在一项新研究中，来自瑞典Karolinska研究所的研究人员证实，脊髓损伤后干细胞形成的瘢痕组织并不损害复原；事实上，干细胞瘢痕限制了损伤。这些研究结果将发表在11月1日的《科学》（Science）杂志上，表明了瘢痕组织阻止了损伤扩大，帮助了受损神经细胞生存。
脊髓损伤是各种原因引起的脊髓的结构及功能损害，由于导致负责在大脑和身体其他部位之间传导信号的神经纤维切断，根据损伤的位置和程度会造成不同程度的瘫痪，导致受损部位以下运动、感觉、自主神经功能障碍或丧失，大小便失禁，生活不能自理。随着世界各国经济水平的发展，脊髓损伤发生率呈现逐年增高的趋势。脊髓损伤不仅会给患者本人带来身体和心理的严重伤害，还会对整个社会造成巨大的经济负担。针对脊髓损伤的预防、治疗和康复已成为当今医学界的一大课题。
由于切断的神经纤维不能够生长回来，功能性损伤往往是永久的。人们一直认为是损伤处形成的瘢痕组织阻碍了再生。因此提出如果能够抑制瘢痕形成就可能让神经纤维再生，促进复原，有许多的治疗策略就是围绕这一观点进行设计。
在当前的研究中，研究人员将焦点放在了脊髓干细胞上，它是脊髓损伤后形成瘢痕组织的主要来源之一。他们发现如果损伤后通过阻止干细胞形成来阻断瘢痕形成，此时损伤会逐渐扩大，越来越多的神经纤维被切断。他们还观察到，这些小鼠相比于干细胞功能完整、能够形成正常瘢痕组织的小鼠有更多的脊髓神经细胞死亡。
首席研究员、细胞和分子生物学系教授Jonas Frisén说：“结果表明，干细胞瘢痕是稳定损伤，防止其扩大的必要条件。瘢痕组织还促进了受损神经细胞存活。我们的研究结果表明，干细胞瘢痕增多而非减少，能够限制脊髓损伤的后果。”
根据早先的一些动物研究，可以通过将干细胞移植到受损脊髓出来改善康复。新研究结果表明，刺激脊髓自身的干细胞能够提供一种替代干细胞移植的方法。
【摘要】 目的 探讨胚胎大鼠脊髓腹侧组织神经元的分离、纯化和培养方法，并予以分类鉴定和测定其纯度。方法 取胚胎大鼠脊髓腹侧组织分离成细胞悬液，经差速贴壁后在无血清条件培养基里培养，采用免疫细胞化学双标染色法对培养盖片上的细胞予以鉴定、分类，结合Hoechst荧光染核，计数各细胞成分的含量。结果 细胞贴壁生长好，神经元占87.8%，其中，运动神经元达70.9%，星形胶质细胞占7.5%，NF200和GFAP染色皆为阴性的细胞占4.7%。结论 差速贴壁接种法结合无血清条件培养基培养脊髓腹侧组织能有效抑制星形胶质细胞的快速增殖，能培养出高纯度的神经元，尤其是脊髓运动神经元。
【关键词】 神经元;胆碱乙酰转移酶;神经微丝蛋白;胶质纤维酸性蛋白
Abstract: Objective To explore the method of isolation , culture and purification of neurons from ventral spinal cord tissues in embryonic rats in order to do classified identification and to fix purity coefficients. Methods Ventral spinal cord tissues of embryonic rats were dissected and cell suspensions were made. Cells were cultured in serum-free medium after treating by differential adhesion method and the classified identification was made by double immunocytochemistry labeling stain. In addition, the nucleuses were stained by Hoechst and the contents of the cells were counted. Results Cells adhered and grew well. Immunocytochemistry revealed that the neuronal purity was up to 87.8% with the purity of spinal motor neurons, astrocyte and negative cells stained by NF200 and GFAP being 70.9%, 7.5% and 4.7% respectively. Conclusion The rapid proliferation of astrocyte could be inhibited efficiently and neurons with high purity, especially spinal cord neurons could be got by method of differential adhesion associated with serum-free culture medium.
