干細(xì)胞醫(yī)療技術(shù)的臨床應(yīng)用開(kāi)始于1968年,當(dāng)年科學(xué)家們完成了世界上第一例骨髓移植術(shù),其有效成分是造血干細(xì)胞。此后,造血干細(xì)胞移植被大量用于治療某些惡性血液病和腫瘤,而造血干細(xì)胞的來(lái)源逐漸從骨髓替換為外周血,進(jìn)而是臍帶血。
1988年來(lái)自法國(guó)的研究者gluckman教授在國(guó)際上率先成功采用臍血造血干細(xì)胞移植,救治了一名貧血患兒,這項(xiàng)研究標(biāo)志著臍帶血造血干細(xì)胞移植時(shí)代的開(kāi)啟。如今全球每年大約會(huì)進(jìn)行 6 萬(wàn)例骨髓移植手術(shù),其中使用自體和同種異體造血干細(xì)胞完成骨髓移植術(shù)的患者人數(shù)大約分別為3.5 萬(wàn)和 2.5 萬(wàn)例。截止2014年,全球已經(jīng)進(jìn)行了接近4萬(wàn)例的臍血移植術(shù);當(dāng)然除了骨髓移植、臍血移植之外,其它來(lái)源的干細(xì)胞產(chǎn)品正逐漸步入臨床應(yīng)用階段,面向的疾病類型大幅度增加,未來(lái)將超過(guò)造血干細(xì)胞移植的數(shù)量。
2015年,我國(guó)解放軍307醫(yī)院的科學(xué)家們宣布,他們經(jīng)過(guò)16個(gè)月的術(shù)后觀察,由該院造血干細(xì)胞移植科主任陳虎教授領(lǐng)銜的團(tuán)隊(duì),率先開(kāi)展的世界首例胎盤(pán)造血干細(xì)胞聯(lián)合臍帶血造血干細(xì)胞移植治療重型再生障礙性貧血獲得成功,這就標(biāo)志著利用利用胎盤(pán)干細(xì)胞進(jìn)行移植治療疾病的開(kāi)始,本文中小編盤(pán)點(diǎn)了近年來(lái)利用造血干細(xì)胞移植進(jìn)行的相關(guān)重大研究進(jìn)展,與各位一起學(xué)習(xí)。
【1】干細(xì)胞移植讓受損肺臟再生
來(lái)自新加坡基因組研究院和美國(guó)杰克遜實(shí)驗(yàn)室的左為博士、教授和教授等研究人員開(kāi)發(fā)了一整套革命性的技術(shù),可以分離肺內(nèi)部存在的少量干細(xì)胞,通過(guò)體外培養(yǎng)大規(guī)模擴(kuò)增后,重新移植入體內(nèi),幫助肺臟的再生。這一重要研究成果近日在線刊登在著名的《自然》雜志上。
慢性阻塞性肺病和肺纖維化等肺部疾病一直是現(xiàn)代人群的健康殺手。調(diào)查表明,中國(guó)45歲以上人群,70%以上患有不同程度的慢性肺病。肺部組織結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜,一旦發(fā)生損傷,便很難及時(shí)自我修復(fù)。因此 肺部疾病大多惡化速度快,且并發(fā)癥多。而目前除了進(jìn)行復(fù)雜而高風(fēng)險(xiǎn)的全肺移植手術(shù)之外,尚缺乏有效的治療方法。
有意思的是,一些被流感感染后發(fā)生急性呼吸窘迫綜合癥的病人,他們的肺損傷后能夠自我修復(fù)再生。本文的研究者在 肺中發(fā)現(xiàn)了一種數(shù)量稀少的干細(xì)胞。這種被稱作dasc的干細(xì)胞能表達(dá)兩個(gè)特定的基因標(biāo)記物:p63和krt5。在流感病毒誘導(dǎo)的小鼠急性呼吸窘迫綜合癥模型中,內(nèi)源的dasc干細(xì)胞能迅速地?cái)U(kuò)增并分化成微支氣管和肺泡細(xì)胞等具有各種功能的細(xì)胞,從而重建整個(gè)肺的結(jié)構(gòu)。如果用遺傳學(xué)方法從小鼠中特異性地剔除內(nèi)源dasc干細(xì)胞,小鼠就無(wú)法從肺損傷中恢復(fù)過(guò)來(lái)。這說(shuō)明內(nèi)源dasc干細(xì)胞對(duì)于肺臟再生是必需的。
