神經干細胞移植給神經系統疾病治療帶來了無限應用潛力發表時間:2022-02-25 14:41作者:杭吉干細胞科技 神經系統變性疾病是一組起病緩慢,病程呈進行性發展,預后不良的疾病,主要以損害中樞神經系統為主,臨床上以肌無力障礙、運動障礙和錐體束征受損為特征,多無感覺障礙。 神經退行性疾病發病因素主要與腦損傷、年齡、基因等相關。臨床常見的神經系統變性疾病有帕金森,肌萎縮側索硬化癥,亨廷頓病、阿爾茨海默病,脊髓小腦共濟失調等。 該組疾病發病機制仍不明,至今無特效療法。從發病開始,患者的生存期一般為3~5年。因此迫切需要新的治療方法來延緩疾病的發作、減緩病情發展、延長生存期并最終減輕疾病負擔。 目前臨床上治療神經系統變性疾病傳統方法包括藥物干預、康復訓練等,但只能改善癥狀,卻不能阻止疾病進展。 干細胞是一類具有自我更新能力的多潛能細胞,在一定條件下可以分化成多種功能細胞。神經干細胞(NSCs)是神經系統中恒定存在的可進行自我更新及多向分化的原始細胞,可以分化為神經元和多種膠質細胞。 神經干細胞移植的研究近年來取得了很大的進展在治療帕金森病、腦卒中、阿爾茲海默癥、肌萎縮側索硬化癥、脊髓損傷等方面取得了一些成就。 近年來,研究發現中樞神經系統并非完全不能再生。特別是發現胎腦和成人腦內神經干細胞(NSCs) 移植后能在宿主的神經組織中存活、整合、分化,為人類攻克神經變性疾病開辟了新的途徑。 神經干細胞移植的優勢點體外培養的NSCs作為移植供體的優點為: (1)在可控制的培養條件下,實現快速體外擴增以滿足移植所需的細胞數量。 (2)可根據擬移植部位的細胞類型及細胞結構特異性,在體外使其分化成與受者部位細胞類型及構成相似的細胞群體后再行移植。 (3)可低溫凍存,復蘇后仍能維持原來的生物學特性,故可構建NSC庫,源源不斷地供應細胞。 (4)可來源于受體自身,結構上易與宿主固有組織整合而無免疫反應。 (5)具有潛在的遷移能力,能在腦實質內彌散較遠的距離到達靶部位。 (6)在中樞神經系統中不受血腦屏障限制,以穩定直接的方式運送基因產物或替換無功能神經細胞。 神經干細胞在中樞神經系統疾病中的神經保護、修復作用可能的機制 ①神經干細胞刺激內源性修復機制:神經營養因子作用:NSCs歸巢到受損組織后分泌的神經營養因子能夠促進內源性神經干細胞活化、移行、分化為相應類型的神 經細胞,從而發揮神經保護作用。 除神經營養因子的保護作用外,NSCs還具有:免疫調節作用、抗炎作用、促血管生成。 ②NSCs神經性分化替代機制:NSCs具有多向分化潛能,可以遷移至損傷區域分化成神經樣細胞,通過替代損傷、凋亡的神經細胞改善神經功能。 神經干細胞移植與中樞神經系統疾病神經干細胞移植治療帕金森帕金森病(PD)是一種以中腦黑質多巴胺能神經元進行性喪失為特征的神經退行性疾病,目前尚無特異性的有效治療方法。 臨床案例 目的:探討神經干細胞移植術治療帕金森病的臨床效果。 結果:治療后12個月,患者UPDRS量表中的行為和心理評分、日常生活質量評分、運動功能評分、并發癥評分均明顯低于治療前(P<0.05),且治療后12個月UPDRS量表總評分也低于治療前(P<0.05)。27例患者平均隨訪12個月,治療總有效率為81.48%。 結論:神經干細胞移植手術治療帕金森病療效確切,可明顯改善患者UPDRS評分,提升生活質量,值得推廣。 值得關注的是,最近有研究在臨床上對NSCs移植治療帕金森病患者進行了初探,臨床結果表明,移植NSCs后短期內能部分改善帕金森患者的震顫、強直癥狀,遠期療效有待進一步觀察。 神經干細胞移植治療阿爾茲海默癥馬劉紅等將4×104NSCs注射到化學損傷所致阿爾茨海默病小鼠模型的側腦室,細胞移植組小鼠的學習記憶能力明顯改善,具體的機制尚不清,NSCs可能通過減少β淀粉樣肽沉積引發的神經元凋亡和分化成膽堿能樣神經元外源性替代發揮作用。 神經干細胞移植治療腦損傷懷孕期間或出生前后的大腦損傷可能會對后代產生終身的影響,包括腦癱和癲癇,但目前尚無治療方法使受傷的新生兒大腦再生。神經干細胞(NSC)具有在大腦中定植和再生受損腦組織的潛力。在對這一領域的最廣泛研究回顧中,NSC在減少新生兒大腦損傷方面具有很強的潛力。 NSC是大腦的組成部分。科學家們正在開展研究來確定如何可能利用NSC來促進大腦受傷部位的恢復。 