腦損傷是全球普遍存在的問(wèn)題，本文探討干細胞治療在腦修復中的應用。

目錄

1. 什么是干細胞療法？
2. 干細胞療法修復大腦的作用機制是什么？
3. 在神經(jīng)系統疾病中有何應用？
4. 臨床進(jìn)展如何？面臨哪些挑戰？

介紹：人類(lèi)大腦由數十億個(gè)神經(jīng)元組成。其自我修復能力往往有限。傳統的治療方式對創(chuàng )傷性腦損傷、中風(fēng)和神經(jīng)退行性疾病等神經(jīng)系統疾病的療效甚微；然而，這種治療方法通常無(wú)法恢復失去的功能或逆轉損傷。干細胞療法被認為是一種革命性的方法，有望修復和再生受損的腦組織。

創(chuàng )傷性腦損傷 (TBI) 是全球范圍內的重大健康問(wèn)題。目前，臨床上尚無(wú)有效的治療方法可以增強患者的神經(jīng)結構修復和功能恢復。最近的研究表明，成年哺乳動(dòng)物大腦神經(jīng)源性區域中的成體神經(jīng)干細胞通常在應對中樞神經(jīng)系統 (CNS) 損傷時(shí)具有再生和修復作用?；蛘?，細胞移植是一種修復和再生受傷腦細胞的潛在技術(shù)。本文討論了神經(jīng)干細胞修復受傷大腦的潛力，目標是調節內源性成體神經(jīng)發(fā)生。此外，它促進(jìn)創(chuàng )傷性腦損傷后的再生。神經(jīng)干細胞還具有進(jìn)行神經(jīng)移植以修復受傷大腦的能力。

干細胞療法如何修復大腦疾病-綜合評論

什么是干細胞療法？

干細胞是特殊的細胞，可以發(fā)育成體內各種細胞類(lèi)型。它們可以自我繁殖和更新，使其成為再生醫學(xué)的資源。干細胞療法涉及利用這些細胞的再生潛力來(lái)修復或替換受損組織。

兩種類(lèi)型的干細胞在腦修復方面表現出特別好的前景：

• 胚胎干細胞（ESC）。
• 誘導性多能干細胞 (iPSC)。

胚胎干細胞 (ESC) 是從早期胚胎中提取的，而 iPSC 則來(lái)自經(jīng)過(guò)重新編程以像 ESC 一樣運作的成體細胞。兩者都可以分化成神經(jīng)細胞，即神經(jīng)系統的組成部分。

美國每年約有 350,000 人受到嚴重和中度創(chuàng )傷性腦損傷的影響，這種損傷可能導致長(cháng)期殘疾。這種損傷率已導致美國有 300 多萬(wàn)人殘疾。盡管創(chuàng )傷性腦損傷后的存活率較高，但美國每年仍有 80,000 人（約）遭受創(chuàng )傷性腦損傷，導致嚴重的長(cháng)期殘疾。這些損傷包括記憶和行為，并可能導致完全植物人狀態(tài)（個(gè)人無(wú)法進(jìn)行需要思考或有意識意圖的活動(dòng)）。這300萬(wàn)幸存者中的大多數人依靠他人進(jìn)行日常護理。

各種臨床和動(dòng)物模型研究表明，嚴重甚至中度創(chuàng )傷性腦損傷可能是由于神經(jīng)元和白質(zhì)損失以及進(jìn)一步的腦萎縮和神經(jīng)功能障礙造成的。損傷可能是局部損傷，因為它通常出現在急性硬膜下血腫后，也可能是彌漫性損傷，并伴有明顯延遲的神經(jīng)元損失，因為它通常發(fā)生在彌漫性軸突損傷后。迄今為止，尚無(wú)有效的創(chuàng )傷性腦損傷治療方法。

目前的治療方法通常旨在減少二次創(chuàng )傷的程度，而不是修復原發(fā)性損傷造成的損害。創(chuàng )傷性腦損傷后，海馬體特別容易受到二次損傷。與學(xué)習和記憶問(wèn)題相關(guān)的海馬體損傷是腦損傷的標志。它們是創(chuàng )傷性腦損傷中最具破壞性的缺陷，因為它們會(huì )通過(guò)損害就業(yè)和社交互動(dòng)來(lái)阻止患者重新融入日常生活。

