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Cell子刊：長期選擇性刺激移植的神經干/祖細胞可改善運動功能( 二 )


經CNO治療的hM3DqNS/PC移植小鼠突觸相關基因和蛋白表達增強
將hM3DqNS/PCS移植到SCI9天后的病灶內 ， 移植后小鼠腹腔注射CNO ， 之后進行轉錄組、蛋白定量和組織學分析 。 結果顯示 ， 移植脊髓中的小鼠基因表達譜與CNO刺激出現或消失后的時間有關（圖2B） 。 此外 ， 在第14天CNO組中 ， 與突觸合成相關基因表達增加（圖2G） 。
對第14天CNO組下調表達基因的GO分析發現 ， 與“小膠質細胞激活”和“白細胞激活炎癥反應”相關基因差異顯著 。 此外 ， 與各種小膠質細胞及其激活相關基因熱圖顯示 ， 在第14天和第42天 ， CNO組與生理鹽水組相比 ， 上文所述基因傾向于下調 ， Iba1的免疫染色也顯示出類似的結果 。

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圖2CNO處理的hM3DqNS/PC轉基因小鼠損傷脊髓中突觸相關基因的表達增強

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圖3CNO增強hM3DqNS/PC移植小鼠脊髓損傷后突觸相關蛋白表達增強
移植的hM3Dq-NS/PC在受損脊髓中存活并形成突觸 ， CNO刺激移植的hM3Dq-NS/PC保護宿主脊髓免受萎縮性改變 ， SCI后42天 ， CNO刺激移植的hM3DqNS/PC和未刺激的細胞分化為三個神經譜系的情況相似 ， 受刺激的細胞沒有成熟延緩和異常增殖等情況 。
最后 ， 發現移植細胞后每天進行CNO刺激促進了小鼠運動功能的恢復 ， 但不會加重痛覺感知 。

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圖4hM3DqNS/PC移植后連續每日CNO刺激促進運動功能恢復 ， 且不會加重痛覺超敏
討論
總之 ， 作者在亞急性脊髓損傷后連續和選擇性地刺激移植的hM3DqNS/PCs ， 刺激細胞激活了假定的突觸伙伴神經元 ， hiPSC-NS/PC移植后選擇性刺激移植細胞可增強移植細胞與宿主神經元之間的突觸傳遞 ， 從而改善SCI動物的運動功能 。
作者的發現表明了神經活動對電路中其他細胞相互作用的重要性 ， 并闡明了進一步推進細胞移植治療的關鍵機制 。 康復訓練也是一種長期刺激 ， 可以促進動物的整體運動功能 ， 但目前尚不清楚康復訓練如何影響移植細胞的功能 ， 以及是否可以有效增強突觸的活動 。
此外 ， 刺激移植物以增強突觸活性的策略也可以應用于神經科學的其他領域 ， 移植刺激可能是一種有效的治療策略 ， 這對包括脊髓損傷在內的一些創傷性神經損傷疾病的治療提供了新的治療思路 。
參考文獻
Kawaietal.,Long-termselectivestimulationoftransplantedneuralstem/progenitorcellsforspinalcordinjuryim-proveslocomotorfunction,CellReports(2021),https://doi.org/10.1016/j.celrep.2021.110019
編譯作者：原代美少女（brainnews創作團隊）
校審：Simon（brainnews編輯部）