Cell子刊:长期选择性刺激移植的神经干/祖细胞可改善运动功能( 二 )


经CNO治疗的hM3DqNS/PC移植小鼠突触相关基因和蛋白表达增强
将hM3DqNS/PCS移植到SCI9天后的病灶内 , 移植后小鼠腹腔注射CNO , 之后进行转录组、蛋白定量和组织学分析 。 结果显示 , 移植脊髓中的小鼠基因表达谱与CNO刺激出现或消失后的时间有关(图2B) 。 此外 , 在第14天CNO组中 , 与突触合成相关基因表达增加(图2G) 。
对第14天CNO组下调表达基因的GO分析发现 , 与“小胶质细胞激活”和“白细胞激活炎症反应”相关基因差异显著 。 此外 , 与各种小胶质细胞及其激活相关基因热图显示 , 在第14天和第42天 , CNO组与生理盐水组相比 , 上文所述基因倾向于下调 , Iba1的免疫染色也显示出类似的结果 。

Cell子刊:长期选择性刺激移植的神经干/祖细胞可改善运动功能
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图2CNO处理的hM3DqNS/PC转基因小鼠损伤脊髓中突触相关基因的表达增强

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图3CNO增强hM3DqNS/PC移植小鼠脊髓损伤后突触相关蛋白表达增强
移植的hM3Dq-NS/PC在受损脊髓中存活并形成突触 , CNO刺激移植的hM3Dq-NS/PC保护宿主脊髓免受萎缩性改变 , SCI后42天 , CNO刺激移植的hM3DqNS/PC和未刺激的细胞分化为三个神经谱系的情况相似 , 受刺激的细胞没有成熟延缓和异常增殖等情况 。
最后 , 发现移植细胞后每天进行CNO刺激促进了小鼠运动功能的恢复 , 但不会加重痛觉感知 。

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图4hM3DqNS/PC移植后连续每日CNO刺激促进运动功能恢复 , 且不会加重痛觉超敏
讨论
总之 , 作者在亚急性脊髓损伤后连续和选择性地刺激移植的hM3DqNS/PCs , 刺激细胞激活了假定的突触伙伴神经元 , hiPSC-NS/PC移植后选择性刺激移植细胞可增强移植细胞与宿主神经元之间的突触传递 , 从而改善SCI动物的运动功能 。
作者的发现表明了神经活动对电路中其他细胞相互作用的重要性 , 并阐明了进一步推进细胞移植治疗的关键机制 。 康复训练也是一种长期刺激 , 可以促进动物的整体运动功能 , 但目前尚不清楚康复训练如何影响移植细胞的功能 , 以及是否可以有效增强突触的活动 。
此外 , 刺激移植物以增强突触活性的策略也可以应用于神经科学的其他领域 , 移植刺激可能是一种有效的治疗策略 , 这对包括脊髓损伤在内的一些创伤性神经损伤疾病的治疗提供了新的治疗思路 。
参考文献
Kawaietal.,Long-termselectivestimulationoftransplantedneuralstem/progenitorcellsforspinalcordinjuryim-proveslocomotorfunction,CellReports(2021),https://doi.org/10.1016/j.celrep.2021.110019
编译作者:原代美少女(brainnews创作团队)
校审:Simon(brainnews编辑部)