城大和医学院研究人员开发的转基因神经干细胞显示出治

由城市大学(城大)和大学(港大)共同领导的研究小组最近利用基因改造的人类神经干细胞(hNSC)在脊髓损伤治疗方面取得了重大进展。他们发现，特异性调节hNSCs中的基因表达至一定水平，可以有效促进受损神经回路的重建，恢复运动功能，为脊髓损伤患者提供新的治疗机会。

创伤性脊髓损伤是一种毁灭性的疾病，通常由跌倒、车祸或运动相关损伤等事故引起。具有长轴突的脊髓神经元在大脑和身体其他部位之间传递信号、控制我们的运动和感官知觉方面发挥着关键作用。脊髓损伤会对神经元和轴突造成不可逆的损伤，从而显着中断信号传输，从而导致运动和体感功能缺陷。

“目前，脊髓损伤患者尚无有效的临床管理或治疗方案，往往会导致他们终生残疾。”刘艾嘉教授解释道。城大神经科学系助理教授，也是该研究的共同负责人。“虽然最近通过移植源自人类诱导多能干细胞的 hNSC 在促进脊髓再生方面取得了进展，但所获得的功能恢复程度有限。这主要是由于病变部位周围的微环境恶劣，例如星形胶质疤痕的屏障状结构的形成以及成人缺乏用于神经元分化的神经营养因子。这些因素阻碍了功能性神经元再生，导致修复时间延长和功能恢复有限。”

以往的研究报道了一种基因——SOX9在损伤部位高水平表达，该基因本身是胶质疤痕形成和阻碍神经元存活和分化的主要原因。为了克服损伤后微环境的不利影响，联合研究团队对移植的神经干细胞进行了改造，将SOX9分级减少约50%。

表达半剂量 SOX9 的转基因 hNSC 在移植到恶劣的微环境中后，会产生强大的神经元分化和成熟(神经系统中的未成熟细胞成为专门神经细胞的过程)，从而促进脊髓中神经回路的重建。较短的时间。它还显着减少了神经胶质疤痕的积累，促进长距离轴突的生长。研究小组记录到移植后 3 个月时大量轴突延伸超过 35 毫米，而未经修饰的神经干细胞的轴突数量相对较少，延伸较短至 25 毫米。

为了进一步探讨修饰后的hNSCs治疗脊髓损伤的疗效，研究团队利用严重脊髓损伤大鼠模型来评估移植后的运动恢复情况，包括网格行走和连续行走。前者记录肢体协调能力，例如以正确的位置抓住网格横档的能力，后者记录步进模式以展示他们的步态和指尖运动能力。

与移植有未修饰 hNSC 的大鼠相比，移植有 SOX9 基因修饰 hNSC 的大鼠在将受影响的后爪放在网格上方面表现得更好，并且在受伤 10 周后，错误的步骤更少。此外，这些经过治疗的大鼠在走过一米长的狭窄走廊时表现出良好的步态，具有清晰的爪子位置和脚趾运动。

“我们的研究结果揭示了一个新的治疗方向，通过使用基因改造策略来改变移植物对损伤后体内有害微环境的反应，提高细胞对微环境的耐受性和自我分化潜力。这为修复受损脊髓带来了新的治疗方向。”刘教授说。

“hNSC 的这种基因修饰，特别是那些源自患者特异性人诱导多能干细胞的 hNSC，可以从患者的皮肤或血细胞中产生，消除了使用胚胎干细胞的伦理问题，并将免疫排斥的风险降至最低。系统。它为严重创伤性脊髓损伤提供了更有效的自体干细胞疗法，”她补充道。

该研究结果发表在科学杂志《Advanced Science》上，标题为“Transpla

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