摘要:脊髓损伤可导致运动和感觉麻痹以及自主神经系统紊乱,包括排尿和排便功能障碍,从而严重损害生活质量。研究人员通过将人类诱导多能干细胞衍生的神经干/祖细胞(hiPSC-NS/PC)移植到脊髓损伤组织中,继续探索治疗瘫痪的新干细胞策略。为了加强治疗效果,科学家们已经建
脊髓损伤可导致运动和感觉麻痹以及自主神经系统紊乱,包括排尿和排便功能障碍,从而严重损害生活质量。研究人员通过将人类诱导多能干细胞衍生的神经干/祖细胞(hiPSC-NS/PC)移植到脊髓损伤组织中,继续探索治疗瘫痪的新干细胞策略。为了加强治疗效果,科学家们已经建立了一个方案来诱导具有胶质生成能力的 hiPSC-NS/PC,有效地产生星形胶质细胞和少突胶质细胞。这些细胞的移植成功地减少了大鼠模型中与脊髓损伤相关的运动缺陷,这可能是由于在受损组织中观察到的残余神经元的髓鞘再生增强所致。神经胶质细胞生成能力的诱导也有望升级人类 hiPSC-NS/PC 移植疗法。为了提高移植效果,不仅致力于细胞移植,还致力于其他因素来改善受损脊髓组织的环境。最近研究发现移植的细胞形成整合到神经回路中的神经元,同时在脊髓损伤的组织中产生营养因子,这对于再生疗法的有效性非常重要。
来自日本庆应义塾大学医学院Yoshitaka Kase 团队正在尝试通过保护未受损伤的剩余神经组织并改善损伤周围的环境(例如通过减少炎症)来增强 hiPSC-NS/PC 移植治疗的功效。在此背景下,肝细胞生长因子一直是关注的焦点。2023年,在慢性完全性脊髓损伤大鼠模型的受损组织中添加肝细胞生长因子,并在损伤部位植入胶原明胶支架,发现这可以抑制炎症并显着提高hiPSC-NS /PC细胞移植的治疗效果。该团队认为,实验设计(DOE) 的应用对于脊髓损伤治疗研究是不可避免的。例如,它可以帮助以各种方式优化肝细胞生长因子给药方案。建议七天的肝细胞生长因子给药比两天的方案更有益,但还有一些其他参数需要优化,包括持续时间、剂量、途径和频率。这些参数对脊髓损伤治疗结果的影响大多未得到阐明。因此,筛选实验对于进一步优化 hiPSC-NS/PC 移植疗法至关重要,因为这些初步实验将有助于确定哪些参数值得微调,而哪些则不值得微调。鉴于使用 hiPSC-NS/PC 移植疗法从脊髓损伤中恢复是一系列复杂的过程,其中涉及受损组织、移植细胞、它们的微环境和其他治疗因素,精心策划的筛选实验和可行的试验次数将有助于科学家以简单且经济有效的方式解开复杂性。实验设计(DOE)的应用可以使脊髓损伤研究界受益,因为它提供了在平衡结果分辨率的同时减少不愉快的成本(包括牺牲动物、费用、时间和劳动力)的方法。
文章在《中国神经再生研究(英文)》杂志2025年 9月 9 期发表。
文章来源:Okano Y, Okano H, Kase Y (2025) Spinal cord injury regenerative therapy development: integration of design of experiments. Neural Regen Res 20(9):2571-2573.doi.org/10.4103/NRR.NRR-D-24-00553
来源:中国神经再生研究杂志