近日，首都医科大学宣武医院细胞生物学研究室陈志国教授领导的研究小组在自然杂志出版集团的新刊Cell Discovery上发表了重编程细胞自体移植帕金森模型猴的效果的相关研究成果（Cell Discovery 1， Article number： 15012 (2015) ），填补了该研究领域的空白，为帕金森病的干细胞治疗的临床应用提供了可靠依据。
帕金森氏病是一种中枢神经系统神经退行性疾病，其发病的根本原因是中脑黑质多巴胺能神经元的死亡引起其分泌的神经递质多巴胺减少，进而导致病人出现静止性震颤、运动迟缓、肌强直、姿势步态异常等运动系统症状和焦虑、抑郁、睡眠障碍等非运动系统症状。目前该病的发病原因还不清楚，临床上采用的药物和手术治疗手段虽然能从一定程度上改善症状，但不能根治此病，也不能阻止病情的进展。干细胞移植治疗被认为是最有应用前景的治疗手段之一，但有限的细胞来源和免疫排斥反应一直是阻碍该项研究的主要障碍。以上两个问题在诱导多功能干细胞（Induced pluripotent stem cells， iPSC)出现之前都很难解决。 iPSC可由病人自体细胞重编程而来，可以避开免疫排斥问题。同时，由于iPSCs细胞具有无限增殖和多向分化能力，理论上可以获得与帕金森病人中脑黑质区相同类型的多巴胺能神经元。但是，由于iPSC分化不完全带来的潜在的致瘤性问题使得人们对其临床应用持谨慎态度，所以首先需要在大动物上对其安全性和有效性进行验证。但是该实验需要将同一只猴子的iPSCs 细胞以高效率分化成DA前体细胞后移植回同一只猴子的帕金森模型，有较高的技术难度和经济成本，目前在国际上还少有文章报导重编程细胞自体移植帕金森模型猴的效果。
在本项研究中，王淑艳和邹春林等研究人员首先利用体细胞重编程技术获得了食蟹猴的iPSCs 细胞系。无论是大动物实验和将来可能的临床应用，获得足量有功能的多巴胺能神经元是一个关键步骤。传统的方法存在分化周期长，效率低，纯度低等缺陷，且可能由于含有分化不完全的细胞导致肿瘤的发生。在本项研究中，课题组首先对iPSCs向多巴胺能神经元的分化方法进行了改进，以期达到增加分化效率并减少甚至除掉残留的致瘤性细胞的目的。结合前人的研究成果，该研究小组通过在分化初期加入GSK-3beta通路的抑制剂CHIR99021和SMAD抑制剂SB431542及其它辅助因子，诱导食蟹猴IPSCs神经细胞方向分化；第二阶段通过添加SHH，FGF8诱导细胞进一步分化为多巴胺能神经元的前体细胞；第三阶段是通过加入GDNF，BDNF， cAMP等神经营养因子促进多巴胺能神经元的成熟。在分化的不同时期进行免疫组织化学和RT-PCR鉴定其阶段性抗原和基因的表达情况，并确认获得的多巴胺能神经元是帕金森病病人特异性损伤的类型。在得到多巴胺前体细胞后，首先将其移植到免疫缺陷小鼠的帕金森模型中，在不同的时间点做行为学和组织学的检测，对植入细胞的致瘤性和有效性进行检测，并在此基础上利用iPSCs来源得多巴胺前体细胞进行了灵长类动物的自体移植治疗试验。
自体移植治疗试验中，研究人员首先将iPSCs分化所得的多巴胺前体细胞进行了铁颗粒和绿色荧光蛋白的标记，利用立体定位技术将自体细胞来源的供体细胞移植到了食蟹猴帕金森动物模型的受损脑区。利用MRI技术对移植细胞进行了追踪，结果显示移植后6个月，植入的细胞没有发生增生的现象，进一步说明了该分化方法的安全性。更为有意义的是，该模型猴在移植后，其运动系统的行为学指标有了显著的改善。免疫组织化学的分析也表明移植细胞成功分化成了黑质区特定类型的多巴胺能神经元并与宿主细胞建立了突触联系。这种大动物的移植效果目前在领域内还尚未有报导，为帕金森病的干细胞治疗的临床应用提供了可靠依据。(通讯员：王淑艳)
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