Keywords: neuron; choline acetyl transferase; neurofilament; glial fibrillary acidic protein
神经细胞原代培养对研究细胞形态、细胞功能及电生理特性和神经药物学等具有重要作用，已从组织块的培养逐渐发展到单一类型细胞的高纯度分散培养[1]。取胚胎大鼠脊髓腹侧组织做神经元原代培养的研究报道很多[24]，但因其组织成分复杂，包括神经元和众多的胶质细胞，前者以运动神经元(motor neuron, MN)为主，后者以星形胶质细胞为主(astrocyte, AST)，很难培养到单一类型的神经元，不同培养方法所得的细胞成分含量不同，甚至形态都可不同。因此有必要对特定培养体系所得细胞进行分类鉴定，对各类细胞的形态特征和所占比例进行研究，为相关的研究工作提供参考资料。
1 材料与方法
1.1 试剂与仪器
Neurobasal培养基、B27添加剂、DHanks液和胎牛血清(FBS)购自Gibco公司，多聚D赖氨酸(polyDlysine, PDL)、神经生长因子(NGF)、L谷氨酰胺、Hoechst和小鼠抗神经微丝单克隆抗体(NF200抗体)购自Sigma公司，GDNF购自Propetech公司，羊抗胆碱乙酰转移酶(ChAT)抗体购自Chemicon公司，兔抗胶质纤维酸性蛋白(GFAP)、FITC标记山羊抗兔IgG、TRITC标记山羊抗小鼠IgG和抗体稀释液皆购自北京中杉金桥生物技术有限公司。
1.2 培养盖片的准备
将清洁的10 mm×10 mm盖玻片擦干、灭菌后放入24孔培养板，多聚D赖氨酸100 μg/mL(PDL，用pH为8.5的0.01 mol/L硼酸溶液稀释)包被，每盖片50 μl，超净台内RT过夜，ddH2O洗3次，晾干备用。
1.3 细胞的分离、培养
取孕16 d的SD大鼠(购自第三军医大学大坪医院野战外科研究所实验动物中心)，腹腔注射戊巴比妥钠麻醉，行无菌操作取出妊娠子宫，灭菌ddH2O反复冲洗血污，在解剖显微镜下分离出E16 d胚胎大鼠的脊髓，仔细剔除神经根和脊膜，切取腹侧组织，剪成小块。加入2 mL 0.125%胰蛋白酶，37 ℃孵育15 min，用含10%FBS的L15培养基终止消化，冲洗2～3次，随后用火焰刨光玻璃吸管吹打组织，制成细胞悬液，过200目筛网后接种在35 mm直径培养皿中，进行差速贴壁(37 ℃培养箱中孵育30 min，以去除成纤维细胞等)，吸取未贴壁悬液离心收集细胞，加入全培养液(主要配方：Neurobasal 培养基50 mL，B27 1.0 mL，NGF 500 ng，GDNF 500 ng，LGlutamine 3.7 mg)，用红细胞计数板调节细胞密度到1×106/mL，接种在24孔培养板中经处理的盖玻片上，每盖片50 μl，置37 ℃、5%CO2饱和湿度的培养箱中培养，4 h后轻缓添加全培养液至铺满孔底，每3 d半量换液1次。
1.4 细胞鉴定
采用免疫细胞化学技术，以Hoechst标记细胞核，以便于细胞计数，且以分散的单个胞核计数为1个细胞，成团或簇者算1个细胞;以GFAP特异性标记星形胶质细胞、NF200特异性标记神经元、ChAT(1∶1 000)特异性标记脊髓运动神经元(spinal motoneuron,SMN)。