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[分享] CSMA水凝胶抑制移植的神经干细胞向星型胶质细胞分化,促进脊髓损伤修复

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爱我中华

发表于 5 天前 | 显示全部楼层 |阅读模式

15gou干细胞疗法被认为可运用于治疗中枢神经系统疾病,但是神经干细胞(NSC)运用于脊髓损伤的治疗作用会由于其倾向于向星型胶质细胞分化的特性而受到一定的限制。以往的研究表明,由NSC分化的星形胶质细胞产生的异常轴突出芽与前肢的超感疼痛症状有一定相关性。针对这一现象,科学家们已经利用了一些策略来克服该问题,例如调节主要的分化途径,体外基因转染等。但是转染效率、病毒载体的安全性等问题和肿瘤发生的风险性阻碍了这些治疗方案的临床应用。

最新进展表明,三维聚合物水凝胶可以制备成为类似细胞外基质(ECM)基序的材料,影响干细胞命运的自我更新,分化和迁移。因此,通过合适的细胞外基质支架来调节星形胶质细胞的活性有利于干细胞移植和组织修复。硫酸软骨素(CS)是中枢神经系统(CNS)的主要成分,在胚胎神经系统发育过程中调节ECM的功能,例如用于脑和神经嵴的区域化增殖。此外,在大脑中通过硫酸软骨素酶ABC降解CS,能促进前体放射状胶质细胞的亚型成熟和星形胶质细胞的产生,这表明CS能够通过改变NSCs 的微环境介导星形胶质细胞的活性。虽然有了这些发现,但是几乎没有研究专注于使用CS来控制NSCs定向分化并促进神经组织修复。

最近,来自中山大学附属第三医院的刘斌教授、戎利民教授以及华南理工大学周磊教授团合作,通过三维硫酸软骨素甲基丙烯酸酯(CSMA)水凝胶交联神经干细胞移植治疗大鼠挫伤性脊髓损伤,发现其可以抑制体外和体内NSCs的星形胶质细胞分化特性。

和单独移植NSCs到损伤区相比,当将CSMA水凝胶与NSCs共同移植时,组合植入物能够促进脊髓损伤大鼠的功能恢复并减弱前爪的超感疼痛反应。进一步的机理研究表明,与单纯移植NSCs相比,与CSMA水凝胶共同移植的NSCs减少了受损腔区域,降低了纤维胶质形成并促进了神经发生。

此外,与异常疼痛相关的CGRP / GAP43阳性超感疼痛产生是由于不适当的椎板区域的纤维出芽而导致的,在该研究中,研究人员发现CSMA水凝胶与NSCs组合植入物能够阻碍CGRP / GAP43阳性超感疼痛的产生。总之,这些发现表明CSMA / NSCs联合移植有助于预防NSCs治疗的不良副作用的产生并促进脊髓损伤的恢复。

该成果于近日发表于Biomaterials Science杂志。该研究为干细胞运用于脊髓损伤修复提供了一种新治疗策略。

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