研究阿尔茨海默氏病的新工具

德国德累斯顿的科学家已经在一种新型的基于干细胞的模型系统中成功地模仿了阿尔茨海默氏病的机制，该系统可再现人脑组织的特征。研究人员说，该实验工具可用于研究病理机制并帮助寻找新的治疗方法。他们的结果发表在《发育细胞》上，表明调节免疫系统可以触发神经元修复过程，从而有可能帮助大脑更好地应对阿尔茨海默氏症。

该研究涉及德国神经退行性疾病研究中心(DZNE)，德累斯顿莱布尼兹聚合物研究所(IPF)，德累斯顿工业大学德累斯顿再生治疗中心(CRTD)以及德国和国外的其他机构。

通过使用新的疾病模型，研究人员发现了一种指导干细胞产生神经元和启动修复过程(即“神经再生”)的方法。

“神经干细胞是神经元的祖细胞。它们自然存在于大脑中，因此它们构成了新神经元的储存库。但是，在阿尔茨海默氏症中，神经干细胞失去了这种能力，因此无法替代由于疾病而丢失的神经元。” DZNE和​​CRTD当前研究小组负责人Caghan Kizil博士。

“我们的结果表明，调节免疫系统可以释放神经干细胞建立新神经元的潜力。这些新细胞可以促进再生，并可能帮助大脑更好地应对疾病。这表明了一种潜在的治疗方法，我们打算进一步探索。如果它能在人类中发挥作用，我们现阶段不能说。目前，这仍是基础研究。”

三维网络

新的疾病模型基于嵌入聚合物水凝胶中的人类干细胞。这种柔软透明的生物材料由糖胺聚糖肝素，合成聚合物聚乙二醇和各种功能性肽单元组成。然后使细胞培养物在小于一毫升体积的小型培养孔中生长。

生物材料计划主任卡斯滕·沃纳教授强调说：“可调谐的聚合物系统允许结合有效的分子和物理信号，这些信号指导细胞产生三维网络，让人联想到人脑的神经网络。”他指出，当前的设置可以进一步小型化：“文化环境的规模几乎没有关系。原则上，我们可以使用更小的体积。”

Kizil解释说：“基于人类干细胞的其他疾病模型已经存在。但是，它们不适合解决我们关于神经元再生的研究问题。”“我们有信心，我们的系统在几个方面都是前所未有的，例如干细胞以与大脑类似的方式行为。”

因此，Kizil看到了各种应用：“由于这些特性，我们的模型不仅可以用于研究疾病过程。我还看到了在制药行业中的应用。在这里，它可以应用于药物开发的早期阶段，测试化合物。”

病理特征的复制

当按照这种培养方法生长的细胞暴露于“淀粉样蛋白-β”时，这种蛋白是与阿尔茨海默氏病有关的蛋白质，其典型的病理特征得以发展。其中包括淀粉样β聚集体：臭名昭著的“斑块”。

此外，研究人员观察到神经元内Tau蛋白的沉积，这是阿尔茨海默氏症的另一个标志。此外，他们发现了巨大的神经元和突触损伤。然而，免疫系统分子“白介素-4”的应用诱导神经干细胞产生新的神经元。这减轻了由淀粉样蛋白β引发的有害作用。

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