取培养4 d的细胞进行免疫组织化学染色，用NF200分别与ChAT和GFAP进行免疫荧光双标，弃培养液，PBS漂洗2次后加入4%PFA室温固定30 min，PBS漂洗5 min×4，加NF200抗体(1∶1 000)每盖片50 μl，37 ℃湿盒孵育1 h后4 ℃冰箱过夜，PBS漂洗5 min×3次，TRITC标记山羊抗小鼠IgG(1∶400)37 ℃孵育1.5 h，PBS漂洗5 min×3次，加GFAP抗体(1∶500)或ChAT抗体，以等量的抗体稀释液作为对照，37 ℃湿盒孵育4 h后PBS漂洗5 min×3次，FITC标记山羊抗兔IgG(1∶400)在37 ℃湿盒孵育1 h后Hoechst(终浓度为1 μg/mL)染细胞核5 min;漂洗封片后荧光显微镜观察、照相。
1.5 分类细胞计数
在显微镜下随机选取20个视野，分别计数发蓝光的细胞核数量(表示细胞总数)，NF200阳性细胞数(红光)和ChAT/GFAP阳性细胞数(绿光)，以及NF200与ChAT双标的细胞数，算出平均每个视野中ChAT及NF200阳性细胞所占的比例，以及GFAP阳性细胞所占比例。
2 结果
2.1 培养细胞的生长状况
刚接种时细胞呈圆形，12 h后大部分细胞均已贴壁，呈单个圆形或椭圆形，胞体透亮匀质，周围有生长晕;24 h后，多数细胞长出较短的突起，细胞由圆形变为椭圆形或不规则形态，少数未贴壁的悬浮细胞死亡，成为漂浮的碎片;2 d后生长明显加快，胞体增大，突起生长旺盛，突起数目增多、伸长，并逐渐分支，突起末端可见生长锥样结构，形状多不规则;4 d后有的细胞变成三角形、多角形或不规则形，胞体大而饱满，周围有明显的光晕，立体感强，细胞表面光滑呈立体隆起，生长晕清晰，胞质均匀，细胞突起增粗增多，少数已与邻近细胞形成连接;7 d左右，神经元趋于成熟，立体感强，有明显的光晕，胞体大而丰满，胞浆透亮，神经细胞之间形成网络状联系。
2.2 培养细胞的鉴定
培养4 d的脊髓腹侧细胞经免疫细胞化学染色，NF200抗体染色是神经元特异性染色，阳性细胞即为神经元。本实验中采用的是异硫氰酸四甲基罗丹明(TRITC)标记的荧光二抗，阳性细胞发红色荧光，荧光显微镜下可见神经元胞浆着色，形态多为三角形、椭圆形和不规则形，大小不一，突起显示清晰。ChAT是脊髓腹侧培养细胞中SMN的特异性标记物，在进行ChAT免疫细胞化学染色中，采用的是异硫氰酸荧光素(FITC)标记的荧光二抗，阳性细胞发绿色荧光，阳性神经元的胞体相对较大，形态多样，并具有单个较长的轴索样突起，典型的运动神经元呈锥形，从胞体长出一个或多个未分化的短小突起，其中一个突起稍长(图1)。GFAP是星形胶质细胞的标记物，阳性细胞亦发绿色荧光，数量较少，直径相对较小，直径约10～20 μm，呈多突起的不规则形，结合Hoechst染核知其核大，呈圆形或卵圆形，常偏位(图2)。以Hoechst标记的细胞核发蓝色荧光，胞核发光均匀，提示细胞状态较好。
a: NF200标记;b: ChAT标记;c: Hoechst染核;d: 三标重叠，NF200、ChAT标记均阴性(↑)，即为非神经元细胞核;为NF200标记阳性而ChAT标记阴性(↑)，是非胆碱能神经元，不是SMN 图1 培养盖片做NF200(红)、ChAT(绿)、Hoechst(蓝)三标(荧光显微镜，标尺=50 μm) a: NF200标记;b: GFAP标记，仅数个AST(↑);c: Hoechst染核;d: 三标重叠，存在少许非神经元、非AST细胞(↑)图2 培养盖片做NF200(红)、GFAP(绿)、Hoechst(蓝)三标(荧光显微镜，标尺=50 μm)
2.3 培养细胞的计数
