您的位置:首页

详情

基于神经再生与免疫调节治疗中枢神经变性损伤疾病的系列研究

2015-10-21

中枢神经变性疾病如帕金森氏病、阿尔茨海默病及多发性硬化症等,已成为继心血管疾病和癌症之后严重影响人类健康的第三大疾病,迄今无法治愈。免疫应答异常在此类疾病的发生发展中起重要作用,是导致中枢神经元大量溃变丢失的主要原因。神经干细胞(neural stem cellsNSCs)虽具备再生修复缺损神经组织的潜能,但因取材困难(主要来自胚胎或成体脑组织)和缺乏有效抗炎与免疫调节作用,移植后难以存活与分化,降低了临床治疗的可行性。近年来国内外许多研究者采用骨髓或脐血间充质干细胞移植,虽取材容易,但移植后神经系分化率极低,无法有效替代修复缺损的神经组织,难以获得满意疗效。

为解除以上瓶颈问题,辽宁中医药大学杨静娴教授成功制备了兼具细胞替代与基因治疗双重作用且来源丰富、无免疫源性的新型骨髓源NSCs,为多种神经退变损伤性疾病的修复治疗提供了理想的供体细胞;同时联合免疫调节、中药干预等多种手段,为此类难治疾病提供了新的有效治疗方法。

1.基因工程骨髓源NSCs通过神经再生与免疫调节治疗中枢神经自身免疫性脱髓鞘疾病

1)采用成体干细胞体外培养、定向诱导分化等技术,将骨髓间充质干细胞诱导成NSCs,移植后在中枢病灶区分化为神经元和胶质细胞,神经系分化率达80%,能有效再生修复缺损的神经组织,且取材容易、来源丰富、无免疫源性,为临床治疗提供了理想的供体细胞,解除了NSCs来源不足对临床应用的限制。

2)采用基因工程方法使骨髓源NSCs高表达抗炎因子IL-10、趋化因子受体CCR5和神经营养因子NT-3等,移植后该细胞能迅速大量迁移至中枢病变部位,替代修复损伤神经,同时还能作为载体释放IL-10NT-3等,抑制免疫炎症反应减轻神经损伤,发挥神经修复与保护的双重作用。

2.独活香豆素联合转基因骨髓源神经干细胞治疗阿尔茨海默病

选用兼具祛风除湿与补肾益精双重功效的中药独活,提取纯化出其主要药理活性部位香豆素组分,联合NT-3转基因骨髓源NSCs移植治疗APP/PS1双转基因阿尔茨海默病小鼠模型。研究结果表明,该NSCs能再生修复脑内损伤的神经组织,并向病变区输送神经营养因子NT-3,改善微环境营养状态;独活香豆素能调节机体免疫功能,抑制中枢免疫损伤保护神经组织,为内外源NSCs的存活与分化提供良好的微环境,同时纠正阿尔茨海默病肾精亏虚之病机,促进内外源NSCs增殖,诱导其分化为功能神经元,有效促进神经再生与功能重建,对阿尔茨海默病小鼠产生了显著疗效。相关研究获得了2011年国家自然科学基金面上项目、2012年国家自然科学基金国际合作交流项目、辽宁省及沈阳市等6项资助,获省级奖励3项。

3HSP70-荧光素酶报告基因检测系统在高通量药物筛选研究中的应用

热休克蛋白(HSP)是对神经细胞具有保护作用的蛋白。该研究以热休克蛋白作为新的药物作用靶点,构建了热休克蛋白(HSP70-荧光素酶报告基因检测系统,转染细胞后在短时间内测定细胞内荧光强度的变化,以检测药物对细胞热休克蛋白、热休克反应的影响;再结合S35-HSF1衰减检测、siRNA转染、基因敲除、细胞周期分析等技术,探索并揭示了中枢免疫应答异常的部分机制,建立了调节免疫功能、激活自身神经保护机制的方法,还筛选出多种抗衰老、防治神经变性疾病的药物,对从根本上预防和治疗中枢神经免疫与变性疾病具有重要意义。

该系列制备的骨髓源NSCs神经系分化率(>80%)远高于目前国内外常用的间充质干细胞(<10%),能有效再生修复缺损神经组织,为多种神经变性损伤的治疗提供了理想的种子细胞,解除了NSCs来源不足对临床应用的限制。制备了兼具神经再生与保护双重作用的基因工程NSCs,移植后不仅能迅速大量迁移至中枢病变部位,而且还能在修复替代的同时抑制免疫炎症反应保护神经细胞。以独活香豆素改变微环境、调控并诱导NSCs分化。独活香豆素不仅具备免疫调节与促神经再生的双重功效,且价格低廉、毒副作用小,具有许多西药无法比拟的优点,有望进一步开发为抗衰老、防治神经变性疾病的中药新药,同时也为中医药在神经再生领域的应用提供了新的思路。阐明Riluzole能通过激活热休克反应阻止神经元分化,发挥神经保护作用,有望进一步研发为抗衰老、防治神经变性疾病的新药。

 

专家简介

杨静娴,辽宁中医药大学教授,长期从事干细胞与转基因技术相结合治疗中枢神经变性疾病研究,建立了多种来源的成体干细胞系、诱导性多能干细胞系(iPS)、多种基因表达质粒及多种动物模型等。2010年到辽宁中医药大学工作后开始致力于研究中药单体及复方对干细胞增殖、分化的多靶点、多环节的调控,通过体外筛选与临床疗效相结合,有针对性地筛选相关中药活性组分及复方,研究其激活机体内源性干细胞和协同外源性干细胞移植治疗重大疾病的作用,同时研发干细胞治疗制剂,建立高通量药物筛选的iPS细胞模型及自体免疫细胞治疗技术与药物筛选平台等,将细胞替代、基因治疗和中药干预结合为一体,为多种神经退行性疾病、心脑血管病、糖尿病及肿瘤等难治疾病开辟了新的治疗途径。相关研究获得了20112012年国家自然科学基金2项、辽宁省及沈阳市等基金6项资助。2010年以来于国内外发表论文近30篇,其中SCI收录12篇,第一作者和通讯作者的SCI论文7篇,影响因子累计50,被引用60余次;参编著作及教材2部;获省级科技奖励3项;主讲课程7门,培养硕士生8名、博士生3名。