(wú)增加);
- GM1靶向分化:通過(guò)核轉(zhuǎn)錄因子Nurr1直接調(diào)控Th基因表達(dá),生成功能性多巴胺能神經(jīng)元。
GD3與GM1互補(bǔ):
類型 | 給藥方式 | 功能 | 機(jī)制 |
---|---|---|---|
GD3 | 鼻給藥 | 激活SVZ-NSC增殖 | 抑制p21細(xì)胞周期抑制劑 |
GM1 | 鼻給藥 | 生成功能性多巴胺能神經(jīng)元 | 激活Nurr1調(diào)控Th表達(dá) |
突破方向:GD3→GM1序貫治療或可同時(shí)實(shí)現(xiàn)”擴(kuò)增NSC池”與”定向分化為多巴胺能神經(jīng)元”,為神經(jīng)再生療法提供新范式。
三、外源性神經(jīng)干細(xì)胞移植
神經(jīng)干細(xì)胞移植作為促進(jìn)帕金森病神經(jīng)發(fā)生的關(guān)鍵策略,通過(guò)直接補(bǔ)充丟失的多巴胺能神經(jīng)元實(shí)現(xiàn)功能修復(fù)。其核心突破在于:
- 細(xì)胞來(lái)源革新——誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPSCs)經(jīng)重編程技術(shù)規(guī)避倫理限制,分化為中腦多巴胺能神經(jīng)元(A9亞型),移植后存活率超70%。
- 精準(zhǔn)分化控制——激活Wnt通路誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄因子LMX1A表達(dá),確保神經(jīng)元具運(yùn)動(dòng)調(diào)控功能(與嗅球神經(jīng)元區(qū)分);
- 結(jié)構(gòu)功能重建——移植5個(gè)月后,人源神經(jīng)元與宿主紋狀體中型棘神經(jīng)元形成功能性突觸,改善運(yùn)動(dòng)癥狀。
- 現(xiàn)存挑戰(zhàn):移植神經(jīng)元可能受宿主α-突觸核蛋白病理侵襲出現(xiàn)路易小體,需聯(lián)合抗病理策略(如α-syn清除)形成“細(xì)胞替代-病理阻斷”雙軌療法以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期療效。
未來(lái)方向
有證據(jù)支持內(nèi)源性NSCs和多能干細(xì)胞衍生神經(jīng)元的再生潛力。這兩種干細(xì)胞都是值得研究的干細(xì)胞來(lái)源,因?yàn)榧?xì)胞移植是治療局部損傷的可行方法。例如老年癡呆癥的黑質(zhì)。然而,對(duì)于阿爾茨海默病等神經(jīng)元缺失更為彌漫的疾病,甚至是大腦皮層乙酰膽堿能神經(jīng)元缺失的帕金森病,神經(jīng)元移植是不夠的。
因此,我們應(yīng)該對(duì)這兩種方法進(jìn)行投資,以確保開(kāi)發(fā)出一種更加個(gè)性化的方法,使局部和彌漫性腦損傷后的人腦再生。
內(nèi)源性神經(jīng)干細(xì)胞的臨床轉(zhuǎn)化瓶頸:為了使內(nèi)源性神經(jīng)干細(xì)胞 (NSC) 成為促進(jìn)腦再生的有效干細(xì)胞來(lái)源,我們需要確定休眠NSC被重新激活的程度、它們產(chǎn)生不同類型神經(jīng)元(包括多巴胺能神經(jīng)元)的能力,以及它們完全整合到局部神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的能力。
事實(shí)上,未來(lái)的研究需要評(píng)估來(lái)自腦室下區(qū) (SVZ) 的NSC能否產(chǎn)生正確亞型的功能性多巴胺能神經(jīng)元(例如,黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元或嗅球多巴胺能神經(jīng)元),這些神經(jīng)元能否整合到局部神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)并長(zhǎng)期存活。
人腦NSCs認(rèn)知局限與技術(shù)突破:成人與衰老人腦室下區(qū)(SVZ)神經(jīng)干細(xì)胞(NSCs)的研究受限于人腦組織稀缺及離體研究的技術(shù)壁壘。
然而新技術(shù)正以空前分辨率解析人NSCs:大型聯(lián)合項(xiàng)目已繪制新生兒、嬰幼兒、成人及衰老腦的NSCs圖譜,揭示其分子指紋與神經(jīng)發(fā)生潛能。人腦單細(xì)胞圖譜的興起進(jìn)一步解析神經(jīng)元亞型網(wǎng)絡(luò),理解這種多樣性對(duì)再生療法至關(guān)重要。
人腦移植研究的突破與警示:人胎中腦組織成功移植至帕金森病患者黑質(zhì)或紋狀體后,隨訪3-24年證實(shí)移植多巴胺能神經(jīng)元長(zhǎng)期存活并重建神經(jīng)支配。但部分移植神經(jīng)元出現(xiàn)路易小體病理,伴隨臨床癥狀復(fù)發(fā),這強(qiáng)調(diào)需同步抑制病理進(jìn)程與促進(jìn)神經(jīng)再生。
這些發(fā)現(xiàn)顛覆認(rèn)知:證明衰老/病變腦仍具顯著可塑性,其機(jī)制雖未明確,但為內(nèi)源性神經(jīng)干細(xì)胞(NSCs)修復(fù)提供理論框架。新生神經(jīng)元同樣發(fā)展出PD病理,警示單純神經(jīng)元替代無(wú)法實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期療效。
未來(lái)治療范式的根本轉(zhuǎn)變:因此,要成功治療帕金森病,需要采取一種多管齊下的方法,將刺激腦再生和改善病情的策略結(jié)合起來(lái),以防止新的多巴胺能神經(jīng)元發(fā)展為疾病病理,并阻止病情進(jìn)展。
主要參考資料:
[1]https://www.cell.com/stem-cell-reports/fulltext/S2213-6711(25)00137-7
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