计数随机视野中细胞核数量、NF200和ChAT或GFAP阳性细胞数，分别代表培养细胞总数、神经元、运动神经元或星形胶质细胞数目，计算出各自所占比例。NF200标记阳性细胞占细胞总数的87.8%，其中，与ChAT双标阳性的细胞占70.9%，即NF200标记阳性而ChAT标记阴性者(可能为中间神经元或其它类型神经元)为16.9%，GFAP标记阳性细胞占7.5%，但也有约4.7%的细胞既没标记NF200又没标记GFAP，提示为其它类型的细胞。
3 讨论
神经细胞离体培养是研究神经生理、神经病理、神经发育与再生以及神经营养因子的常用研究手段，但神经元作为一种高度分化的细胞，形态上有胞体、突起之分，对理化因素的影响十分敏感，相对于机体的其它细胞，在体外难以存活和生长，培养条件要求苛刻。脊髓腹侧组织原代培养很难培养到单一类型的神经元，加之神经元很脆弱，尤其是运动神经元，体积大、耐受极差，不便采用流式细胞进行淘选，故研究培养的细胞中各类神经元的形态特征和所占比例就尤为重要。
神经元能否培养成功，以及培养神经元的纯度很大程度上与组织取材动物的年龄有关。SMN作为下运动神经元，对营养条件要求极高，对环境变化极为敏感，有关SMN培养的报道颇多[24]。哺乳动物的SMN原代分离细胞培养较为困难，通常都选取大鼠胚胎脊髓组织，一方面是因为此时的神经元分化程度较低，体外存活能力较强;另一方面是避免过度损伤SMN的轴突和树突，若在成熟时分离，会使SMN受到更为严重的损伤，导致SMN存活率极低;此外，由于大鼠神经细胞在14 d前后会发生程序性死亡，有报道认为从胚胎14 d至出生后3 d，SMN会减少一半[2]。如果胚龄偏小，神经细胞还没有分化成神经元，无法获得分化成熟的神经元，且脊髓腹侧组织的取材较为困难。若胚龄偏大，程序性死亡已经完成，所获得的神经元数量将大大减少。因此，取材选择16 d胎鼠能获得较多的SMN，此时神经元的耐受性较强，存活率高。培养7 d左右神经元趋于成熟，是进行实验研究的黄金时间。
SMN对培养微环境、培养条件要求极为苛刻。本实验中同时加入了NGF和GDNF，二者具有很强的促神经元存活、生长作用[56]，尤其是GDNF，它属转化生长因子β超家族成员，能发挥多效能的神经营养作用，是目前克隆到的最强的促运动神经元存活、生长的营养因子[7]。本实验结果提示，该培养条件能满足神经元生长需要，培养的神经元纯度可达87.8%，SMN纯度也高达70.9%，能满足常规实验研究的需要。此外，约有4.7%的细胞既没标记NF200，又没标记GFAP，可能为少突胶质细胞、成纤维细胞或小胶质细胞等。
从脊髓腹侧组织分离得到的细胞中，胶质细胞和成纤维细胞可反复增殖，而神经元是分裂后细胞，不能增殖分裂，目前尚无彻底去除非神经元细胞的方法，只有尽可能去除非神经细胞，从而提高神经元培养的纯度。为此，学者们采取了多种方法以提高培养神经元纯度，其中，在培养早期加入阿糖胞苷(arabinoside cytosine，AraC)应用较为广泛[8]。但如AraC加入浓度过高或时间过早，就会影响神经元的存活;而加入浓度过低或时间过晚，又不能有效抑制胶质细胞增殖。总之，在不同条件下培养特定的神经元，要合理应用AraC，需要仔细摸索条件，颇为复杂。本研究采用下列措施提高神经元的纯度：首先，细胞悬液接种前进行差速贴壁。差速贴壁就是利用不同细胞在进行分离培养时，接种后贴壁速度存在显著差异，来分离细胞。先将细胞悬液接种在培养皿中，置于培养箱中孵育30 min，大多数血细胞、成纤维细胞和胶质细胞都在培养皿上贴壁;再收集未贴壁细胞进行接种，从而提高神经元纯度。其次，采用无血清条件培养液。