科学家们在寻找一种可以恢复因中风、脑损伤和阿尔兹海默症等疾病而失去大脑功能的药物方面向前迈出了一步。
美国宾夕法尼亚州立大学的研究人员利用四种小分子的组合将胶质细胞转化为具有功能的神经元。胶质细胞能够为神经元提供支持并保护神经元，而神经元是大脑中实现思维功能的细胞。
在这项近日发表在《Stem Cell Reports》上的研究中，研究人员描述了他们转换的神经元在实验室培养中如何存活了7个多月。新的神经元也表现出像正常脑细胞一样工作的能力。它们形成网络，并利用电信号和化学信号相互通信。
损伤后的胶质细胞增殖。
该研究的通讯作者、生物学教授Gong Chen解释说，当脑组织受损时，神经元不会再生。他补充说：“相反，神经胶质细胞聚集在受损的脑组织周围，在脑损伤后可以增殖。”
在他们的论文中，研究团队解释了神经胶质细胞如何形成疤痕来保护神经元免受进一步的伤害。
然而，由于它们的持续存在，胶质瘢痕也阻碍了新生神经元的生长和它们之间信号的传递。
该研究作者指出，过去曾经有研究尝试通过移除胶质疤痕来恢复神经元再生，但是他们都没有取得成功。
Chen教授认为，恢复受损神经元功能的最好方法是利用死亡神经元附近的胶质细胞生成新的神经元。
将星形胶质细胞重编程为神经元。
在过去的研究中，Chen教授和他的团队发现，可以利用按特定顺序排列的9个小分子通过化学手段将星形胶质细胞重编程为神经元。然而，当尝试将该方法从实验室转化为临床应用时，他们才意识到这太复杂了。
因此，这项新研究的目的是找到一种更小的分子组合，以更直接的方式将星形胶质细胞重编程为具有功能的神经元。
研究人员测试了数百种组合，直到他们发现了一种包含“四种核心药物”的有效配方。
该研究的第一作者、生物学研究生Jiu-Chao Yin说：“这四种分子能够调节人类星形胶质细胞的四个关键信号通路，我们可以高效地将人类星形胶质细胞（多达70%）转化为具有功能的神经元。”
该团队还测试了将其中一种分子移除之后的配方。然而，任何其中三种分子组成的配方都没有最初的配方有效。事实上，最好的三种分子组成的配方也比四种分子组成的配方效果差20%。只使用其中一种分子不足以将星形胶质细胞转化为神经元。
基因治疗的简单替代。
Chen教授和同事们一直致力于研究神经元再生。在使用化学重编程方法之前，他们尝试过基因疗法。然而，他们发现，基因疗法太过昂贵，每人需要花费50万美元。此外，基因治疗的实施也需要复杂的先进技术和专业知识。
Chen教授解释说，这种化学重编程方法的主要优势在于，包含小分子的药物能够很方便地在全世界传递，甚至是没有先进医疗系统的农村地区。
此外，他和他的团队发现，将这四种分子组成的药物注入到成年小鼠体内，可以使其大脑海马体中的新生大脑细胞增多，海马体在记忆中起到关键作用。
还有很多工作。
研究人员指出，这项发现对于使用药物实现神经元再生来说只是一小步。为了开发出正确的配方，我们还需要很多的工作，尤其是关于这些小分子的“包装和运输”。
除了验证它们的有效性之外，研究人员们还需要确定它们的副作用和安全性。
然而，他们有信心，并认为这种四种分子配方的药物在未来能够成为神经元功能受损患者的直接疗法。大脑损伤、中风和阿尔兹海默症等神经退行疾病都会导致神经元功能损伤。
Chen教授说：“我的终极梦想是开发一种简单的药物输送系统，就像药片一样，帮助世界各地的中风和老年痴呆症患者再生新的神经元，恢复他们失去的学习和记忆能力。”
（选自《科技部网站》）