用于帕金森病治疗的刺激干细胞生长的纳米结构

2020年7月23日讯 /BIOON /——香港浸会大学(HKBU)的研究人员发明了一种结构，可以刺激神经分化成神经细胞。他们发现，将这些神经细胞移植到患有帕金森病的大鼠体内，随着新细胞取代移植部位周围受损的神经细胞，这些神经细胞逐渐改善了大鼠的症状。这项新发明为治疗提供了有希望的见解，并为帕金森病的新治疗带来了希望。

用治疗

帕金森病是最常见的神经退行性疾病之一。它通常在60岁以上的人群中被。它起源于黑质中多巴胺能神经元的退化。黑质是大脑的一个复杂而关键的区域，它受损会导致身体运动受损，身体的运动系统出现问题，常见的症状包括颤抖和行走困难。

图片来源：Hong Kong Baptist University

虽然目前的治疗方法不能完全治愈帕金森病，但干细胞治疗是最有希望的治疗方法之一。它包括培养分化成新的健康细胞、组织或器官，然后可以移植到人体来代替受损或死亡的细胞。

传统的培养技术需要在培养基中添加大量的生长因子。所使用的化学物质可能会刺激癌细胞的生长，增加移植到人体后发生的风险。此外，通过这种方法获得的类脑结构通常与大脑中的类似结构不太相似。传统养殖技术的养殖周期超过一个月，养殖效率低，污染风险高。

减少分化时间和癌症风险

Nanomatrix由生物学系Ken Yung Kin-lam教授领导的研究小组和物理学系的副教授Jeffery Huang Zhifeng领导的研究小组合作开发，可以诱导快速和特定的神经分化成微型黑质样结构(mini-SNLSs)。这些mini-SNLSs主要由多巴胺能神经元组成，可替代脑内黑质受损或退化的细胞。

矩阵由涂有结构层的二氧化硅板组成。纳米矩阵的厚度只有550 ~ 730纳米，但其表面有数万亿个纳米之字形结构，可以在不使用化学生长因子的情况下启动神经向mini-SNLSs的生长。

当神经在体外与他们定制的纳米之字形基质进行物理接触时，"物理按摩"可以诱导细胞迅速分化为所需的多巴胺能神经元。一个自我组织的类似小脑的结构可以在短短两周内被开发出来，致癌的风险大大降低。

在大鼠模型上的令人鼓舞的结果

研究小组用mini-SNLSs在大鼠模型上进行了进一步的实验室试验。他们将用纳米之字形基质培养的mini-SNLSs移植到帕金森病大鼠的大脑中，这些大鼠表现出严重的运动不对称和旋转，这是帕金森病的主要症状。

从移植后第8周开始，所有大鼠的旋转功能均有改善，并逐渐减弱。在第18周，可见多巴胺能神经元，并广泛分布于移植的原发部位。此外，未发现样特征。相比之下，没有移植的对照组大鼠没有任何好转的迹象。

图片来源：Hong Kong Baptist University

其他功能细胞的分化

结果表明，这些微型脑样结构在大鼠大脑中表现出良好的生存能力和功能，并导致帕金森病在大鼠体内的早期和进展性改善。它为疗法的研究奠定了基础，最终可能治愈帕金森病。

通过改变纳米之字形的硬度、密度和排列，或基质层的形状，神经可以分化成不同的理想功能细胞。这项发明在治疗其他无法治愈的疾病，如阿尔茨海默氏症和某些类型的癌症方面显示出巨大的潜力。

这一研究发现发表在学术期刊Advanced Science上。研究小组已经获得了纳米之字形矩阵的美国专利。（100医药网100yiyao.com）

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