脊髓损伤引发的炎症会伤害抑制性神经环路,使神经递质GABA失调,从而导致神经性疼痛和膀胱功能障碍。在大脑发育过程中,皮层中间神经元前体产生自腹端脑区,其中包括内侧神经节隆起(MGE)。这些前体细胞可以在大脑中长距离迁移,存活,并分化为为GABA能中间神经元,形成神经环路并增强GABA能神经系统。在此之前的研究中,UCSF的研究人员通过将来源于小鼠干细胞的MGE样细胞移植到损伤的脊髓中,成功地治愈了神经性疼痛。在UCSF另一项近期研究中,研究人员通过将小鼠MGE样细胞移植到海马(癫痫发作起始脑区)成功地控制小鼠的癫痫发作。
科学家们在此前的研究基础上,更进一步探究人类的GABA前体细胞是否也可以有效地整合到受损脊髓中,改善膀胱功能和慢性疼痛。
研究人员将实验室培养的人类胚胎干细胞分化为MGE样抑制神经元前体细胞,然后将未成熟的人类细胞移植到小鼠损伤两周后的胸段脊髓中。六个月后,这些细胞成功地迁移到损伤部位,发育为成熟的抑制性神经元,并与该部位的脊髓环路建立了突触连接。而未被治疗的对照组脊髓损伤小鼠发展为对触觉和疼痛刺激过度敏感,并出现不正常的抓挠行为,而移植了人类抑制性神经元的小鼠这些神经性疼痛的症状明显更少。同时,小鼠膀胱压力下降,潴留在膀胱内的尿量减少,膀胱功能也得到显著改善。
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