【2】干細(xì)胞移植手術(shù)幫助患者重見(jiàn)光明
最近英國(guó)一位患有眼部黃斑退化癥狀的老年女性接受了一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)性的干細(xì)胞療法,這項(xiàng)療法被認(rèn)為具有治療大部分英國(guó)人眼部疾病的潛力。
這位患者上個(gè)月在倫敦眼科醫(yī)院成功地進(jìn)行了手術(shù)治療,到12月份時(shí),醫(yī)生們將會(huì)得到手術(shù)是否成功的結(jié)論。屆時(shí),第二批患者(10人)將會(huì)再次進(jìn)行這一手術(shù)治療。
干細(xì)胞手術(shù)治療的主要方法包括眼部細(xì)胞(視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞)的移植。這部分細(xì)胞首先在實(shí)驗(yàn)室中培育擴(kuò)大,并在手術(shù)中移植進(jìn)入患者的視網(wǎng)膜后側(cè)。
首例接受干細(xì)胞治療的這位患者是"濕"性的黃斑退化癥狀,但這并不妨礙這一技術(shù)對(duì)"干"性黃斑退化的患者適用。
【3】科學(xué)家發(fā)現(xiàn)提高造血干細(xì)胞移植效率新方法
近日,來(lái)自美國(guó)印第安納大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊cell在線發(fā)表了一項(xiàng)最新研究進(jìn)展。
造血干細(xì)胞駐留在骨髓和臍帶血的低氧環(huán)境中,但幾乎所有的造血干細(xì)胞研究都是在非生理?xiàng)l件的環(huán)境空氣中進(jìn)行造血干細(xì)胞的分離和篩選。
在該項(xiàng)研究中,研究人員在低氧條件下對(duì)骨髓和臍帶血進(jìn)行了收集和操作,證明將骨髓和臍帶血暴露在環(huán)境空氣中會(huì)降低造血干細(xì)胞長(zhǎng)期擴(kuò)增過(guò)程的細(xì)胞得率,同時(shí)會(huì)增加祖細(xì)胞的數(shù)量,研究人員將這種現(xiàn)象稱為非生理學(xué)氧氣應(yīng)激。因此,骨髓和臍帶血中造血干細(xì)胞的數(shù)量一直都被低估。
隨后,研究人員通過(guò)親環(huán)素d和p53將ros的產(chǎn)生和線粒體通透性轉(zhuǎn)換孔聯(lián)系在一起作為ephoss的分子機(jī)制進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究。mptp抑制劑--環(huán)胞素a能夠保證在空氣中收集小鼠骨髓和人類臍帶血中的造血干細(xì)胞時(shí)避免發(fā)生ephoss反應(yīng),從而增加了可用于移植的造血干細(xì)胞數(shù)目。
【4】?jī)擅滩』颊哂型ㄟ^(guò)干細(xì)胞移植治愈
兩名感染艾滋病病毒(hiv)的患者在接受干細(xì)胞移植治療其血液癌癥淋巴瘤后可能已被治愈。7月3日,他們的醫(yī)生在馬來(lái)西亞吉隆坡的國(guó)際艾滋病協(xié)會(huì)會(huì)議上宣布了這一消息。