无血清培养液能适合神经元离体生长，但不适合成纤维细胞和神经胶质细胞的生长，而且能抑制这些非神经元细胞的迁移与增殖。本研究用无血清限定性培养基Neurobasal联合B27添加物作为基础培养基，辅以细胞因子(GDNF和NGF)，虽未加入AraC，仍能较好地抑制非神经元细胞的增殖，神经元纯度高，生长状态良好。此外，为了加快神经元粘附贴壁，我们首先浓缩细胞悬液，每张经处理的盖玻片仅接种50 μl细胞悬液，降低培养液的悬浮力，使得细胞只需下降很小距离就触及生长底物，减少了细胞在接种悬液内缓慢下沉逐渐贴壁的距离，约4 h后轻缓补足全培养液。
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一项发表在《恢复神经学和神经科学》杂志上的研究成果表明，全身脊髓系统受损的大鼠在喂食中药“脊髓康”（JSK）三周后，可有效改善运动功能、减少组织损伤并保存神经细胞结构。数据显示，JSK首先会减少炎症和降低细胞凋亡，促进局部氧气供应，之后可恢复功能、促进组织再生。
加拿大麦克马斯特大学神经恢复研究小组的牵头人蒋淑翠（音译）博士称，中医实践表明，利用该种新型中药配方（JSK）对脊髓受损大鼠治疗一个星期到3个月，可有效改善大鼠的机能恢复。在该项研究中，研究人员在大鼠患上脊髓神经损伤后立刻使用JSK进行治疗。7天之内，与只接受生理盐水的对照组相比，接受JSK治疗的大鼠的后肢运动功能明显好转，而且在为期21天的试验期内，接受JSK治疗的大鼠能更好地支撑其体重，并表现出更佳的运动协调性。
研究人员在检查脊髓组织样本后发现，与对照组相比，接受JSK治疗的大鼠的脊髓架构得以更好地保存，受损部位的面积在伤后第7天明显缩小，而且在受损部位显现出更完整的轴突和髓鞘。更令人鼓舞的是，接受JSK治疗的大鼠，其受损部位的血纤蛋白原沉积较少，前炎性环氧合酶—2表达降低，病变部位的细胞死亡也较少。
JSK还增加了生长相关蛋白43（GAP43）和大鼠神经球蛋白的表达。GAP43是神经元发育和神经轴突再生的生物标记，而神经球蛋白有助于大脑神经元在经受创伤后的生存和恢复。研究数据表明，通过减少细胞生长抑制因子及促进受损脊髓内的细胞增殖，JSK可有效增强组织的恢复。
研究人员称，JSK以多种生化与细胞路径为靶标，可有效治疗脊髓首次损伤，并预防之后可能随时发生的二次损伤。
总编辑圈点
对于脊髓损伤，目前临床上治疗方法不少，但效果理想的却不多，中药在此通常配合西药进行协同治疗，有助克服西药的副作用、减少并发症——并不是能让坏死的脊髓恢复功能，但可以促进恢复。而相比于加拿大这组人在实验中使大鼠一定程度上机能恢复，我其实更关心化名JSK的中药在加科学界得到的认可。有人说中医药就是中国给世界留下的“一张最美的名片”，那我们希望看到有越来越多的报告来验证这一说法。
随着微创手术在美国的迅速发展，脊髓植入物市场在未来几年将迅速发展。据估计，到2021年，脊髓植入物市场将达到66亿美元之多。Millennium Research Group评价说，目前在该领域，脊柱合并植入物技术已经发展的很完善，而非融合植入物技术也在飞速发展。一些医疗器械企业如NuVasive, Globus Medical和LDR Spine都已经投入了自己的产品以期在未来能够在市场竞争中占据有利地位。
据物理学家组织网8月7日（北京时间）报道，美国俄亥俄州立大学维克斯纳医疗中心脑和脊髓修复中心的研究人员开展的一项最新研究显示，脊髓损伤小鼠的免疫功能有可能得到恢复。该结果已经发表在《神经科学》杂志上。
