北京大学分子医学研究所周专实验室发现干细胞治疗帕金森病机理

帕金森病是在中老年人群中常见的,具有缓慢发病特点的神经系统变性疾病,以运动减少、肌张力强直、震颤和姿势步态异常为常见病症。全世界65岁以上老年人中约有1%患病,其中80岁患病率增加5倍。中国发病率更高,目前约有200万患者,年新增病患约10万人。北京大学分子医学研究所周专实验室,将人源的神经干细胞移植到帕金森病动物模型的大脑纹状体内,减轻患病大鼠的运动功能障碍,这种改善的机制是源于移植细胞直接释放的多巴胺神经递质。该项研究于10月20日在线发表于美国国家科学院学报PNAS,并被该刊编辑部选为“周新闻发布会”推介论文。

病变导致中脑多巴胺神经元的丢失和相应大脑纹状体多巴胺的减少是帕金森病的一种典型病理特征。1990年《新英格兰医学杂志》报道,将人源胚胎多巴胺神经元干细胞移植到病人纹状体内成功实现对帕金森病的治疗。但是这种策略因遇到胚胎伦理问题而无法推广。2011年起美国加州大学张康、丁盛等应用小分子成功诱导人源干细胞定向分化成为多巴胺神经干细胞并实现在体外增殖以供应移植,使应用多巴胺干细胞治疗帕金森病成为可能。但是,在科学上必须首先解决两个基本问题,一是移植的干细胞到体内能否有治疗效果;二是移植的干细胞能否在纹状体内分泌多巴胺。

周专实验室首次联合两种在体(in vivo)检测技术,实现原位鉴定和记录多巴胺分泌信号。一是基于在体微透析的高效液相色谱大鼠大脑纹状体HPLC技术,以原位定性分析多巴胺分泌;二是电化学微碳纤维电极技术,以原位定量实时记录多巴胺分泌。结果证明移植人源多巴胺干细胞16周后动物帕金森病行为得到改善,与此前报道一致。更为重要的是,研究首次证明此时的多巴胺干细胞能直接分泌多巴胺。这项转化医学的突破性进展应用了周专于1994年发明,经过20年来不断改良的电化学低噪音微碳纤维电极技术,为今后其它干细胞治疗机理研究提供了在体验证干细胞功能的范例。

该项研究在周专实验室完成。体外分化、增殖人源多巴胺干细胞由美国加州大学张康、第二军医大学李文林合作完成。第一作者是分子医学研究所博士研究生康新江。该项研究得到国家自然科学基金委项目和科技部“973”计划项目、北大-清华联合生命中心、生物膜国家重点实验室、麦戈文脑研究所资助。

编辑:未天

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