新研究發現,損傷患者大腦中干細胞的新來源

損傷患者大腦中干細胞的新來源

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發表時間:2023-12-12 15:52

亥姆霍茲慕尼黑大學和慕尼黑大學的研究人員發現,在腦損傷的情況下,大腦中的特定細胞在疾病情況下變得活躍,表現出神經干細胞的特性。作者進一步發現,一種特定的蛋白質調節這些細胞,因此可以作為治療的目標,從而有助于更好地治療腦損傷。這項新發現揭示了星形膠質細胞在不同損傷條件下反應的特異性,研究結果發表在《自然醫學》雜志上。

神經系統疾病的發生和發展,如創傷、中風、癲癇和各種神經退行性疾病,導致神經元不可逆轉的喪失,導致腦功能嚴重受損。盡管這些疾病的患病率在世界范圍內穩步上升,但仍然缺乏有效的治療選擇。由于失去的神經元不能被替換,并且損傷環境可能不支持恢復,治療選擇非常有限。

然而,先前的臨床前研究已經揭示了一種有希望的反應,涉及一種特定類型的神經膠質細胞——與神經元一起是神經系統的重要組成部分,以支持和保護神經元而聞名——星形星形膠質細胞。他們已經證明了恢復細胞增殖的能力,這是保護受損傷的大腦免受免疫細胞入侵的關鍵機制。此外,其中一些星形膠質細胞具有神經干細胞的特性。干細胞是一種自我更新的細胞,可以在一個器官中產生不同類型的細胞。因此,神經干細胞可以自我更新并產生神經元和神經膠質細胞。這些細胞已經在創傷或中風等損傷后的小鼠大腦中被檢測到,這些疾病是由于嚴密的血腦屏障(BBB)被破壞,血液或腦脊液(一種圍繞大腦的保護性液體)可以進入。

獨特的星形膠質細胞反應揭示了人類大腦修復的新生物標志物和來源

來自Helmholtz Munich的科學家們發現,在成人大腦中,一旦與血腦屏障相關的疾病破壞發生,星形膠質細胞開始增殖并獲得神經干細胞特性,并且這種病理特異性星形膠質細胞在損傷部位的可塑性與一種名為半乳糖凝集素3的蛋白質的上調密切相關,該蛋白作為人類星形膠質細胞增殖的新標志物。

該研究的**作者Swetlana Sirko博士進一步解釋說:“鑒于星形膠質細胞增殖在患者神經病理狀態的臨床評估中的重要性,我們的發現與診斷相關,但也增加了我們對腦脊液組成的診斷特異性變化的理解,特別是半乳糖凝集素3結合蛋白(LGALS3BP)的上調如何支持維持人類大腦中星形膠質細胞的可塑性。盡管確切的機制仍有待闡明,但半乳糖凝集素3-LGALS3BP軸作為星形膠質細胞可塑性的誘導劑的鑒定可能在很大程度上有助于發現生物標志物,用于預測增殖性星形膠質細胞增生及其在受影響的腦實質內的有益調節。

通過發現損傷后星形膠質細胞增殖的兩個關鍵調節因子,研究人員為這些生物標志物作為檢測神經膠質細胞有益反應的潛在指標的未來臨床適用性奠定了基礎,但最重要的是確定了患者大腦中具有干細胞潛力的細胞的存在。這項研究強調了了解神經膠質細胞對損傷反應的重要性。該研究的通訊作者Magdalena強調:“我們對這種據稱無聊的支持細胞類型的分析,現在顯示出神經干細胞在創傷或中風患者的大腦中存在。這是一種令人興奮的新細胞來源,可以替代丟失的神經元。

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