脊髓损伤的人往往免疫功能也受到损伤，这使他们更易被感染。这些人的免疫力遭到抑制的原因不明，但这项新研究发现，一种被称为自主神经反射异常的疾病可以引起免疫抑制。
自主神经反射异常是高位脊髓损伤患者面临的一个具有潜在危险的并发症，其特征是脊髓自主神经（交感神经）反射被过度激活，从而可能导致血压突然过高，引起肺动脉栓塞、中风，严重的情况下可致人死亡。
“我们的研究为脊髓损伤患者为何会发展出中枢免疫衰弱综合征提供了一种解释。由于脊髓中帮助控制免疫功能的部位受损，他们需要用来抵抗感染的免疫系统遭到了抑制。”主要研究者、俄亥俄州立大学脑和脊髓修复中心主任菲利普·波波维奇说。
研究人员发现，自主神经反射异常会在脊髓损伤小鼠体内自发发展，并随着时间的推移变得更加频繁。他们还发现，脊髓损伤的人每天也会频繁进行一些可激活正常脊髓自主反射的简单活动，如排便或排尿，从而抑制了自身的免疫功能。
在这项新研究中，波波维奇和他的团队使用抑制去甲肾上腺素和糖皮质激素（自主神经反射异常的出现和发展过程会产生这两种免疫调节激素）的药物，成功恢复了脊髓损伤小鼠的免疫功能。他们还通过一位高位脊髓损伤患者观察到，短暂地诱发自主神经反射异常，可使免疫功能受损，由此确认他们的小鼠实验结果也与人类有相关性。
研究论文第一作者、俄亥俄州立大学神经科学博士后研究员张翼（音译）说，研究表明，自主神经反射异常会导致免疫抑制，部分原因在于释放到血液和免疫器官中的免疫调节激素水平很高，非选择性地杀死了脾脏内的成熟和不成熟的白血细胞。他认为： “我们的研究为寻找潜在的治疗靶标来扭转中枢免疫衰弱综合征奠定了基础，但还需要开展更进一步的研究。”（记者 陈丹）
总编辑圈点
脊髓损伤的恢复过程漫长而痛苦。除了克服肢体瘫痪带来的行动不便，因免疫系统受损紊乱而导致的种种并发症，也是患者必须直面的难关。其既需要患者自身的顽强意志，也应寄希望于医学技术的进步。此次美国科学家从小鼠实验中获得的成果，尽管距离临床应用尚有距离，但触及到了“脊髓损伤患者为何易患中枢免疫衰弱综合征”的病理层面，并初步锁定去甲肾上腺素和糖皮质激素两大诱因，这些努力为人类最终征服这种顽疾、把自由归还给每一位患者奠定了基础。
手指的活动是受大脑皮层支配的。之前研究认为，脊髓只是大脑皮层指令的“通道”。日本最新研究发现，脊髓实际上会整理并统一管理大脑皮层的指令。
日本研究人员在新一期美国《神经科学学报》上报告说，他们在猴子的脊髓上安装电极，记录并分析猴子抓取物体时神经细胞产生的电信号。通过比较脊髓与大脑皮层的神经细胞活动，他们发现脊髓中传递“开始动作”信号的细胞比例比大脑皮层低，但是统一管理“开始动作”和“维持动作”信号并发出指示的细胞比例比大脑皮层多约20％。
研究人员认为，肌肉最终只根据统一的指示运动，如果能够进一步弄清脊髓的作用，也许能够帮助恢复脊髓损伤患者的手脚功能。
因为一种遗传缺失导致脊髓运动神经元渐进性破坏，大多数的脊髓性肌萎缩(SMA)的患儿永远都不能够跳绳、捉迷藏或甚至是行走。通过纠正患者干细胞中的这一突变，意大利的科学家们在一种小鼠模型中成功地控制住了疾病的进展。研究结果发表在《科学转化医学》(Science Translational Medicine)杂志上，表明SMA患者或有一天能够作为供体提供神经元移植物，用之来治疗自身的疾病。
“这是一个美妙的研究，解析了利用诱导多能干细胞(iPSCs)来治疗遗传疾病的潜力，” Buck老龄化研究所Lisa Ellerby(未参与该研究)说。Ellerby当前正在开展研究，利用这一技术治疗亨廷顿氏病(HD).
