腦卒中(又稱中風(fēng))是成年人致殘、致死的重要原因,其中缺血性腦卒中占大多數(shù),因腦部血液循環(huán)障礙,缺血、缺氧所致的局限性腦組織缺血性壞死或軟化,造成神經(jīng)元、膠質(zhì)細胞、血管內(nèi)皮細胞等組織損傷和死亡,引起相應(yīng)的神經(jīng)功能缺損。
目前治療缺血性腦卒中的策略包括急性期溶栓、血管再通和神經(jīng)保護等,這些方法只能挽救缺血半暗帶中瀕臨死亡的神經(jīng)細胞,對于在腦梗死區(qū)域已經(jīng)壞死的神經(jīng)細胞則無能為力,有50%~70%的患者會出現(xiàn)癱瘓、失語等嚴重殘疾。
近年來干細胞移植療法的快速發(fā)展,為腦卒中后神經(jīng)功能治療帶來了希望。并且在急性期、亞急性期和慢性期均可采用干細胞治療;急性期移植可阻斷腦缺血損傷級聯(lián)反應(yīng),發(fā)揮抗炎、神經(jīng)保護作用; 慢性期內(nèi)源性修復(fù)最活躍,此期間內(nèi)移植干細胞可較大地促進患者神經(jīng)修復(fù)。
干細胞移植的作用機制
目前干細胞移植治療缺血性腦卒中的作用機制主要包括細胞替代、神經(jīng)回路的重建、血管生成、分泌神經(jīng)營養(yǎng)因子、免疫調(diào)節(jié)、促進細胞存活。但這些作用機制不是單一的過程,而是相互重疊,共同作用促進缺血腦組織修復(fù)。
①細胞替代,重建神經(jīng)回路:體內(nèi)外研究均表明,干細胞可分化為內(nèi)、中、外胚層系細胞,包括神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細胞、少突膠質(zhì)細胞、內(nèi)皮細胞和血管平滑肌細胞等。這些成熟的細胞能夠融合并替代受損細胞、構(gòu)成神經(jīng)血管單元,維持中樞神經(jīng)系統(tǒng)微環(huán)境的穩(wěn)態(tài),并最終減少腦卒中后的神經(jīng)功能缺陷。
②分泌神經(jīng)營養(yǎng)因子:干細胞通過產(chǎn)生和分泌神經(jīng)營養(yǎng)因子,包括腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNF)、膠質(zhì)細胞源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(GDNF)、HGF、VEGF、血管生成素-1(Ang-1)、人胰島素-生長因子-1(IGF-1)、表皮生長因子(EGF)及堿性成纖維細胞生長因子(bFGF)等,通過多種途徑協(xié)同或平行地直接或間接促進缺血性腦組織的修復(fù)和恢復(fù)。
③血管生成:干細胞可通過分泌促血管生成因子(包括直接(VEGF、bFGF、HGF、Ang-1)和間接(TGF-β、IL-3、IL-6、IL-8)促血管生成因子),分化為內(nèi)皮細胞或血管平滑肌細胞,并作為血管周細胞參與側(cè)支重構(gòu)。
④免疫調(diào)節(jié):干細胞可通過與先天性和適應(yīng)性的免疫細胞相互作用,同時調(diào)節(jié)系統(tǒng)免疫反應(yīng),幫助修復(fù)受損腦組織。它還能降低外周免疫抑制,減弱炎癥反應(yīng),降低全身感染的發(fā)生率,并可能形成先天免疫類記憶反應(yīng),從而對急性炎癥提供長期的持續(xù)保護。
⑤促進細胞的存活:有研究表明,干細胞移植可延緩患者體內(nèi)細胞的凋亡,促進細胞存活,減少神經(jīng)功能損傷。
總 結(jié):干細胞獨特的細胞替代、神經(jīng)營養(yǎng)因子分泌、血管生成、調(diào)節(jié)免疫和促進細胞存活等5大作用機制為卒中治療提供了新的途徑,幫助改善患者的神經(jīng)功能,提高生存和生活質(zhì)量。
說明:本文案例均摘錄于文獻,僅用于科普干細胞相關(guān)知識,不作為醫(yī)療建議。