干细胞研究新突破|中大团队解析 iPSC 来源间质干细胞干预自闭症谱系障碍全新作用机制

自闭症谱系障碍(ASD)属于遗传高度异质性的神经发育疾病,患者以社交沟通能力受损、重复刻板行为为核心临床特征,多数病例合并焦虑、感官敏感等并发症状。流行病学数据显示全球儿童 ASD 患病率约 1%,受制于发病机制复杂、个体差异大,现阶段尚无能够针对性改善疾病核心症状的治疗药物,临床需求亟待满足。
间质干细胞(MSC)凭借突出的免疫调控、神经保护与组织修复生物学特性,在多项临床前研究中展现出干预神经发育疾病的潜力。但一直以来,间质干细胞改善自闭症相关表型背后的分子与神经调控机制,尚未得到清晰阐释,限制了相关疗法的临床转化推进。
《Science Advances》刊发成果:iPSC 来源间质干细胞靶向富集神经垂体
近期,中山大学中山医学院项鹏教授、黄玮俊教授团队联合中山大学附属第一医院肖海鹏教授团队,在《Science Advances》刊发重磅研究成果。该研究证实,静脉输注人诱导多能干细胞(iPSC)衍生间质干细胞,能够靶向富集至神经垂体区域,依靠旁分泌前列腺素 E2(PGE₂)信号通路激活下丘脑催产素能神经元,有效缓解自闭症模型小鼠社交功能缺陷与刻板行为,为干细胞治疗自闭症谱系障碍提供全新理论支撑。
两种自闭症模型验证:社交能力提升,刻板行为减轻
研究团队选用经典 Shank3B 基因敲除自闭症小鼠模型开展体内验证,经静脉给予 iPSC-MSC 干预后,动物行为学检测结果表明,小鼠焦虑状态得到缓解,社交能力提升,反复理毛等刻板行为明显减轻。
为探明 MSC 起效的作用路径,团队借助细胞示踪与免疫荧光技术发现:静脉输注的间质干细胞可富集在神经垂体。作为室周器官,神经垂体血管内皮存在多孔结构,血脑屏障并不完整,这一特殊解剖结构,让 MSC 能够与下丘脑神经元轴突产生直接交互。
机制解析:PGE₂ 激活下丘脑催产素系统
后续机制实验证实,MSC 干预后,下丘脑室旁核(PVN)催产素(OT)神经元被激活,催产素基因转录、蛋白合成与释放水平同步上调。研究人员在 BTBR 特发性自闭症小鼠模型中进一步验证:仅有部分小鼠在 MSC 治疗后催产素水平上升,而这部分动物的社交行为改善效果也更为显著,印证催产素神经元激活是 MSC 改善自闭症样表型的核心环节。
结合 MSC 细胞分泌组与下丘脑室旁核神经元受体表达谱联合分析,研究锁定 MSC 分泌的 PGE₂ 是调控催产素合成释放的关键信号分子。
研究意义:为自闭症干细胞疗法临床转化奠定基础
该研究在两种独立自闭症动物模型中,验证了 iPSC 来源间质干细胞对自闭样行为的改善效果,阐明一条全新作用通路:MSC 通过分泌 PGE₂,激活下丘脑催产素系统,进而改善社交障碍。这项发现不仅揭示干细胞调控神经环路的新颖机制,也为后续筛选自闭症干细胞疗法的适宜受益人群、开展临床试验探索奠定重要基础,助力干细胞疗法在神经发育疾病领域的转化落地。
论文信息
论文标题:HPSC-derived mesenchymal stromal cells ameliorate murine autistic-like phenotypes through activating oxytocinergic neurons 通讯作者:项鹏、黄玮俊、肖海鹏 共同第一作者:黄一浓、刘伊璇、刘益麟、梁鸿杰、仝芸莉 期刊:Science Advances 原文 DOI:10.1126/sciadv.adt4995
免责声明:本文内容仅为科研成果资讯报道,相关干细胞研究尚处于临床前阶段,不构成任何诊疗建议。