沈阳白癜风医院 http://pf.39.net/bdfyy/bdflx/171107/5824583.html干细胞治疗神经系统损伤的研究现状
神经损伤是临床上发病率、致死率、致残率极高的难治性疾病之一。由于机械性、缺血性、中毒性中枢神经和外周神经损伤以及老年性神经功能退变性疾病的诊断相对容易,但在治疗方面却缺乏相对理想的措施,除了改善血液供应、营养神经、康复训练从而促使神经功能恢复之外,可以说是束手无策,因此,关于神经损伤的修复治疗一直是基础与临床医学的伤即不能有效再生修复。随着人们对人体再生与修复功能的深入研究和干细胞治疗技术的发展,神经组织难以再生修复的观点已经受到挑战,发现不同来源的干细胞均可在体外被诱导向神经细胞分化,如果将干细胞移植到神经损伤的机体内,它也可以迁移归于受损伤的神经组织之中,并在神经组织的微环境诱导下向神经细胞分化,参与和促进神经损伤的再生修复。除此之外,受损伤神经组织本身也存在一定的再生修复能力,神经组织中也含有一定数量的神经干细胞,它可以在损伤动员、组织微环境诱导及某些生长因子、药物的作用下,被动员出来并增殖、分化,从而参与神经损伤的修复。内源性神经干细胞促进神经损伤修复的发现为寻找动员神经干细胞和促进其增殖分化的新药提供了新的思路,但体内神经干细胞的量有限,对于严重受损神经组织修复来讲,可能是杯水车薪,难以达到治疗目的。另外,在神经组织严重受损的情况下,内源性神经干细胞也可能受损或死亡,体内动员干细胞途径难以实现再生修复,在这种情况下,必须补充外源性干细胞才能满足需要。外源性干细胞对神经损伤的修复可能存在多种效应,其中除了受组织微环境诱导向神经分化,直接参与神经损伤修复外,还可分泌神经生长因子促进原位神经干细胞增殖、分化,也可能促进残存的神经细胞生长。干细胞的分类和来源很多,其中脐带间充质干细胞(umbilicalcordmesenchymalstemcells,UCMSC)是治疗神经损伤的重要干细胞来源,甚至是最具有应用优势的成体干细胞之一,可能在神经损伤的修复治疗中发挥其他干细胞和药物难以替代的作用。
干细胞治疗神经系统损伤的研究现状
神经系统功能是由亿万个神经细胞的胞体及其突触组成的复杂网络来完成的。其中,神经元是神经系统结构和功能的基本单位。传统观点认为,中枢神经系统损伤导致神经元细胞极易死亡,且神经元属于分化终末阶段的细胞,内在生长能力减弱。此外,中枢神经系神经细成年个体中枢神经系统(centralnervesystem,CNS)损伤后,不能进行具有实质意义的再生和形成功能性突触联系,往往导致永久性神经功能缺失。过去,人们认为,成年个体中枢神经系统损伤后往往导致损伤后永久性神经功能缺失,给患者、家属及整个社会带来长期的损失。
近年来,干细胞因其特有的自我更新、多向分化潜能等特点,细胞治疗是整个医学界探索的前沿技术和研究热点。随着科技的不断发展进步,人们逐渐开始了利用干细胞或神经前体细胞移植治疗中枢神经系统损伤的研究。干细胞是指具有多种分化潜能和自我更新能力的细胞,这种细胞存在于成年个体的多种组织中或者胚胎中。干细胞作为一种起源细胞,在一定条件下能修复损伤。近年来,干细胞疗法在神经损伤和神经退行性病变中得到广泛的应用,比如:脑瘫、脊髓损伤、运动神经元病、帕金森病、脑出血脑梗死后遗症、脑外伤后遗症等多种疾病。利用干细胞移植对神经系统的修复已成为脑损伤后神经再生修复的重要研究方向。在目前的细胞治疗中,移植的干细胞或前体细胞主要通过替換损伤细胞,保护神经细胞及产生适宜细胞内因性再生的微环境来修复损伤神经组织。
神经干细胞治疗中枢神经系统相关疾病
神经干细胞(neuralstemcells)是一类具有自我复制能力,并能分化成神经元,星形胶质细胞、少突胶质细胞的神经前体细胞。研究表明无论在末成年还是成年个体中,神经干细胞存在于成熟中枢神经系统多个部位,例如主要有脑室下区(SVZ)和海马的颗粒层下区(SGZ)的齿状回,特别是SVZ是神经干细胞增殖的一个重要地方,它能够产生瞬时增殖细胞,然后生成神经细胞和胶质细胞,这有助于神经细胞自我更新和对受伤作出反应。