过去的2年里，干细胞治疗在散发性神经系统疾病，如肌萎缩性侧索硬化症(ALS)和黄斑病变性失明等的早期临床试验中取得了不错的效果。这类治疗还有望用于治疗脊髓损伤。就在本周，美国食品和药物管理局(FDA)批准了生物医药公司NeuralStem，开始开展胚胎干细胞I期临床试验。这是美国第二个获批的脊髓损伤干细胞治疗试验。第一项试验由Geron公司率先开展，其于2011年骤然停止。
结合基因纠正，将扩大这一方案的应用范围，用以治疗广泛的遗传性疾病，Ellerby说：“随着该领域证实可对患者的细胞进行遗传纠正，我们朝着利用这项新技术建立疾病模型，或是为人类患者开发出新疗法又迈近了一步。”
SMA是婴儿死亡的主要遗传原因，全球每6000个新生儿中就有一人因该病死亡。当个体的SMN1(survival motor neuron 1)基因发生部分缺失时，便会导致疾病发生。SMN1对于RNA代谢的多个细胞过程起调控作用。当前还没有治愈此病的方法。
在人类的进化之路的某处，SMN1基因复制，导致了SMN2生成，可部分地补偿SMA患者中的SMN1缺乏。每位SMA患者都具有一个SMN2基因。那些具有多重SMN2拷贝的患者病情没有那么严重，可以生存到成年。但SMN1和SMN2并不相同：由于一个单核苷酸差异损害了SMN2的pre-mRNA剪接，其功能性蛋白质生成速率只有SMN1蛋白的十分之一。
米兰大学神经病学家Giacomo Comi认为，如果改变SMN2的单个差异性核苷酸能够模拟脊神经元中的SMN1，或许细胞就能够存活。并非是在内源性SMA神经元中纠正SMN2基因，因为当疾病确诊时内SMA神经元可能已经死亡或是濒死，Comi提出用携带纠正SMN2拷贝的iPSC来完全替代这些神经元。
“理想的SMA治疗方法将是一种组合治疗策略，采用分子治疗来解决遗传缺陷，利用细胞移植可以补充性地应对疾病病症，”文章的第一作者、米兰大学Stefania Corti说。
为了实现这一目标，Comi和同事们将来自SMA患者的皮肤细胞重编程为iPSCs。研究人员随后用序列特异性的寡核苷酸转染iPSCs，修复单碱基突变基因。在这两个步骤中，研究人员没有使用病毒载体，从而避免了移植后肿瘤形成或有害免疫反应风险。最后，研究人员将遗传修饰的iPSC细胞分化成为运动神经元，并将它们移植到显示SMA症状的小鼠中。
SMA幼鼠在出生后一天接受了“纠正”SMA患者iPSC源性神经元脊髓移植，显示出脊髓神经元损失和肌肉萎缩显着减轻。旷场实验和握力测试表明它们的体力活动更多，更强健。此外，神经移植也使得它们的寿命延长了50%。
研究结果表明整合到脊髓中的移植神经元能够减轻运动功能障碍。实际上，荧光组织学揭示，移植神经元与脊髓附近的肌肉组织形成了神经肌肉接头。移植神经元还促进了携带SMA突变的内源性神经元存活，表明这一治疗也为周围的组织提供了神经保护利益。当在培养物中进行培育时，相比于未纠正的神经元，纠正的iPSC源性神经元分泌了更多的生长因子，这或许可以解释这种活力转移。
当然，这一研究还处于非常早期的阶段，还需要数年时间才能将这一成果转化进入临床，但“其意义无疑是重大的，不仅对于SMA疾病，且对于如ALS等相似的神经推行性疾病和其他神经肌肉疾病。这些数据表明了生成患者特异的无病细胞的可行性，”Corti说。
