马里兰大学医学院 (UMSOM) 的研究人员发现了干细胞疗法的一项创新，可以在动物模型心脏骤停后再生大脑中的神经细胞。由神经外科教授贾晓峰（BM、MS、PhD、FCCM）领导的这项研究发现，在人类神经干细胞上应用修饰的糖分子提高了治疗成功的可能性。这些糖分子的应用既增强了干细胞的增殖，又增强了它们向神经元的转变，以帮助修复大脑中的关键连接。这一发现最终可能会改善心脏骤停引起的脑损伤患者的恢复情况。
这项关键研究由国家神经疾病和中风研究所 (R01NS125232、R01NS110387) 资助，并在四月卷上发表。 34 《先进功能材料杂志》封面第 17 期 。
由于大脑的血流和氧气受损，脑损伤是心脏骤停最常见的后果。每年有近 700 万人发生心脏骤停，其中约 70% 经历了长期脑损伤，导致永久性残疾。
由于大脑体内微环境恶劣，干细胞疗法解决神经功能障碍的潜力长期以来一直充满挑战。这导致损伤部位的干细胞保留和整合不良。
通过代谢糖工程操纵细胞复杂碳水化合物结构的最新进展，使 UMSOM 研究人员能够探索修饰糖分子（称为 TProp 糖类似物）的功效，以帮助干细胞在大脑中保持更活跃。
人体内的所有细胞都被称为“聚糖”的糖分子包裹着。通过我们之前的研究，我们发现这些糖分子对细胞功能至关重要。糖工程使我们能够进一步增强干细胞的活力，因此它们可以为心脏骤停引起的脑损伤提供治疗作用。这是患者再生医学向前迈出的非常重要的一步。”
贾晓峰博士，BM，MS，PhD，FCCM，神经外科教授
在这项研究中，研究人员检查了大鼠模型的功效，并将“原始”人类神经干细胞与用“TProp”糖类似物预处理的神经干细胞的效果进行了比较。研究发现，通过各种行为测试，用 TProp 预处理的干细胞显着改善了大脑功能，并减少了与焦虑和抑郁相关的行为。
该治疗还激活了相关的炎症 Wnt/β-连环蛋白信号通路，该通路调节细胞功能的关键方面。 TProp 上调的这条通路促进干细胞转变为神经元，神经细胞负责发送和接收来自大脑的信号。
TProp 预处理组还表现出突触可塑性的改善、神经元改变其连接强度的能力，以及中枢神经系统中神经炎症的减少，从而提供了从受损的大脑功能中再生和恢复的卓越能力。
结果表明，糖工程干细胞有潜力促进存活或再生神经元之间新连接的生长，从而导致大脑中的回路再生。
“这项创新研究是一项重要的概念验证研究，表明干细胞可用于在心脏骤停后遭受毁灭性损伤的患者大脑中再生神经连接”，医学博士 Dean Mark T. Gladwin 说道。 John Z. 和 Akiko K. Bowers 杰出教授兼 UMSOM 院长，以及巴尔的摩马里兰大学医学事务副校长。 “这一转化应用的后续步骤包括确定代谢糖工程干细胞疗法的最佳递送途径和时机，以及在进入临床研究之前对大型动物进行系统评估。”
