中山大学项鹏/李伟强揭示干细胞来源的周细胞治疗脑卒中

血脑屏障(BBB)控制营养物质、激素和其他分子进出大脑的交换和运动，维护中枢神经系统正常运转。BBB功能障碍阿尔茨海默病（AD）、帕金森病、亨廷顿氏病、缺血性中风、抑郁症密切相关（1）。

以往研究聚焦于内皮细胞对血脑屏障的稳态维持作用，近年来发现周细胞也参与其中。周细胞-内皮细胞之间的相互作用对建立和维持血脑屏障和周细胞至关重要。周细胞可诱导中枢神经系统血管周围的星形胶质细胞终足的极化（2）。

已有研究发现人多能干细胞（hPSCs）分化形成颅神经嵴干细胞(CNC),最终形成周细胞 (hPSC-CNC PCs),但是这些hPSC-CNC PCs功能特性和治疗潜力仍不清楚。

2020年10月15日 中山大学干细胞和组织工程研究中心李伟强教授和项鹏联合研究团队将hPSC-CNC PCs移植到脑卒中小鼠模型中能够修复破损的血脑屏障，减少神经元死亡（3）。

图1,干细胞来源的周细胞和原代培养的人来源的周细胞

研究人员通过hPSCs成功诱导分化形成hPSC-CNC PCs，然而这些hPSC-CNC PCs与原代培养的人脑血管周细胞(HBVPs)有什么区别吗? 首先，在分子学上来看，hPSC-CNC PCs高度表达与HBVPs类似的周细胞特异性标志物CSPG4 和PDGFRβ ，均不表达平滑肌细胞标志物αSMA；此外，几乎不再表达颅神经嵴干细胞标志物p75, PAX3 和SOX10。

在形态学上，两类细胞具有相似的纺锤形形态。尽管如此，这两类周细胞还是存在一定的差异：hPSC-CNC PCs增殖、分化速度明显快于HBVPs。

事实上，很关键的一点就是hPSC-CNC PCs具有怎样的功能，是否具有潜在的治疗作用。离体细胞和在体实验均表明hPSC-CNC PCs和HBVPs具有促进血管形成的作用。随后研究人员将hPSC-CNC PCs移植到脑卒中模型小鼠后被招募到病变核心部位，中能够有效减少梗塞面积，减少神经元死亡，改善小鼠的运动能力。

之前研究发现在脑卒中存在血脑屏障障碍，而上述研究结果发现离体培养hPSC-CNC PCs具有促进血管形成的作用，因此关于该类型的周细胞具有修复血脑屏障的可能。他们发现移植后hPSC-CNC PCs减少血浆蛋白沉积，伊文思蓝染料的泄漏减少，表明血脑屏障得到了修复。

总的来说，本文首次揭示了干细胞来源的血管周细胞在治疗脑卒中中具有很大的临床转化意义。

【参考文献】

1. Sweeney, M. D., Zhao, Z., Montagne, A., Nelson, A. R. & Zlokovic, B. V.Blood-brain barrier: from physiology to disease and back. Physiological Rev.99, 21–78 (2019).

2. Sagare, A. P. et al. Pericyte loss influences Alzheimer-like neurodegeneration in mice. Nat. Commun. 4, 2932 (2013)

3. Transplantation of hPSC-derived pericyte-like cells promotes functional recovery in ischemic stroke mice