其中一位患者于3年前接受干細(xì)胞移植以取代其產(chǎn)生血細(xì)胞的骨髓,另一位則是在5年前。他們使用的療法類似于“柏林病人”timothy ray brown接受的治療,后者擺脫hiv已經(jīng)6年,并且是唯一一位宣稱艾滋病痊愈的成人。去年7月,醫(yī)生宣布,這兩位患者——“波士頓病人”——血液中似乎檢測(cè)不出hiv的存在,不過(guò)當(dāng)時(shí)他們?nèi)耘f在服用抗逆轉(zhuǎn)錄病毒藥物。
美國(guó)馬薩諸塞州波士頓布里格姆婦女醫(yī)院的專家曾幫助治療這兩位患者,他表示,患者目前已停止抗逆轉(zhuǎn)錄病毒治療,且沒(méi)出現(xiàn)不良反應(yīng)。其中一位患者已經(jīng)有15周沒(méi)有服用藥物,另一位已經(jīng)停藥7周。他稱,他們的血液中都沒(méi)有hiv的dna或rna存在的痕跡。
如果這兩位患者能保持健康狀態(tài),他們將成為第三位和第四位艾滋病痊愈人士,前兩位分別是brown和密西西比州一個(gè)出生后就迅速接受抗逆轉(zhuǎn)錄病毒治療的嬰兒。
【5】干細(xì)胞移植或可恢復(fù)機(jī)體的感覺(jué)功能
近日,一篇發(fā)表于國(guó)際雜志上的研究論文中,來(lái)自瑞典烏普薩拉大學(xué)的研究人員通過(guò)研究表示,用于治療脊髓損傷的人類干細(xì)胞療法或可促進(jìn)機(jī)體某些感覺(jué)功能的恢復(fù)。
交通事故或嚴(yán)重跌落會(huì)引發(fā)脊髓中神經(jīng)纖維的破碎,最為常見(jiàn)的是這些撕脫傷損傷會(huì)影響胳膊和手的神經(jīng)支配,進(jìn)而導(dǎo)致癱瘓、感覺(jué)缺失以及慢性疼痛的發(fā)生;外科手術(shù)會(huì)幫助病人重新獲得部分肌肉功能,但目前卻沒(méi)有療法可以恢復(fù)個(gè)體的感覺(jué)功能,因?yàn)槠屏训纳窠?jīng)纖維和脊髓之間的連接出現(xiàn)了障礙,從而就會(huì)抑制神經(jīng)纖維生長(zhǎng)并且恢復(fù)缺失的神經(jīng)連接。
這項(xiàng)研究中,研究人員將人類干細(xì)胞移植到小鼠的撕脫傷傷口處,來(lái)恢復(fù)從周緣組織到脊髓中的感覺(jué)功能;研究結(jié)果顯示,被移植入的干細(xì)胞可以作為一座“橋梁”來(lái)促進(jìn)損傷的感覺(jué)神經(jīng)纖維在脊髓中生長(zhǎng),重建功能性的神經(jīng)連接,從而恢復(fù)缺失的感覺(jué)功能。
【6】新方法有望讓造血干細(xì)胞移植更加安全
哈佛大學(xué)干細(xì)胞研究所(hsci)的科學(xué)家們朝開(kāi)發(fā)出一種讓骨髓---造血干細(xì)胞---移植更加安全的方法邁出了第一步,也因此能夠讓數(shù)百萬(wàn)患有鐮狀細(xì)胞貧血、地中海貧血和艾滋病等血液疾病的人更加廣泛地采用這種療法。
當(dāng)前,骨髓移植是這些血液疾病的唯一有效的療法。但是如果要讓新移植的造血干細(xì)胞發(fā)揮作用,那么存在缺陷的造血干細(xì)胞首先被“驅(qū)逐”或殺死。要做到這一點(diǎn)就必需要求患者忍受化療和放療---在體內(nèi)的作用比較猛烈,經(jīng)常產(chǎn)生伴隨終生的不良影響。
在一項(xiàng)新的研究中,來(lái)自哈佛大學(xué)、麻省總醫(yī)院(mgh)、波士頓兒童醫(yī)院和達(dá)納法伯癌癥研究所的研究人員利用抗體特異性地靶向小鼠體內(nèi)的造血干細(xì)胞,開(kāi)發(fā)出一種無(wú)毒的移植方法。他們希望這一方法將使得造血干細(xì)胞移植對(duì)患者的毒性更少。
【7】干細(xì)胞移植治療失明