干細胞療法修復大腦疾病的作用機制是什么？

當干細胞被輸送到大腦時(shí)，它可以通過(guò)多種機制發(fā)揮治療作用：

1. 細胞替代：干細胞可以分裂成神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細胞（一種神經(jīng)膠質(zhì)細胞亞型，構成人類(lèi)中樞神經(jīng)系統 (CNS) 中的大多數細胞）和其他神經(jīng)細胞類(lèi)型，從而替代受損或腦丟失的細胞。
2. 微環(huán)境的調節：干細胞可以改變大腦的局部微環(huán)境，增強組織修復、新血管的形成（血管生成）和神經(jīng)回路重塑。
3. 神經(jīng)保護：干細胞產(chǎn)生營(yíng)養因子和細胞因子，促進(jìn)減少炎癥、提高細胞存活率并保護現有神經(jīng)元免受進(jìn)一步損害。

在神經(jīng)系統疾病中干細胞治療有何應用？

干細胞療法已顯示出對多種神經(jīng)系統疾病的良好效果，包括：

中風(fēng)：干細胞已顯示出通過(guò)增強神經(jīng)可塑性和血管生成以及替換受損的神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細胞來(lái)促進(jìn)中風(fēng)后恢復的潛力。

近年來(lái)，干細胞治療研究快速發(fā)展，臨床醫生也越來(lái)越重視干細胞移植治療腦中風(fēng)的療效，而國內利用干細胞治療腦中風(fēng)開(kāi)始的也比較早。

早在2004年就已經(jīng)開(kāi)展了首個(gè)臨床研究，北京武警總醫院和哈爾并醫科大學(xué)第二附屬醫院共招募患者50名，所有患者進(jìn)行3次腰椎穿刺蛛網(wǎng)膜下腔植入神經(jīng)干細胞，術(shù)后患者功能獨立性評定FIM有顯著(zhù)改善。

2006年，深圳市第六人民醫院應用臍血干細胞治療了64例腦卒中后遺癥患者，治療后兩組血清NGF水平明顯高于治療前，且研究組高于對照組，這說(shuō)明了臍血干細胞移植后能有效提高患者外周血NGF含量，從而支持神經(jīng)元的營(yíng)養存活。

2008年，海軍總醫院科研團隊通過(guò)腦立體定向移植干細胞治療了16名腦出血患者，手術(shù)后6個(gè)月臨床癥狀改善，有效率達81.25%(13例/16例),本組16例術(shù)前FIM評分平均為90.21±2.32,術(shù)后1個(gè)月為92.76±1.89,術(shù)后6個(gè)月平均為96.37±3.83.各組比較差異有顯著(zhù)性意義。

2011年1月至2013年9月河南大學(xué)第一附屬醫院對100例老年腦出血患者進(jìn)行分組，兩組各50例，治療組50例在腦出血后6個(gè)月在立體定向下行自體干細胞移植治療，顯示兩組FIM評分、神經(jīng)功能缺損評分差異有統計學(xué)意義。

2018年，南方醫科大學(xué)珠江醫院的科研團隊完成一項為期4年涉及18名患者的研究結果，證明了實(shí)驗室擴增的自體內皮祖細胞治療缺血性中風(fēng)的長(cháng)期安全性。

創(chuàng )傷性腦損傷 (TBI)：干細胞移植已被研究作為 TBI 的治療策略，以促進(jìn)組織修復、減少炎癥并改善認知和運動(dòng)功能。

2022年，上海交通大學(xué)醫學(xué)院附屬仁濟醫院神經(jīng)外科腦損傷中心、上海市顱腦創(chuàng )傷研究所、上海交大醫學(xué)院上海市腫瘤微環(huán)境與炎癥重點(diǎn)實(shí)驗室生物化學(xué)與分子細胞生物學(xué)系、上海安集協(xié)康生物技術(shù)股份有限公司、德克薩斯大學(xué)西南醫學(xué)中心病理學(xué)系聯(lián)合發(fā)表了關(guān)于人源神經(jīng)干細胞治療創(chuàng )傷性腦損傷的科研新進(jìn)展。

神經(jīng)退行性疾?。?/strong>對于帕金森病、阿爾茨海默病和亨廷頓病，MSC能夠分泌神經(jīng)生長(cháng)因子以促進(jìn)神經(jīng)元再生，也能夠抑制神經(jīng)退行性疾病發(fā)病過(guò)程中的神經(jīng)炎癥反應。因此，MSC在治療神經(jīng)退行性疾病方面具有廣闊前景。