导语：本文为一项干细胞疗法相关研究，通过先进的细胞工程和精确的移植技术，研究团队展示了人类多能干细胞衍生的肠道神经系统前体细胞在修复肠道功能方面的潜力，为治疗先天性巨结肠症提供了全新的视角，有望减少患者重复手术的概率，从而改善患者的生活质量。

研究背景

在消化医学领域，先天性巨结肠症（hirschsprung disease,HSCR）是一种严重的先天性疾病，影响约1/5000的活产婴儿。HSCR由肠道内神经节细胞的缺失引起，导致肠道运动功能障碍，患者常常有便秘、肠梗阻等症状，严重影响生活质量。目前手术切除无神经节细胞的肠段是唯一可行的治疗方法，但术后患者仍可能遭受终身症状的困扰，且往往需要多次手术。因此，开发新的治疗方法以改善患者预后显得尤为迫切。2024年5月，Gut杂志发表了一篇题为“Human Enteric Nervous System Progenitor Transplantation Improves Functional Responses in Hirschsprung Disease Patient-Derived Tissue”的文章，为治疗HSCR带来了新的视角。

研究方法

本研究是一项原创性研究，旨在评估从人类多能干细胞（human pluripotent stem cells，hPSCs）生成的肠道神经系统（enteric nervous system，ENS）前体细胞移植对HSCR患者衍生组织功能反应的影响。选用7例HSCR患者的手术废弃的结肠组织进行研究。研究将患者组织分为移植组和对照组，移植组接受ENS前体细胞注射，对照组接受等量载体注射。评价指标包括移植后组织的基础收缩活性、对电刺激的反应等。

研究结果

hPSC衍生ENS前体细胞的稳健生成与特征

研究首先描述了hPSCs稳健生成ENS前体细胞的过程，这些细胞表现出早期ENS前体细胞的转录和功能特征，且在体外条件下能够分化为具有肠道特征的神经元和胶质细胞。具体来说，研究使用的方法能够在6天内从多种hPSC系中高效产生高达60%～80%的SOX10阳性的ENS前体细胞（图1）。

图1 hPSCs衍生的迷走神经嵴/ENS祖细胞可以在体外分化为类似肠道的神经元和胶质细胞

ENS前体细胞在HSCR组织中的存活与迁移

研究进一步观察了ENS前体细胞在HSCR患者衍生的结肠组织中的存活和迁移情况。通过ZsGreen标记的前体细胞在移植后的第7天、第14天和第21天的成像显示，这些细胞不仅在移植区域存活，而且随着时间的推移向周围组织迁移，迁移面积从第7天的（0.72±0.25）×106 µm2增加到第21天的（1.49±0.59）×106 µm2。

ENS前体细胞促进HSCR组织功能性改善

在功能性评估方面，研究结果显示，与对照组织相比，移植了ENS前体细胞的HSCR组织在基础收缩活性和对电场刺激的反应上均有显著提高，差异有统计学意义。

神经活性介导的功能性改善

研究中还使用了tetrodotoxin（TTX）来阻断神经活性，结果表明，在TTX作用下，移植组织和对照组织对EFS的反应没有显著差异，这证实了移植细胞介导的功能性改善是通过神经活性实现的。此外，使用毒蕈碱受体拮抗剂阿托品和一氧化氮合酶抑制剂L-NAME的药理学阻断实验进一步揭示了胆碱能和一氧化氮能神经活性在功能性改善中的作用。

移植细胞的神经亚型分化

通过对移植后第21天的细胞进行基因表达分析，研究还发现，与移植前的ENS前体细胞相比，移植后的细胞表现出TUBB3和S100β的上调，SOX10的下调，以及CALB2和NOS1的表达，这表明移植的ENS前体细胞在HSCR组织中分化为特定的肠道神经元亚型。

总结

本研究证明了hPSC衍生的ENS前体细胞能够填充于HSCR患者组织中并提高功能反应。这一发现不仅为HSCR的细胞治疗提供了新的方法，也为其他肠道神经病变的治疗提供了新的思路。

参考文献

JEVANS B, COOPER F, FATIEIEVA Y, et al. Human enteric nervous system progenitor transplantation improves functional responses in Hirschsprung disease patient-derived tissue[J]. Gut, 2024. DOI: 10.1136/gutjnl-2023-331532.

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编辑：石头

二审：清扬

三审：碧泉

排版：半夏