韓國(guó)科學(xué)家將人類胚胎干細(xì)胞分化出來(lái)的視網(wǎng)膜輔助細(xì)胞注射到四位黃斑變性患者的眼中,有三名患者取得了明顯改善,對(duì)第四名患者卻幾乎沒(méi)有作用。
早在2012年和2014年發(fā)表在《柳葉刀》上的兩篇文章,證明了人類胚胎干細(xì)胞分化而成的細(xì)胞可以被安全地注射到視網(wǎng)膜背后的空腔內(nèi)用于治療黃斑變性。一家位于美國(guó)麻省,胎干細(xì)胞的進(jìn)行臨床治療的實(shí)驗(yàn)研究。
現(xiàn)在韓國(guó)的這家公司在美國(guó)ocata公司的幫助下(ocata提供了干細(xì)胞和移植技術(shù))首次在亞洲人身上開(kāi)展了類似研究。ocata公司首席技術(shù)官robert lanza說(shuō)道,“結(jié)合我們?cè)诿绹?guó)的臨床實(shí)驗(yàn)結(jié)果,我非??春眠@項(xiàng)干細(xì)胞移植技術(shù)。”
【8】人類干細(xì)胞成功移植至豬體內(nèi)
對(duì)于醫(yī)療研究人員而言,干細(xì)胞療法有效性的最大挑戰(zhàn)是,宿主通常排斥移植細(xì)胞。現(xiàn)在,密蘇里大學(xué)研究人員已經(jīng)表明,一種新的轉(zhuǎn)基因豬在接受移植細(xì)胞后,無(wú)排斥反應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)。
宿主對(duì)移植細(xì)胞的排斥反應(yīng)是一個(gè)巨大的障礙,通過(guò)建立一種新的轉(zhuǎn)基因豬,接受移植細(xì)胞后,無(wú)排斥反應(yīng),我們可以在干細(xì)胞療法的研究上向前邁出一大步。
在發(fā)表的研究中,研究人員團(tuán)隊(duì)植入人類多能干細(xì)胞至獨(dú)特的豬中,prather專門(mén)改造了豬的免疫系統(tǒng),使豬接受所有的移植細(xì)胞,并且沒(méi)有排斥反應(yīng)。一旦科學(xué)家植入細(xì)胞,豬沒(méi)有排斥干細(xì)胞,干細(xì)胞茁壯成長(zhǎng)。prather說(shuō),這一目標(biāo)成功實(shí)現(xiàn)是值得注意的,因?yàn)樨i比許多其他實(shí)驗(yàn)動(dòng)物更接近人類。
【9】干細(xì)胞移植可治療ii型糖尿病
近日,來(lái)自加拿大的科學(xué)家在國(guó)際期刊在線發(fā)表了他們的最新研究成果,他們發(fā)現(xiàn)胰腺前體細(xì)胞移植對(duì)于ii型糖尿病治療具有良好效果,與糖尿病治療藥物聯(lián)合使用,治療效果更加明顯,這項(xiàng)研究表明基于干細(xì)胞技術(shù)的治療方法或許是治療ii型糖尿病的一種可行方法。
人類胚胎干細(xì)胞誘導(dǎo)的胰腺前體細(xì)胞能夠有效逆轉(zhuǎn)i型糖尿病動(dòng)物模型的高血糖癥,但其對(duì)于ii型糖尿病的治療作用仍未有報(bào)道。研究人員通過(guò)高脂喂養(yǎng)scid-beige小鼠構(gòu)建了患有ii型糖尿病的免疫缺陷模型,研究發(fā)現(xiàn)在進(jìn)行干細(xì)胞移植后,高脂飲食刺激不會(huì)影響胰腺前體細(xì)胞向具有胰島素分泌功能的胰腺細(xì)胞的分化成熟過(guò)程,并且這種細(xì)胞治療方法能夠改善接受了干細(xì)胞移植的小鼠在高脂飲食喂養(yǎng)下的葡萄糖耐受性,但其治療效應(yīng)要在干細(xì)胞移植24周后才會(huì)顯現(xiàn)。
