脑神经再生、脑部功能恢复不再是梦!台卫院研究发现神经再生、修复关键物质—干细胞外泌体
台湾卫生研究院细胞与系统医学研究所李华容副研究员研究团队历经7年的研究,发现利用特殊技术刺激间质干细胞,可分离出具有修复细胞功能的“干细胞外泌体”(Stem Cell-derived Exosomes),并从中鉴定出促使脑神经再生及脑部功能恢复之活性物质。
若对大脑受损的小鼠注射干细胞外泌体,观察到受损的神经细胞可以长出突触,神经细胞的数量可以恢复到原本的6成。此研究显示,干细胞外泌体较间质干细胞更具有促进组织再生的能力,又能避免细胞植入手术的风险及副作用,对再生医疗带来新的突破。此系列研究已分别于2019、2020年发表于国际再生医学权威期刊《STEM CELLS Translational Medicine》,并获得海外媒体专栏报导。
实验证实大脑受损小鼠注射“干细胞外泌体”1个月后,受损区域神经细胞数量恢复到原本6成
为了让干细胞治疗及可能的应用更加普及,同时解决并发的负面反应,台湾卫生研究院研究团队致力于发现干细胞具有修复能力的关键。研究发现,细胞外泌体是细胞用来和外界沟通的一种工具,在不同环境下所装载的讯息也不同。以特殊技术刺激广泛存在于骨髓、脂肪里的间质干细胞,可分离出具有修复不正常细胞缺失功能的“干细胞外泌体”。
在大脑受损的小鼠实验中,用注射方式提供带有“修复”能力的外泌体,1周后不仅可以观察到,原先大脑受损的小鼠其神经细胞可以长出突触;更在1个月后发现受损区域神经细胞的数量可以恢复到原本的6成,且动物的认知、学习和记忆功能皆获得改善。
进一步分析团队所开发的诱导型间质干细胞外泌体之组成分,鉴定出内含2',3'-Cyclic Nucleotide 3'-Phosphodiesterase等数种促使脑神经再生及脑部功能恢复之活性物质,显示干细胞外泌体就具有促进组织再生的能力,而因无需手术植入干细胞,可避免干细胞治疗原有的风险及副作用,且可进行自动化制剂,有潜力成为再生医疗的新方向。维克森林再生医学研究所所长(the Wake Forest Institute for Regenerative Medicine) Dr. Anthony Atala对此表示高度期许:“期待看到这项技术在治疗脑损伤和神经退化疾病的成功发展”。
本技术已取得台湾专利,且同步申请美国、英国、日本专利。李华容博士表示,目前干细胞外泌体的研究范围虽然仅限于治疗神经相关疾病,但未来可望用于治疗退化性疾病、组织或器官损伤、细胞缺陷、神经退化性疾病、脑与脊髓创伤、中风、学习障碍、巴金森氏症、心肌梗塞、肌肉萎缩症等疾病。