胡昔權(quán)教授團(tuán)隊在Cell子刊發(fā)表神經(jīng)康復(fù)最新研究成果
近日,我院腦病中心胡昔權(quán)教授神經(jīng)康復(fù)團(tuán)隊在國際知名學(xué)術(shù)期刊Stem Cell Reports(中科院分區(qū)醫(yī)學(xué)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(xùn)練可促進(jìn)移植的神經(jīng)干細(xì)胞分化與功能整合進(jìn)而改善腦卒中大鼠神經(jīng)功能。
Stem Cell Reports雜志為國際干細(xì)胞研究學(xué)會(International Society for Stem Cell Research)官方期刊,也是國際頂尖自然科學(xué)學(xué)術(shù)期刊Cell的子刊。胡昔權(quán)教授、中國科學(xué)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(xué)的進(jìn)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(jīng)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(jīng)干細(xì)胞移植為代表的細(xì)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(jīng)干細(xì)胞能否在腦內(nèi)分化、成熟并與宿主神經(jīng)細(xì)胞整合,進(jìn)而改善神經(jīng)功能,該問題仍然備受質(zhì)疑,這也嚴(yán)重阻礙了神經(jīng)干細(xì)胞移植的臨床轉(zhuǎn)化應(yīng)用。此外,神經(jīng)科學(xué)家普遍認(rèn)為人神經(jīng)細(xì)胞的體內(nèi)成熟需要長達(dá)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(fù)時機。
本研究首次發(fā)現(xiàn):移植神經(jīng)干細(xì)胞后及時給予運動訓(xùn)練,可以顯著促進(jìn)移植細(xì)胞分化及成熟,并與宿主神經(jīng)元形成神經(jīng)環(huán)路;與此同時,通過運動訓(xùn)練,移植細(xì)胞分化成熟這一過程可被縮短至1-3個月。干細(xì)胞移植后運動訓(xùn)練實驗組的腦梗死體積、神經(jīng)元分化成熟以及宿主神經(jīng)血管再生等多項指標(biāo)均明顯優(yōu)于對照組、單純干細(xì)胞移植組和單純運動訓(xùn)練組,同時該組在運動功能恢復(fù)方面也表現(xiàn)最佳。進(jìn)一步機制研究表明:一方面,運動訓(xùn)練創(chuàng)造了一個有利于神經(jīng)元存活和再生的腦內(nèi)微環(huán)境——損傷灶周圍神經(jīng)營養(yǎng)因子水平顯著增加、血管生成增強,而炎癥和氧化應(yīng)激水平顯著下降;另一方面,運動訓(xùn)練還可顯著提升相關(guān)神經(jīng)突觸活動水平和神經(jīng)遞質(zhì)水平,從而促進(jìn)損傷神經(jīng)環(huán)路的重建和運動功能恢復(fù)。
運動訓(xùn)練因其非侵入性、低風(fēng)險以及無副作用等特點,目前已被廣泛應(yīng)用于大腦損傷后的康復(fù)治療。本研究充分表明,運動訓(xùn)練可以促進(jìn)移植細(xì)胞的分化、成熟和整合,神經(jīng)干細(xì)胞移植結(jié)合運動訓(xùn)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(jié)果對進(jìn)一步推動神經(jīng)干細(xì)胞移植的臨床轉(zhuǎn)化應(yīng)用具有重要意義。與此同時,本研究也為運動訓(xùn)練促進(jìn)腦損傷后的神經(jīng)可塑性機制提供了直接的、明確的證據(jù),進(jìn)一步明確了運動訓(xùn)練作為康復(fù)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