神经元干细胞停止发作,改善认知功能

约340万人,或占人口的1.2%,有活跃的癫痫。虽然大多数应对药物治疗,20到40%的癫痫患者继续发作甚至在尝试多种抗癫痫药物。即使药物工作,人们可能会发展认知和记忆问题,抑郁,可能从底层的组合癫痫药物来治疗它。

阿肖克•k•谢蒂领导的一个团队,博士,分子和细胞医学系教授在德州农工大学医学院,再生医学研究所副主任和研究职业科学家奥林e .爱尔兰人退伍军人医疗中心,德州中部退伍军人卫生保健系统的一部分,正致力于一个更好的和永久的治疗癫痫。他们的研究结果发表在本周的《美国国家科学院学报》(PNAS)。

癫痫是当大脑的兴奋性神经元引起的火太多,抑制碱(那些告诉兴奋性神经元停止firing-aren不丰富或不操作的最优水平。主要的抑制性神经递质在大脑中被称为GABA,γ-氨基丁酸的缩写。

在过去的十年里,科学家们已经学会了如何创建诱导多能干细胞与普通成人细胞,如皮肤细胞。这些干细胞可以诱导成为体内几乎任何类型的细胞,包括使用GABA神经元细胞,称为GABA ergic中间神经元。

“我们所做的就是人类诱导性多功能干细胞gaba ergic祖细胞移植到海马体在颞叶癫痫早期的动物模型,“Shetty说。海马体是大脑中一个区域在颞叶癫痫发作产生,这也是重要的学习、记忆和情绪。“这工作很好抑制癫痫发作,甚至改善认知和情绪功能在癫痫的慢性阶段。”

进一步的测试表明,这些移植的人类神经元形成突触,或与主机连接,兴奋性神经元。“他们也积极对GABA和其他专业的标志抑制性中间神经元的子类,这是目标,“Shetty说。“本研究的另一个有趣的方面是移植人类gaba ergic神经元被发现是直接参与控制癫痫发作,沉默的移植gaba ergic神经元数量的增加导致癫痫。”

“这发布谢蒂和他的同事们是向前迈出的重要一步治疗否则无法治愈的疾病的大脑,”达尔文j . Prockop说,医学博士,博士,基因组医学的Stearman椅子,德州农工大学再生医学研究所的主任和德州农工大学医学院的教授。“工作的一个重要方面是相同的细胞可以从患者获得。”这种类型的过程,称为自体移植,病人具体的,也就是说不会有排斥的风险的新神经元,和人不需要抗排斥药物。

“我们将需要确保我们做利大于弊,“Shetty说。“展望未来,我们需要确保所有的细胞移植已经变成了神经元,因为把未分化的多能干细胞进入体内会导致肿瘤和其他问题。”

癫痫的发展经常发生在头部受伤后,这就是为什么美国国防部资金更好的治疗和预防的发展感兴趣的选择。

“大量的研究是必需的病人可以安全地治疗之前,“Prockop说。“但这出版物显示,患者可以有一天用自己的细胞治疗癫痫的毁灭性影响,但也许还其他疾病如帕金森症和阿尔茨海默氏症”。

Shetty警告说,这些测试在最初的脑损伤后早期干预引起的癫痫持续状态,是一种癫痫持续状态超过五分钟。下一步就是看看类似的移植工作对慢性癫痫病例,尤其是耐药性癫痫。“目前还没有有效的治疗耐药性癫痫伴随着抑郁,内存问题,和死亡率一般人群的5到10倍,”他说。“我们的研究结果表明,诱导多功能干细胞gaba ergic细胞疗法已经承诺提供一个长期癫痫发作控制和减轻并发症与癫痫有关。”

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参考:
Upadhya D。,Hattiangady B。卡斯特罗,o . W。帅,B。Kodali, M。、Attaluri年代。,。Shetty, a . k . (2018)。人类诱导多能干细胞兆欧细胞移植后癫痫持续状态通过突触整合减弱慢性癫痫和并发症。美国国家科学院院刊》上116 (1),287 - 296。doi: 10.1073 / pnas.1814185115