由干细胞制成的神经元可以抑制癫痫发作

研究人员发现,将干细胞衍生的神经元移植到大脑中会抑制动物模型中的癫痫发作。

大约有340万人,或1.2%的人口,患有活动性癫痫。虽然大多数患者对药物有反应,但即使在尝试多种抗癫痫药物后,仍有20%至40%的癫痫患者仍有癫痫发作。

即使药物确实起作用,人们也可能会出现认知和记忆问题以及抑郁症,可能是由于潜在的癫痫发作和治疗药物的组合。

从皮肤细胞到脑细胞

癫痫发作发生在大脑中的兴奋性神经元激发过多而抑制性神经元 - 那些告诉兴奋性神经元停止发射的神经元 - 不是丰富的或者没有以最佳水平运作。脑中主要的抑制性神经递质称为GABA,是γ-氨基丁酸的缩写。

在过去的十年中,科学家们已经学会了如何从普通的成体细胞(如皮肤细胞)中制造诱导性多能干细胞。然后可以诱导这些干细胞成为体内几乎任何类型的细胞,包括使用GABA的神经元,称为GABA能中间神经元。

“我们所做的是在早期颞叶癫痫的动物模型中将人诱导的多能干细胞衍生的GABA能神经祖细胞移植到海马体内,”德克萨斯A&M大学分子与细胞医学系教授Ashok K. Shetty说。医学院。

海马是大脑中癫痫起源于颞叶癫痫的区域,这对于学习,记忆和情绪也很重要。“它可以很好地抑制癫痫发作,甚至改善癫痫慢性期的认知和情绪功能。”

进一步的测试表明,这些移植的人类神经元与宿主兴奋性神经元形成突触或连接。

“他们对GABA和抑制性中间神经元的特殊亚类的其他标志物也是阳性,这是目标,”Shetty说。“这项研究的另一个有趣的方面是移植的人类GABA能神经元被发现直接参与控制癫痫发作,因为移植的GABAergic神经元的沉默导致癫痫发作的数量增加。”

回收细胞

“这项工作的一个重要方面是可以从患者身上获得相同的细胞,”Darwin J. Prockop说,他是基因组医学主席,德克萨斯A&M再生医学研究所所长,德克萨斯A&M医学院教授。这种称为自体移植的过程是患者特异性的,这意味着不存在排斥新神经元的风险,并且该人不需要抗排斥药物。

谢菲说:“我们需要确保我们做得更好而不是伤害。” “展望未来,我们需要确保移植的所有细胞都变成神经元,因为将未分化的多能干细胞放入体内可能导致肿瘤和其他问题。”

癫痫的发展通常发生在头部受伤之后,这就是国防部有兴趣为更好的治疗和预防方案的发展提供资金的原因。

“在患者得到安全治疗之前,需要进行大量研究,”Prockop说。“但是这本出版物显示了一种方式,患者有朝一日可以用自己的细胞治疗癫痫的破坏性影响,但也许还有其他疾病,如帕金森病和阿尔茨海默病。”

Shetty警告说,这些测试是癫痫持续状态引起的最初脑损伤后的早期干预,这是一种持续超过5分钟的人类癫痫发作状态。下一步是看看类似的移植是否适用于慢性癫痫病例,尤其是耐药性癫痫病例。

“目前,对于耐药性癫痫伴有抑郁症,记忆问题和死亡率的普通人群,没有有效的治疗方法,”他说。“我们的研究结果表明,诱导多能干细胞衍生的GABA能细胞疗法有望提供持久的癫痫发作控制,并减轻与癫痫相关的合并症。”