在近期發表在Stem Cells Translational Medicine期刊上的一篇標題為“Neural stem cell treatment for perinatal brain injury: A systematic review and meta-analysis of preclinical studies”的綜述論文中,澳大利亞哈德遜醫學研究所的Madelein Smith及其研究團隊分析了所有已發表的臨床前研究,發現NSC可以減少大腦損傷并改善大腦損傷后的身體功能。 目的:探討不同治療時機神經干細胞移植治療顱腦損傷后遺癥的效果。 結論:在不同治療時機,神經干細胞移植治療顱腦損傷后遺癥均取得一定效果,患者顱腦損傷6個月內是進行神經干細胞移植的最佳治療時機,臨床效果更為顯著,可有效提高患者功能獨立性,極大降低患者不良反應發生率。 神經干細胞移植治療腦卒中隨著醫學進步,腦卒中患者的生存率得到提高,但在存活患者中80%以上遺留神經功能障礙,如常見的運動感覺功能障礙,目前尚無有效治療手段。以神經干細胞為代表的細胞替代治療有望為相關疾病的治愈帶來希望。然而,移植的神經干細胞能否與宿主神經系統整合,是否具有體內功能仍然備受質疑,阻礙了神經干細胞治療的臨床轉化應用。 中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院研究員潘光錦團隊與中山大學附屬第三醫院教授胡昔權團隊,以缺血性腦卒中(MCAO)動物為模型,在神經干細胞治療方面展開深入合作,在神經干細胞移植結合運動訓練促進移植神經細胞的體內成熟和動物行為學功能修復方面取得進展。相關成果以Physical exercise promotes integration of grafted cells and function recovery in an acute stroke rat model為題,發表在Stem Cell Reports上。 研究發現,術后及時的運動訓練可以顯著促進移植人神經干細胞分化及成熟,并與宿主神經元形成神經環路,將該過程縮短至1-3個月。細胞移植結合運動訓練的實驗組在腦梗死體積、神經元分化成熟以及宿主神經血管再生等多項指標明顯優于損傷對照組、單細胞移植和單運動訓練組,在運動功能恢復方面也表現最佳。進一步機制研究表明,該組合介入手段創造了有利于神經元存活和再生的腦內微環境:損傷灶神經營養因子水平顯著增加,血管生成增強,炎癥和氧化應激水平顯著下降;神經突觸(神經元之間的聯系)和神經可塑性具有活動依賴性的特點,運動訓練引起相關神經突觸活動水平和神經遞質水平顯著上升,從而促進了損傷神經環路的重建和運動功能恢復。 目的:觀察10例腦卒中后遺癥患者經神經干細胞移植后,其神經系統癥狀與體征的變化情況。 結果:患者自我料理、括約肌控制、活動和轉移、運動、交流、社會認知都有明顯改善(P<0.01)。 結論:神經干細胞移植可以一定程度地改善腦卒中患者的后遺癥,提高患者生活質量。 神經干細胞移植治療脊髓損傷利用干細胞恢復因脊髓損傷(spinal cord injury)而喪失的功能一直是科學家和醫生的雄心壯志。美國每年有近1.8萬人患有脊髓損傷,另有29.4萬人存在著某種程度的永久性癱瘓或身體功能減弱,如膀胱控制或呼吸困難。 目的:主要討論神經干細胞的移植治療脊髓損傷的臨床情況。 方法:對10例患有脊髓損傷的病人進行脊髓損傷局部的神經干細胞移植,術前及術后半年時間內進行神經功能情況的評定。 結果:神經干細胞移植,促進了神經通路的重建工作,患者在日常生活中的感覺、運動、排汗等方面均有一定程度的改善,術后與術前比較,患者的精神功能情況有了顯著的差異。 結論:神經干細胞移植利于脊髓損傷的修復并且可以明顯改善脊髓損傷患者的多方面的神經功能。 神經干細胞移植未來前景神經干細胞的體外培養成功為治療中樞神經系統疾病提供了新的思路,神經干細胞移植在治療帕金森、老年癡呆、脊髓損傷、腦損傷等方面取得了可喜的成就。 神經干細胞移植在治療中樞神經系統疾病領域展示了誘人的前景,盡管在臨床應用前還存在一些潛在不足,相信隨著研究的深入神經干細胞移植有望成為治療中樞神經系統疾病的理想種子細胞。 |
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