李伟强、项鹏团队Nat Commun：多能干细胞来源的周细胞移植可有效治疗缺血性脑卒中

缺血性脑卒中是一种严重危害人类生命健康的疾病，血管闭塞引起缺血、缺氧诱发的神经元死亡是导致神经功能障碍最主要的原因。血脑屏障（Blood-Brain Barrier, BBB）作为中枢神经血管单位（Neurovascular Unit, NVU）的基本结构，在维持中枢神经系统功能正常运作中发挥重要作用。研究表明，脑组织缺血再灌注后会产生大量有害物质严重破坏BBB的功能，同时缺血后的炎症反应会进一步加重BBB的损伤，产生严重的继发性脑水肿，促使神经功能进一步恶化。提示保护BBB有望成为减轻继发性脑损伤的治疗靶标。脑微血管周细胞（Pericyte, PC）是维持BBB正常结构和功能最重要的成分之一，其发育起源于颅面部神经嵴（Cranial Neural Crest, CNC）。在脑缺血损伤后，周细胞的结构和功能均会受到破坏，进而导致BBB功能破坏。因此，移植周细胞能否重建BBB并有效治疗缺血性脑卒中值得深入探讨。

近日，中山大学中山医学院的李伟强教授（点击查看介绍）、项鹏教授（点击查看介绍）团队在Nature Communications 杂志上发表研究论文，他们成功建立了人多能干细胞（Human Pluriotent Stem cells, hPSCs）诱导经颅面部神经嵴诱导为脑微血管周细胞（CNC PCs）的高效分化体系，并证实CNC PCs可有效治疗缺血性脑卒中小鼠模型。该团队首先通过化学小分子诱导体系成功将人多能干细胞诱导分化为颅面部神经嵴干细胞（CNC），并通过流式分选HNK1⁺p75^bright细胞进行纯化。进一步加入PDGF-BB等因子够高效诱导CNC分化成为脑微血管周细胞（CNC PCs）。体外实验证实CNC PCs表达特异的周细胞标志物NG2/PDGFRB/CD13等，具有周细胞典型的收缩和成管能力，能有效提高内皮细胞的屏障功能（包括跨膜电阻的提高以及紧密连接蛋白的表达上调等）。

图1 CNC PCs体外具有收缩以及提高内皮细胞屏障功能等生物学特性。

为进一步评估CNC PCs体内修复BBB的能力，研究团队将CNC PCs输注到脑缺血再灌注损伤的小鼠模型中，发现移植的细胞能够到达梗死区周围并定植到脑微血管上，紧邻血管内皮细胞，持续表达功能蛋白PDGFRβ和NG2，能有效地促进BBB屏障功能的恢复，减少局部神经元凋亡和缩小梗死面积，显著改善缺血小鼠损伤对侧肢体运动和感觉功能，且Midkine（MDK）分子可能在CNC PCs有效促进缺血性脑损伤的修复中发挥了重要作用。以上结果为利用多能干细胞来源的周细胞治疗BBB功能障碍相关疾病（如缺血性卒中等）提供了新的思路，也有助于建立体外BBB模型深入研究血脑屏障功能障碍相关疾病的发病机制。

图2 CNC PCs体内移植后能够到达梗死区周围重建BBB的结构与功能。

据悉，该论文通讯作者为中山大学中山医学院的李伟强教授和项鹏教授；中山大学中山医学院孙佳琦副研究员、中山大学附属第三医院的黄一浓博士和龚瑾博士为该论文的共同第一作者。

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面，或点此查看原文）：

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

Jiaqi Sun, Yinong Huang, Jin Gong, Jiancheng Wang, Yubao Fan, Jianye Cai, Yi Wang, Yuan Qiu, Yili Wei, Chuanfeng Xiong, Jierui Chen, Bin Wang, Yuanchen Ma, Lihua Huang, Xiaoyong Chen, Shuwei Zheng, Weijun Huang, Qiong Ke, Tao Wang, Xiaoping Li, Wei Zhang, Andy Peng Xiang, Weiqiang Li

Nat. Commun., 2020, 11, 5196, DOI: 10.1038/s41467-020-19042-y

李伟强教授简介及科学成就

李伟强，中山大学教授、博士生导师。主要研究方向为多能干细胞向神经嵴分化及其转化应用，在SCI杂志（Cell Res, Mol Psychiatry, Nat Commun, Biomaterials 等）共发表论文30余篇，其中通讯作者或第一作者17篇。主持国家自然科学基金项目4项，主持或参与广东省重点领域研发计划、广东省科技厅前沿与关键技术创新专项、广州市健康医疗与协同创新重大专项项目等近十余项。曾获“中华医学科技奖青年科技奖”（排名第二），申请专利4项，获得授权专利1项。

https://www.x-mol.com/university/faculty/55683

项鹏教授的简介及科学成就

项鹏，中山大学教授，博士生导师，国家杰出青年基金获得者，“万人计划”科技创新领军人才。长期从事干细胞多能性与组织器官再生研究。作为项目负责人承担国家重点研发计划“干细胞及转化研究专项”、国家自然科学杰出青年基金、重点、面上项目等。作为通讯作者在Nature, Nat Commun, Cell Res, PNAS, Hepatology 等发表SCI论文80余篇。

https://www.x-mol.com/university/faculty/55676