Sanford Burnham Prebys医学发现研究所和洛马林达大学健康研究院的科学家证明了应用磁共振成像(MRI)预测使用人类神经干细胞治疗脑损伤的功效的希望-这是人类有史以来第一个“生物标志物”再生医学，可以帮助个性化神经疾病的干细胞治疗并提高疗效。研究人员希望在一项临床试验中对这一发现进行测试，该试验评估新生儿在出生期间遭受脑损伤的新生儿干细胞疗法，这种疾病称为围产期缺氧缺血性脑损伤(HII)。该研究发表在《细胞报告》上。

“为了使干细胞疗法对患者有利，我们需要对谁接受这些疗法具有周到和科学的认识，”干细胞与再生医学中心教授兼主任埃文·Y·斯奈德博士在Sanford Burnham Prebys任职，并担任相关研究作者。“我希望已经在这些新生儿的护理过程中使用的MRI将有助于确保患有HII的婴儿得到最佳，最适当的治疗。将来，MRI可以帮助指导干细胞的使用来治疗(或在某些情况下不治疗)其他脑部疾病，例如脊髓损伤和中风。”

现在，科学家们了解到，在许多情况下，人类神经干细胞具有治疗作用，因为它们可以保护活细胞-与“重新激活”或替换已经死亡的神经细胞相反。结果，在干细胞移植之前了解脑组织的健康状况对于治疗的潜在成功至关重要。有助于预测神经干细胞疗法疗效的工具可以提高临床试验的成功率，这些试验正在帕金森氏病，脊髓损伤和其他神经系统疾病的患者中进行，同时也可以避免对侵入性治疗无反应的人们提供了错误的希望。

“我们知道干细胞疗法具有非凡的前景，但是，与其他药物一样，它们也需要在正确的时间和正确的患者使用，”加利福尼亚研究所的高级科学官林志伟博士说。再生医学，部分资助了这项研究。“这项研究表明，一种现成的MRI技术已经被用于许多脑损伤以确定神经系统损伤的程度，它可能是确定谁将从神经干治疗中受益或不受益的有用工具。”

保护新生儿免受脑损伤

新生儿学家和儿科神经病学家斯奈德(Snyder)长期以来一直在设想使用人类神经干细胞来保护患有急性围产期HII的新生儿免受脑损伤。他和他的同事发现，在开始HII婴儿的人体临床试验之前，进行必要的临床前研究时，MRI可以用作该治疗纳入和排除标准的客观，可量化，易于获得的基础。在美国出生的每1000名婴儿中，这种出生伤害影响到2-4个新生儿，并且归因于许多并发症，包括脐带受压，产妇血压异常和产妇感染。

斯奈德解释说：“我的希望是，人类神经干细胞可以帮助拯救足够多的受伤和易受伤害的神经细胞，尽管它们不会死亡。”“如果不及时治疗，这将有助于防止受重症影响最严重的婴儿患上脑瘫，癫痫，智力障碍或其他神经系统疾病。

在这项研究中，科学家使用MRI来测量大鼠HII脑损伤区域周围的两个区域：半影，由轻度受伤的“震惊”神经元组成;核心是由死亡神经元组成的区域。他们发现，接受人类神经干细胞的半影更大，核心较小的大鼠具有更好的神经系统结果-包括改善的记忆力-可以游泳到一个隐藏的平台(莫里斯水迷宫测试)，并且愿意冒险进入明亮的区域(野外测试)。

在这些大鼠中，神经干细胞迅速归巢的半影变成了正常组织(基于MRI和组织学标准)，而核心却未得到改善，并吸引了很少的细胞。未接受细胞的半影成为死亡神经元的核心部分-表明干细胞治疗的益处。

斯奈德说：“这种脑部病变分类方法是一种强大的患者分层工具，使我们能够识别出可能从这种干细胞疗法中受益的新生儿，并保护其他人免受不必要的治疗。”“根据我们的发现，只有半影体积相对于核心体积大的新生儿才应接受人类神经干细胞的移植。同样重要的是，新生儿受了如此重的伤害，以致仅存在核心，或者婴儿的这种轻度病例甚至没有半影的HII也不应接受人类神经干细胞，因为这种治疗不太可能有效。”