【10】實(shí)現(xiàn)造血干細(xì)胞的移植的條件
多年來(lái)科學(xué)家們一直試圖闡述造血干細(xì)胞的引導(dǎo)和分化功能機(jī)制,這些干細(xì)胞會(huì)生成所有的血細(xì)胞包括我們的免疫系統(tǒng)細(xì)胞。針對(duì)人類造血干細(xì)胞的研究是十分困難的,因?yàn)樗鼈冎淮嬖谟诠撬柚械摹皀iches”中,這些細(xì)胞不能在培養(yǎng)皿中培養(yǎng)。來(lái)自dresden的一組研究干細(xì)胞的科學(xué)家做出了小鼠動(dòng)物模型,他們?cè)诳缭轿锓N障礙和無(wú)輻射的前提下進(jìn)行人類造血干細(xì)胞的移植。
在新模型中,人類造血干細(xì)胞在沒(méi)有做任何處理的情況下可以擴(kuò)大和分化成各種類型的血細(xì)胞。固有免疫系統(tǒng)的細(xì)胞在“類人化”老鼠體內(nèi)不會(huì)被發(fā)現(xiàn)所以可以有效的遺傳給下一代。更有意義的是與先前的小鼠模型相比干細(xì)胞可以在小鼠體內(nèi)長(zhǎng)期存在。
我的理解 人類對(duì)人類的干細(xì)胞是同源;神經(jīng)細(xì)胞獲得的干細(xì)胞應(yīng)用于神經(jīng)系統(tǒng)是同源。
請(qǐng)參考:
干細(xì)胞因與脊髓損傷區(qū)域的細(xì)胞同源而具有獨(dú)特的治療優(yōu)勢(shì)
干細(xì)胞因與脊髓損傷區(qū)域的細(xì)胞同源而具有獨(dú)特的治療優(yōu)勢(shì)。
脊髓損傷是一種嚴(yán)重危害人類健康的疾病,損傷患者在損傷平面以下存在感覺(jué)、運(yùn)動(dòng)、反射及尿便功能障礙,目前脊髓損傷治療研究主要集中在以下方面:①控制繼發(fā)性損傷的進(jìn)展,包括手術(shù)減壓、激素沖擊療法、亞低溫治療、鈣通道阻斷、興奮性氨基酸拮抗、自由基清除等。②促進(jìn)軸突再生、修復(fù)受損的髓鞘,加強(qiáng)中樞神經(jīng)的可塑性并促進(jìn)未損傷區(qū)域的代償功能,包括細(xì)胞移植、神經(jīng)生長(zhǎng)因子的應(yīng)用。③解除或中和脊髓損傷后抑制軸突再生的各種因素,包括應(yīng)用抗軸突生長(zhǎng)抑制因子、應(yīng)用基因沉默等技術(shù)等方法間接促進(jìn)軸突的再生。移植載體方面的研究主要集中在胚胎脊髓組織、神經(jīng)干細(xì)胞、外周神經(jīng)、許旺細(xì)胞以及基因修飾的功能細(xì)胞等。已有文獻(xiàn)證實(shí),上述載體的移植均有助于神經(jīng)系統(tǒng)的恢復(fù),干細(xì)胞因與脊髓損傷區(qū)域的細(xì)胞同源而具有獨(dú)特的治療優(yōu)勢(shì)。
脊髓損傷后,血-脊髓屏障被破壞,局部缺血、缺氧,多種炎性因子進(jìn)入損傷區(qū)域,觸發(fā)細(xì)胞壞死和凋亡等級(jí)聯(lián)效應(yīng)。在損傷殘存的神經(jīng)細(xì)胞的同時(shí),還會(huì)造成脊髓創(chuàng)傷區(qū)邊緣脊髓組織的損傷,因此預(yù)防繼發(fā)損傷是早期治療的重要內(nèi)容。從病理生理機(jī)制角度分析,脊髓損傷后出現(xiàn)的局部微環(huán)境改變也是造成神經(jīng)系統(tǒng)再生失敗的重要原因。脊髓損傷后局部微環(huán)境的變化包括:①損傷造成神經(jīng)細(xì)胞死亡,脊髓屏障破壞造成脊髓內(nèi)環(huán)境失衡。②細(xì)胞毒性物質(zhì)造成缺血再灌注損傷。③損傷后多種抑制性因子表達(dá)于細(xì)胞表面。④反應(yīng)性膠質(zhì)細(xì)胞大量增殖,所形成的膠質(zhì)瘢痕及再生抑制分子阻止了軸突再生和跨越損傷區(qū)。
