苏黎世的科学家通过人类干细胞移植，恢复了中风后小鼠大脑中失去的神经连接。这些动物重新获得了通常无法恢复的运动能力，这表明受损的神经回路可以被重建。
据报告，全球每四名25岁以上的人中就有一人一生中会经历中风。苏黎世大学团队展示了一条修复大脑本身而非仅在最初几小时内抢救组织的路径。这项工作由苏黎世大学神经退行性疾病研究组科学负责人克里斯蒂安·塔肯伯格（Christian Tackenberg）领导。他的研究重点是神经修复和人类干细胞模型。
塔肯伯格指出，由于现有方法无法逆转神经元的损失，寻找支持损伤后大脑修复的新方法仍然至关重要。他补充说，中风护理可以限制进一步的伤害，但在重建受损神经回路方面仍有不足。
中风后的干细胞治疗
在小鼠实验中，研究人员在中风后一周将人类诱导多能干细胞（iPSC，即被重置为类似胚胎状态的成体细胞）衍生的神经祖细胞移植到小鼠体内，并追踪受损皮层的恢复情况。这些iPSC被引导转化为用于移植的神经祖细胞。
移植后，大脑转向愈合信号，血管生长增加，损伤附近的炎症得到缓解。
随着动物重新学会在梯子上行走的精细步骤和在跑道上稳定行走，运动功能得到改善。
研究团队使用一种计算机视觉方法分析运动，该方法能够量化关节和爪子的细微运动学变化。这种无需反射标记物的姿态估计视频追踪技术，能够捕捉肉眼容易忽略的微小变化。
新细胞如何与大脑通信
单细胞分析显示，许多移植细胞变成了GABA能神经元，这些抑制性神经细胞有助于平衡大脑活动。其他细胞则获得了谷氨酸能特性，能够激活控制肢体运动和感觉的神经回路。
分子图谱表明，移植物与宿主通过neurexin、neuregulin、神经细胞粘附分子和SLIT信号进行通信。
这些信号支持轴突导向（引导生长中的神经纤维的信号），并帮助在受损组织中重建突触。
研究人员报告称，移植的干细胞在整个五周的研究期间保持存活，且大多数发育成能够与宿主大脑形成连接的神经元。
他们观察到神经突延伸到对侧大脑半球，这与运动测试中观察到的改善相匹配。
对未来治疗的意义
研究人员认为这些发现是一个早期迹象，表明细胞疗法可能有一天能够支持人类中风后的恢复。这种方法旨在重建受损的神经网络，而不仅仅是在最初几小时内限制损伤。
研究团队还在开发侵入性更小的递送方法，将细胞植入大脑。这些努力集中在改善细胞如何融入受损组织，同时尽可能保证过程的安全性。
科学家们正在研究防止不受控制的生长的方法，同时仍允许移植细胞融入受损的神经回路。这项工作可能使基于干细胞的疗法的长期使用更加实用。
如果这些挑战能够得到解决，未来的治疗可能会将细胞疗法与康复训练结合起来，帮助患者重新学习失去的技能。
长期研究将需要确认这些移植物在不同类型损伤中保持稳定和有效。
时机与安全性的重要性
在七天后进行移植似乎达到了一个最佳时机，在最危险的早期事件平息后，同时大脑可塑性仍然较高的时候。
这个治疗窗口期（治疗效果最佳的时期）也可以给临床医生时间准备个性化的细胞。
像可诱导的caspase 9这样的基因安全开关可以在需要时移除移植的细胞。这种可诱导系统（由特定药物触发的控制机制）提供了一种方法，可以在移植细胞行为异常时抑制其生长。
日本最近的一项I-II期临床试验发现，在帕金森病患者中，iPSC衍生的多巴胺能祖细胞能够存活、产生多巴胺，并且没有出现肿瘤。
这些多巴胺能祖细胞（产生多巴胺的不成熟细胞）提供了一个现实世界的信号，表明基于iPSC的神经移植物可以在人体中安全递送。
中风不同于帕金森病，受损皮层面临的挑战与中脑不同。然而，替换丢失细胞同时促进修复程序的概念提供了一种通用的转化方法，将实验室技术转化为临床应用，可能使多种疾病受益。
干细胞、中风与未来
下一步包括测试侵入性更小的途径，并确认人类移植物能否以同样的精确度接入人类神经回路。
研究人员还将改进免疫调节（调节身体免疫反应的治疗方法），使移植物在不需要长期免疫抑制的情况下存活。
对于患者和家属来说，关键信息简单而充满希望。如果未来的试验能够安全地重复这些效果，细胞疗法有朝一日可以帮助中风患者恢复独立生活能力，而不仅仅是预防最严重的早期损伤。
该研究发表在《自然》杂志上。
【全文结束】
