脊髓損傷修複和星形膠質細胞

        科學家最近發現從幹細胞生成發特定類型的人體細胞，移植進入脊髓損傷的大鼠，為損傷的恢複提供了巨大的好處，不僅能修複受損的神經係統，而且能幫助動物恢複運動功能。這項研究側重於人的星形膠質細胞-（中樞神經係統中的主要支持性細胞 ）。研究表明，這些星形細胞的移植是治療脊髓損傷及其他中樞神經係統疾病的一潛在的新途徑。以往在大鼠的研究已經證明神經幹細胞對脊髓損傷的修複作用，而此項工作則顯示了對損傷有更好的修複效果。新的發現與以往的星形膠質細胞不同，這項研究是利用人胎兒神經膠質細胞前體細胞，通過轉換（或者說打開和關閉）細胞的分化信號，能過產生兩類星形膠質細胞。一旦植入體內，僅一種人類星形膠質細胞類型具有顯著促進脊髓損傷恢複的作用，而另一類星形膠質細胞沒有這種作用。這表明不同類型的人星形膠質細胞，雖然來源於同類相人星形膠質細胞前體細胞，卻具有完全不同的脊髓損傷修複效果。研究也發現移植原代幹細胞對脊髓損傷的恢複沒有直接的幫助，因此認為，這種將未分化的幹細胞移植到受損區域的修複途徑，並籍此希望使這些幹細胞在體內變成最有修複作用的細胞類型，有可能不是修複脊髓損傷的最好策略。參與這項研究的學者認為：“產生非常有效的人星形膠質細胞和移植前在體外培養最有效的細胞類型，是修複損傷脊髓的重要步驟”。“顯然，我們不能依靠損傷的組織，誘導和促使這些前體細胞分化成最有用類型的星形膠質細胞。” 要生成不同類型的星形膠質細胞，首先分離出人神經膠質前體細胞，然後使這些前體細胞接觸或暴露在兩種不同的信號分子的培養條件下。這兩種分子是BMP（bone morphogenetic protein，骨形態發生蛋白）和CNTF（ciliary neurotrophic factor，睫狀神經趨化因子），它們能決定神經膠質前體細胞的進一步分化發展的命運。用BMP誘導的人星形膠質細胞移植能提供顯著的療效，能保護損傷脊髓達70%的神經元，支持神經纖維的生長和恢複運動功能。相比而言，移植CNTF誘導的星形膠質細胞，則未能提供上述作用。估計，星形膠質細胞構成了人腦和脊髓中所有類型細胞的絕大部分，對神經元和中樞神經係統的其他細胞提供多種不同類型的支持作用。這些多重功能很可能有助於特定的人星形膠質細胞修複受損的脊髓。進一步檢測星形膠質細胞在不同類型脊髓損傷狀態下的作用，以及損傷後早期與晚期時治療的效果，將有助於促進星形膠質細胞移植在臨床上的應用。顯然脊髓損傷的治療，需要多學科領域和方法的結合，而此項發現顯示了產生特定人星形膠質細胞然後進行移植的重要性和重要的臨床意義。(Transplantation of Specific Human Astrocytes Promotes Functional Recovery after Spinal Cord Injury. PLoS ONE: Research Article, published 02 Mar 2011)