根据最新的宾夕法尼亚大学牙科学院和佩勒曼医学院的一项跨学科研究,一种修复周围神经的新方法是将龈源性间充质干细胞的再生能力与生物支架结合起来,促进面部损伤后神经功能的恢复。该研究成果发表在最新的NPJ再生医学杂志上,有望为我们打开干细胞构建功能性神经的应用之门。
面对严重的面部或口腔神经损伤,熟练的外科医生可以从手臂或腿部取出一条神经,用它来恢复原来的创伤部位的运动或感觉。这种方法被称为自体神经移植,是神经修复的标准,但也有其缺点。除了对身体造成损伤外,自体神经移植并不总能导致神经完全和功能性再生,特别是对于较大的损伤。
科学家和临床医生最近采用了一种不同的策略来重建功能神经,包括应用支架来指导神经生长。在实验方法中,这些支架被注入生长因子和细胞来支持再生。但到目前为止,这些努力尚未完全成功。
由于未能诱导大量再生轴突穿过移植物,然后充分成熟并再生髓鞘,从而形成功能连接。
宾州大学的研究人员此次取得了重大突破,他们通过诱导人牙龈来源的间充质干细胞(GMSCs)生长雪旺样细胞,然后在动物模型中,将这些细胞植入支架结果显示面神经损伤的修复与自体神经移植同样有效。
我们希望创造一种生物途径,利用干细胞的再生能力,而不是自体移植。以这种方式重建神经细胞是一种新的模式。“
AnhL,宾夕法尼亚大学牙科医学院主席
十多年来,研究团队率先使用GMSCs来治疗多种炎症疾病和再生各种类型的颅面组织。牙龈组织易于提取和迅速愈合,提供了一个可获取的GMSCs来源。
目前在宾夕法尼亚牙科大学任教的张群洲(音译)和他的同事们,能够运用他们先前对GMSCs的理解,利用特定的条件将它们生长在胶原基质中,这些条件刺激细胞成为雪旺细胞(SchwannCll),这些细胞的身份被多种遗传标记所证实。
利用三维胶原水凝胶将GMSCs转化为NCSC/SCP样细胞生成功能化NGCs
“我们观察到了这个非常有趣的现象,”L说,“当我们改变基质密度并将细胞三维悬浮起来时,它们就会改变成更多的神经峰性质,表现和雪旺细胞一样。”
研究人员利用市场上提供的神经生长支架,将这些细胞引入胶原水凝胶中。“这些细胞迁移到神经移植物中,形成一组雪旺细胞,”L说。“通过这样做,可以形成功能化的神经引导,以引导损伤所留下的间隙中轴突的产生。”
当研究小组将这些移植物植入带有面神经损伤的啮齿动物体内,然后测试结果时,他们发现了功能修复的证据。与接受“空白”移植的动物相比,这些动物的面部下垂较少,神经传导也得到恢复。植入的干细胞在移植后在动物体内存活了几个月。
植入促进大鼠面神经的功能恢复和轴突再生研究人员说:“接受注入带有细胞的神经导管的动物的表现与接受自体移植修复的动物相当。”这绝对是一项需要进一步追求的技术,研究人员表示将会推进该领域的临床应用研究。
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