脊髓損傷(spinal cord injury,SCI)是中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷的一種,患者有不同程度的運動 、感覺和大小便功能障礙。該病致殘率高,嚴(yán)重影響患者生活質(zhì)量。
近年來,科學(xué)家在神經(jīng)系統(tǒng)可塑性和神經(jīng)再生方面的深入研究發(fā)現(xiàn),間充質(zhì)干細(xì)胞(MSCs)具有自我更新和多向分化的潛能,在特定條件下可以誘導(dǎo)分化為新的神經(jīng)元,以彌補損傷局部神經(jīng)的缺失,進(jìn)而修復(fù)受損的神經(jīng)功能。目前,已有大量的實驗結(jié)果認(rèn)為干細(xì)胞治療SCI是可行且安全的。
干細(xì)胞治療脊髓損傷的作用機制
1、彌補或替代受損的神經(jīng)元
大量動物實驗證實干細(xì)胞在一定的條件下有分化成神經(jīng)元的潛能,而分化所得的神經(jīng)元亦可以整合到受損部位并替代受損神經(jīng),達(dá)到功能重建的目的。Hou等人在小鼠海馬神經(jīng)元細(xì)胞系HT22微環(huán)境下誘導(dǎo)MSCs向神經(jīng)元樣細(xì)胞分化并取得成功。
2、分泌神經(jīng)營養(yǎng)因子促進(jìn)神經(jīng)功能修復(fù)
研究發(fā)現(xiàn)多種干細(xì)胞會在一定條件下合成并分泌促進(jìn)神經(jīng)修復(fù)的營養(yǎng)因子,這些因子主要包括:神經(jīng)生長因子(NGF)、神經(jīng)營養(yǎng)因子( NT3)、腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子( BDNF)、膠質(zhì)細(xì)胞源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(GDNF)、成纖維細(xì)胞生長因子(FGF)、基質(zhì)細(xì)胞衍生因子( SDF-1)等。這些神經(jīng)營養(yǎng)因子在SCI受損局部會激活休眠的神經(jīng)元及修復(fù)受損神經(jīng)細(xì)胞,以達(dá)到恢復(fù)功能的目的。
3、抑制損傷的炎癥反應(yīng)及細(xì)胞凋亡
目前研究已證實在SCI的急性期,被過度激活的炎癥反應(yīng)及氧化應(yīng)激反應(yīng)會加重神經(jīng)損傷,而局部募集的大量炎性細(xì)胞也會釋放大量炎癥介質(zhì),這些物質(zhì)會激活神經(jīng)元凋亡通路,進(jìn)而引發(fā)細(xì)胞凋亡,這也是繼發(fā)性SCI的重要機制之一。目前已被發(fā)現(xiàn)的炎癥介質(zhì)包括腫瘤壞死因子(TNF-α)和多種白介素(IL-2、IL-4、IL-1β、IL-6和IL-12)等。
Nakajima等人將MSCs移植入SCI動物模型后發(fā)現(xiàn)局部TNF-α和IL-6的表達(dá)水平明顯下降,這兩種介質(zhì)數(shù)量的減少導(dǎo)致巨噬細(xì)胞向M2型(抑炎型)轉(zhuǎn)化,從而減少了損傷局部神經(jīng)元軸突和髓磷脂的損失,減輕瘢痕生成,為神經(jīng)修復(fù)提供有利條件。
臨床應(yīng)用案例
試驗選取了SCI患者28例,男18例,女1O例 ;其中頸髓損傷8例,胸髓損傷13例 ,腰骶髓損傷7例;病程6個月~4.5a,平均1.5a?;颊邞?yīng)用自體MSCs進(jìn)行鞘內(nèi)注射移植治療 ,1次/周,共治療2次 。
結(jié)果隨訪:MSCs治療后,28例患者均完成12個月隨訪,中途無脫落。治療前后神經(jīng)功能評定比較 MSCs移植 1個月后 ,患者針刺痛覺評分、輕觸覺評分、運動評分和MBI評分與入院時比較均有明顯改善(均 P<0.05);移植3、12個月后患者各項評分與入院時比較仍有顯 著差異(均 P< 0.01),如下圖。
干細(xì)胞治療的安全性
在本次治療過程中,部分患者出現(xiàn)低熱(體溫37.5~38.5)8例 ,低顱壓性頭痛3例,予以解熱鎮(zhèn)痛藥和輸液處理后1~2d癥狀完全消失 。
結(jié)論,經(jīng)干細(xì)胞治療后,患者各項指標(biāo)均有明顯改善,證實了干細(xì)胞是一種安全有效治療SCI方式。
總結(jié),干細(xì)胞的治療機理的研究越來越深入、透徹,但是仍需要多中心、大規(guī)模的臨床對照實驗對其有效性進(jìn)行更深入的研究,將前期的研究結(jié)果轉(zhuǎn)化為臨床應(yīng)用,使更多的患者受益。
說明:本文案例均摘錄于文獻(xiàn),僅用于科普干細(xì)胞相關(guān)知識,不作為醫(yī)療建議。