寡樹突膠細胞。圖片來源：Gerry Shaw@Wikipedia
大腦如果壞了，可以修好嗎？幹細胞研究是近年的顯學，繼腦中風治療的應用後，幹細胞也被應用於腦瘤放射線治療的傷害修復。
放射線治療可以用來治療癌症，尤其對部分腦癌與肺癌非常有效。但放射線會殺死癌細胞，也會傷害正常的細胞，在腦部可能會造成記憶消退、學習障礙和意識混亂等副作用，需要特別嚴密監控照射的劑量與範圍。
美國Memorial Sloan Kettering Cancer Center神經外科醫師Viviane Tabar著眼於這個問題，她的研究團隊發現：將人類幹細胞植入老鼠腦部後，可以幫助修復腦部受損，讓神經細胞外圍重新形成髓鞘，這篇研究刊登在2015年2月5日出版的《Cell Stem Cell》雜誌上。
研究團隊將人類胚胎幹細胞培養成寡樹突膠細胞（oligodendrocyte）的前驅細胞，再將這些細胞植入18隻老鼠大腦的不同位置。這些老鼠都照許過多次放射線，模擬和腦癌患者相似的放射線治療計畫。研究團隊接著測試了老鼠的學習、記憶與平衡能力。他們發現這些老鼠十週後的表現，比起照過放射線但沒有植入幹細胞的控制組老鼠來得好。
寡樹突膠細胞的功能是包覆住神經細胞，形成髓鞘。而放射線治療特別容易殺死寡樹突膠細胞的前驅細胞。少了這層包覆的髓鞘，神經細胞得傳導就會受到阻礙，造成記憶喪失和其他腦部的問題。
寡樹突膠細胞包覆神經示意圖。圖片來源：Wikipedia
「整個腦部神經傳導的高速公路都有髓鞘的包覆，」Viviane Tabar說。「所以我們希望可以重新補足這些被放射線殺死的細胞，解決這個問題，把髓鞘重建回來。
結果發現，在大腦植入幹細胞的老鼠辨識物體的能力較佳，當研究者移動物體或是拿新物體來取代時他們比較容易發現。在小腦植入幹細胞的老鼠則是平衡與運動調控較佳，可以在轉動的竿子上跑得比較久。若是希望達成學習與運動協調的成效，則需要在兩個位置都植入細胞。
這些移植的寡樹突膠細胞不只可以修復傷害，還可以幫助老鼠提升學習、記憶與平衡的功能。
研究者對老鼠的腦部進行影像追蹤，發現大部分的新細胞在腦部都成功存活並形成髓鞘。雖然從動物進行到人體試驗仍需評估，但這篇研究在老鼠實驗的結果是安全的。老鼠在治療後沒有產生任何移植後的副作用，新移植的細胞並沒有形成腫瘤，也沒有趨化成其他種類的細胞。
艾默理大學（Emory University）的神經學教授Jonathan Glass認為這是個重要的突破，未來可能應用於臨床治療，他說：「這項技術如果用在人類身上，會是治療腦部放射線傷害的重要里程碑。」
參考資料：
- J. Piao et al. Human embryonic stem cell-derived oligodendrocyte progenitors remyelinate the brain and rescue behavioral deficits following radiation. Cell Stem Cell. Vol.16, February 5, 2015, p.1. doi: 10.1016/j.stem.2015.01.004.
- 2015/02/05. Shots of brain cells restore learning, memory in rats. ScienceNews.
- 2015/02/09. An injection of brain cells has restored memory and learning in rats. ScienceAlert.