脊髓损伤修复和星形胶质细胞

        科学家最近发现从干细胞生成发特定类型的人体细胞，移植进入脊髓损伤的大鼠，为损伤的恢复提供了巨大的好处，不仅能修复受损的神经系统，而且能帮助动物恢复运动功能。这项研究侧重于人的星形胶质细胞-（中枢神经系统中的主要支持性细胞 ）。研究表明，这些星形细胞的移植是治疗脊髓损伤及其他中枢神经系统疾病的一潜在的新途径。以往在大鼠的研究已经证明神经干细胞对脊髓损伤的修复作用，而此项工作则显示了对损伤有更好的修复效果。新的发现与以往的星形胶质细胞不同，这项研究是利用人胎儿神经胶质细胞前体细胞，通过转换（或者说打开和关闭）细胞的分化信号，能过产生两类星形胶质细胞。一旦植入体内，仅一种人类星形胶质细胞类型具有显著促进脊髓损伤恢复的作用，而另一类星形胶质细胞没有这种作用。这表明不同类型的人星形胶质细胞，虽然来源于同类相人星形胶质细胞前体细胞，却具有完全不同的脊髓损伤修复效果。研究也发现移植原代干细胞对脊髓损伤的恢复没有直接的帮助，因此认为，这种将未分化的干细胞移植到受损区域的修复途径，并籍此希望使这些干细胞在体内变成最有修复作用的细胞类型，有可能不是修复脊髓损伤的最好策略。参与这项研究的学者认为：“产生非常有效的人星形胶质细胞和移植前在体外培养最有效的细胞类型，是修复损伤脊髓的重要步骤”。“显然，我们不能依靠损伤的组织，诱导和促使这些前体细胞分化成最有用类型的星形胶质细胞。” 要生成不同类型的星形胶质细胞，首先分离出人神经胶质前体细胞，然后使这些前体细胞接触或暴露在两种不同的信号分子的培养条件下。这两种分子是BMP（bone morphogenetic protein，骨形态发生蛋白）和CNTF（ciliary neurotrophic factor，睫状神经趋化因子），它们能决定神经胶质前体细胞的进一步分化发展的命运。用BMP诱导的人星形胶质细胞移植能提供显著的疗效，能保护损伤脊髓达70%的神经元，支持神经纤维的生长和恢复运动功能。相比而言，移植CNTF诱导的星形胶质细胞，则未能提供上述作用。估计，星形胶质细胞构成了人脑和脊髓中所有类型细胞的绝大部分，对神经元和中枢神经系统的其他细胞提供多种不同类型的支持作用。这些多重功能很可能有助于特定的人星形胶质细胞修复受损的脊髓。进一步检测星形胶质细胞在不同类型脊髓损伤状态下的作用，以及损伤后早期与晚期时治疗的效果，将有助于促进星形胶质细胞移植在临床上的应用。显然脊髓损伤的治疗，需要多学科领域和方法的结合，而此项发现显示了产生特定人星形胶质细胞然后进行移植的重要性和重要的临床意义。(Transplantation of Specific Human Astrocytes Promotes Functional Recovery after Spinal Cord Injury. PLoS ONE: Research Article, published 02 Mar 2011)