名古屋市立大学研究生院助理教授新野秀夫领导的研究小组与美国国立儿童医院和宾夕法尼亚大学进行国际合作研究,在世界上首次揭示了人类新生儿脑损伤后的神经再生机制。
出生后,神经干细胞(具有自我更新和多向分化潜能的未分化细胞)存在于大脑的脑室下区,并产生少突胶质细胞前体细胞,这些细胞成为大脑白质的基础。在小鼠中,脑室下区的神经干细胞被认为是脑损伤后的再生策略,因为少突胶质细胞前体细胞在脑损伤后会迁移到病变部位。另一方面,由于伦理原因,日本对人类脑组织的研究极其困难。
然而,由于美国国立卫生研究院神经生物库提供的人类脑组织,以及大脑结构与人类新生儿相似的新生猪,现在可以进行分析。
分析结果显示,人类新生儿大脑特有的神经干细胞“侧放射状胶质细胞”(位于脑室下区以外)在脑损伤后,其细胞增殖能力增强,而产生脑白质的少突胶质细胞前体细胞的产生增加。
此外,通过全面的基因分析,我们阐明了参与细胞增殖和存活的ATF5信号通路调节外放射状胶质细胞的细胞增殖功能。因此我们给新生仔猪鼻腔内注射了一种能激活ATF5信号通路的药物(salubrinal),促进了受伤部位白质的再生,改善了步行功能。
每年仍有数千例新生儿因缺氧缺血造成脑损伤。这里展示的脑损伤再生方法很有可能成为新生儿脑损伤的非侵入性治疗方法,希望新生儿脑损伤的再生医学能够成为现实。