胡昔權教授團隊在Cell子刊發(fā)表神經康復最新研究成果
近日,我院腦病中心胡昔權教授神經康復團隊在國際知名學術期刊Stem Cell Reports(中科院分區(qū)醫(yī)學1區(qū)Top期刊,IF=7.765)發(fā)表了題為“Physical exercise promotes integration of grafted cells and function recovery in an acute stroke rat model”的原創(chuàng)性研究成果:運動訓練可促進移植的神經干細胞分化與功能整合進而改善腦卒中大鼠神經功能。
Stem Cell Reports雜志為國際干細胞研究學會(International Society for Stem Cell Research)官方期刊,也是國際頂尖自然科學學術期刊Cell的子刊。胡昔權教授、中國科學院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院潘光錦教授為論文共同通訊作者,吳睿博士后(中山三院)、郭宜平副研究員(中科院)、張麗穎副主任醫(yī)師(中山三院)為該論文的共同第一作者。
腦卒中已成為我國成人致死致殘的首位病因,其發(fā)病率和死亡率居世界首位。雖然隨著醫(yī)學的進步,腦卒中患者的生存率較前明顯提高,但80%以上的存活患者會遺留不同程度的神經功能障礙,如運動功能障礙、感覺功能障礙等。遺憾的是,這些功能障礙目前尚無有效的臨床治療手段。
隨著近年來研究的不斷深入,以神經干細胞移植為代表的細胞替代治療有望成為治療腦卒中的新手段。然而,移植的神經干細胞能否在腦內分化、成熟并與宿主神經細胞整合,進而改善神經功能,該問題仍然備受質疑,這也嚴重阻礙了神經干細胞移植的臨床轉化應用。此外,神經科學家普遍認為人神經細胞的體內成熟需要長達半年至一年以上時間,這顯然不利于腦卒中的治療,也極易錯失腦卒中的最佳康復時機。
本研究首次發(fā)現(xiàn):移植神經干細胞后及時給予運動訓練,可以顯著促進移植細胞分化及成熟,并與宿主神經元形成神經環(huán)路;與此同時,通過運動訓練,移植細胞分化成熟這一過程可被縮短至1-3個月。干細胞移植后運動訓練實驗組的腦梗死體積、神經元分化成熟以及宿主神經血管再生等多項指標均明顯優(yōu)于對照組、單純干細胞移植組和單純運動訓練組,同時該組在運動功能恢復方面也表現(xiàn)最佳。進一步機制研究表明:一方面,運動訓練創(chuàng)造了一個有利于神經元存活和再生的腦內微環(huán)境——損傷灶周圍神經營養(yǎng)因子水平顯著增加、血管生成增強,而炎癥和氧化應激水平顯著下降;另一方面,運動訓練還可顯著提升相關神經突觸活動水平和神經遞質水平,從而促進損傷神經環(huán)路的重建和運動功能恢復。
運動訓練因其非侵入性、低風險以及無副作用等特點,目前已被廣泛應用于大腦損傷后的康復治療。本研究充分表明,運動訓練可以促進移植細胞的分化、成熟和整合,神經干細胞移植結合運動訓練的組合介入未來有望發(fā)展成為治療腦損傷疾病的新方案,該結果對進一步推動神經干細胞移植的臨床轉化應用具有重要意義。與此同時,本研究也為運動訓練促進腦損傷后的神經可塑性機制提供了直接的、明確的證據(jù),進一步明確了運動訓練作為康復治療主要手段的重要價值。
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論文原文鏈接:https://www.cell.com/stem-cell-reports/fulltext/S2213-6711(21)00645-7