干细胞疗法纠正颅骨，小鼠儿童疾病模型中的脑功能

使用干细胞将颅骨的再生部分，科学家们纠正了颅骨的颅骨形状和逆转的学习和记忆缺陷，患有颅骨苗，据疾病控制中心的每2500名婴儿在美国估计为1，预防。唯一目前的疗法在生命的第一年内是复杂的手术，但骷髅缺陷通常以后返回。该研究由国家牙科和颅面研究所（NIDCR）提供支持，可以为患有颅骨的儿童更有效和更少的侵入性疗法铺平道路。调查结果于1月7日公布2021年细胞。

NIDCR体外研究部门主任Lillian Shum博士说:“这是一项关键性的研究，证明了颅缝早闭动物模型的结构再生和功能恢复。”“它在转化为治疗人类疾病方面有着巨大的潜力。”

健康的婴儿出生在缝合线 - 柔性组织中，填补了空间骷髅的骨头——允许头骨在生命的最初几年里随着大脑的快速成长而扩张。在颅缝早闭症中，一条或多条缝合线过早进入骨骼，导致颅骨板之间的缝隙闭合，导致异常生长。由此导致的颅骨内压力的增加可能会导致大脑的物理变化，从而导致思考和学习问题。

"The connection between changes in the skull and the development of cognitive deficits had not been fully explored," said Yang Chai, D.D.S., Ph.D., director of the Center for Craniofacial Molecular Biology and associate dean of research at the Herman Ostrow School of Dentistry at the University of Southern California, Los Angeles, who led the study. "We wanted to know if restoring sutures could improve neurocognitive function in老鼠在基因中突变导致小鼠和人类的颅骨。“

这个基因,称为TWIST1，被认为是在发育过程中缝线形成的重要因素。在人类中，该基因突变可导致saethreo - chotzen综合征，这是一种以颅缝早闭和其他骨骼异常为特征的遗传疾病。

看看柔性缝合线是否可以通过颅骨的睾丸恢复Twist1突变，科学家们集中研究了一组stem细胞通常是健康的缝合线该小组之前的研究表明，这些被称为Gli1+细胞的干细胞是保持颅骨缝合的关键年轻的小鼠完好无损。研究小组还发现，由于上述原因，发生颅缝早闭的小鼠缝合处的Gli1+细胞减少Twist1突变。柴和他的同事推出，补充细胞可能有助于再生受影响动物的柔性缝合线。

为了验证这一想法，研究人员将健康小鼠的Gli1+细胞加入到可降解凝胶中。他们将混合物放入凹槽中，以重建颅缝早闭小鼠颅骨缝合处的空间。

颅骨成像和组织分析显示，6个月后，新的纤维缝合线已经在治疗区域形成，新的组织甚至在一年后仍然保持完整。相比之下，同样的沟槽在接受缺乏Gli1+细胞的凝胶的小鼠中关闭。

仔细分析表明，再生缝合线的Gli1 +细胞具有不同的起源：有些是从被植入的细胞中降下来，而其他人则是自有的动物，从附近的区域迁移。结果表明，Gli1 +细胞植入可以部分地通过募集天然GLI1 +干细胞来帮助缝合再生以帮助该方法。

进一步的实验表明，未经治疗的颅缝早闭小鼠头骨内压力增加，在社交、空间记忆和运动学习测试中的表现较差。治疗后，这些指标都恢复到正常小鼠的水平。接受治疗的小鼠的颅骨形状也得到了部分矫正。

这种治疗还逆转了与学习和记忆有关的脑容量和神经细胞的损失。根据科学家的说法，这一发现揭示了脑功能受损的机制及其在缝合线再生后的改善。

“我们发现GLI1 +基于茎细胞的缝合再生恢复不仅骷髅形状而且在颅骨癌的小鼠模型中也是神经认知功能，“柴说。

科学家们指出，在这种干预手段可以在人类身上进行测试之前，还有更多的工作要做，包括确定手术的最佳时间、理想的来源和数量的研究干细胞。

柴会宁说:“这项研究为开发一种侵害性更小、以干细胞为基础的治疗策略提供了基础，从而使这种严重疾病的患者受益。”

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