神经干细胞在机体中具有重要作用,可以在一定条件下増殖、分化、迁移和修复缺损的神经系统功能,能够对颅脑损伤后脑组织中受到损害的神经元进行补充,对患者脑组织中受损的部分环路及功能进行重建,达到修复神经损伤的目的。但是,在成年个体中,神经干细胞的这种神经再生功能极低,仅仅靠伤员本身的神经干细胞远不足用于修复自身个体损伤部位。
人们逐渐开始了自体神经干细胞和异体神经干细胞移植治疗TBI的研究。目前研究发现的问题主要如下:①自体神经干细胞体外培养、扩增后移植避免了移植后的免疫排斥反应。相比异体神经干细胞移植而言,自体移植的神经干细胞具有较高的存活率。但是,自体神经干细胞的提取是有创操作,会加重TBI损伤。由于技术复杂、耗费时间长、成本高、医学伦理等多方面的限制,目前自体神经干细胞移植难以推广到临床进行应用。②异体神经干细胞移植的研究发现,异体神经干细胞移植能改善运动功能,但是对于认知功能的改善其作用并不明显。但是,异体神经干细胞移植后存活率低,可能存在免疫排斥。而且,由于伦理学及技术方面的问题,目前异体神经干细胞来源有限,移植治疗TBI还难以推广运用于临床。
目前,对于内源性神经干细胞増殖、分化及修复受损组织的机制研究是解决神经干细胞来源的重要问题,是干细胞技术由实验室走向临床应用必须解决的关键课题。
骨髓间充质干细胞治疗中枢神经系统相关疾病
在临床应用中,因为存在伦理道德和法律约束、存在异体移植免疫排斥、取材困难等问题,所以,获取可以用于移植的中枢来源的人的神经细胞非常困难,因此,神经细胞移植治疗的实用性受到限制。为此,必须寻找新的、易于获取且无理论道德争议的神经细胞来源。近年来,随着干细胞研究的不断发展,骨髓间充质干细胞(bonemarrowmesenchymalstemcells,BMSCS)为细胞移植治疗TBI提供了崭新的思路。人们开始尝试通过骨髓间充质干细胞移植来修复脑组织损伤。骨髓间充质干细胞(bonemarrowmesenchymalstemcellls,BMSCs)是一种多能干细胞,易于获得,具有高度的自我复制能力,扩增能力强,免疫原性弱,可以定向分化为多种细胞在体内移植后可定位在受损的组织内并分泌多种细胞因子修复损伤,已在临床应用方面取得巨大进展。BMSCS可诱导分化为神经元样细胞,同时还具有增殖能力强、取材方便、无自身免疫排斥反应、自体移植避免伦理道德问题等优势。因此,BMSCs可作为干细胞移植治疗TBI,是良好种子细胞来源。BMSCs用于治疗中枢神经系统疾病的研究已在国际范围内外广泛开展,并取得令人振奋的成果。大量研究表明,骨髓间充质干细胞具有很强的自我更新和跨胚层分化能力,在一定条件下可以分化为神经元细胞,对治疗神经系统疾病,如脑损伤、脊髓损伤、神经管发育畸形、缺氧缺血性脑病、帕金森病等神经系统先天性疾病和退行性疾病等有着重要价值。骨髓间充质干细胞移植治疗神经系统损伤的作用机制包括细胞间滲透融合、分泌相关营养因子、形成突触联系等。骨髓间充质干细胞移植治疗脑损伤动物模型的实验研究已广泛开展。将BMSCs移植到活体小鼠大脑组织中,发现被植入的BMSCs可定向分化为神经元;并且BMSCs经尾静脉移植途径可穿过血-脑屏障进入脑组织中,并迁移至全脑。研究发现,通过移植BMSCs进入TBI、脊髓损伤、脑卒中的实验动物模型中,其神经功能得到较为明显的改善,并在一定程度上减少病灶的体积,减轻脑水肿及后遗症等。但是,有研究认为,植入损伤大脑中的骨髓间充质干细胞向神经分化效率比较低。
脐带间充质干细胞治疗中枢神经系统相关疾病
近年来,脐带间充质干细胞(UCMSC)成为干细胞治疗研究领域的
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