干細(xì)胞具備以下特點(diǎn):①自我維持和更新的能力。②增殖分裂能力。③自我更新能力。④多向分化潛能,可分化為神經(jīng)元細(xì)胞、星形膠質(zhì)細(xì)胞、少突膠質(zhì)細(xì)胞。⑤有一定遷移能力,能到達(dá)損傷或疾病部位并產(chǎn)生新細(xì)胞。干細(xì)胞可通過(guò)兩種方式生長(zhǎng):一是對(duì)稱性分裂,形成兩個(gè)相同的神經(jīng)干細(xì)胞或兩個(gè)祖細(xì)胞;二是不對(duì)稱性分裂,由于細(xì)胞質(zhì)中調(diào)節(jié)分化蛋白不均勻性分配,使得一個(gè)子細(xì)胞成為祖細(xì)胞,并在外界因子刺激下不可逆地向多個(gè)細(xì)胞系終末期分化,另一個(gè)子細(xì)胞則保留神經(jīng)干細(xì)胞親代的特征,分化細(xì)胞的數(shù)目受分化前神經(jīng)干細(xì)胞數(shù)目和分裂次數(shù)的控制。
目前,干細(xì)胞的來(lái)源主要有:①由胚胎干細(xì)胞誘導(dǎo)分化而來(lái)。②由胚胎或成年哺乳動(dòng)物中樞神經(jīng)系統(tǒng)分離而來(lái)。③源于腫瘤組織或轉(zhuǎn)基因永生化的神經(jīng)干細(xì)胞。神經(jīng)干細(xì)胞已經(jīng)從胚胎、胎兒和成人腦組織的不同部位(包括海馬、腦室/室管膜區(qū)域以及皮質(zhì)和杏仁核中)分離出來(lái),這些細(xì)胞可能對(duì)于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的病變是一個(gè)替代治療方案。有實(shí)驗(yàn)表明成人的腦組織包含著新的神經(jīng)干細(xì)胞源,并且可以通過(guò)外科手術(shù)獲得。從成人腦組織中分離的這些細(xì)胞可以使自體移植成為可能,這樣可以避免倫理學(xué)上的沖突。目前成人神經(jīng)干細(xì)胞的培養(yǎng)技術(shù)已成為常規(guī)。在對(duì)神經(jīng)干細(xì)胞長(zhǎng)達(dá)兩年的培養(yǎng)過(guò)程中,它們分化為3種基本的神經(jīng)細(xì)胞(神經(jīng)元、星形細(xì)胞和少突膠質(zhì)神經(jīng)細(xì)胞),而且能夠發(fā)育為成熟的神經(jīng)細(xì)胞。有報(bào)導(dǎo)來(lái)源于人胚胎前腦的干細(xì)胞可以體外擴(kuò)增到一百萬(wàn)倍以上,這樣對(duì)于細(xì)胞移植可以提供一個(gè)幾乎無(wú)止境的神經(jīng)干細(xì)胞源。
干細(xì)胞分離和培養(yǎng)成功,尤其是采用編碼致癌蛋白的外源性遺傳信息使神經(jīng)干細(xì)胞永生化,解決了移植物數(shù)量不足的問(wèn)題,也避免了倫理學(xué)方面的問(wèn)題。干細(xì)胞移植后可定向、定位分化為功能細(xì)胞,替代補(bǔ)充缺失細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能,釋放神經(jīng)遞質(zhì)、產(chǎn)生神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子等,促進(jìn)病損神經(jīng)組織再生和抑制神經(jīng)變性。成體脊髓組織損傷后內(nèi)源性神經(jīng)干細(xì)胞生成和分化不足,自身修復(fù)能力有限,主要原因?yàn)榧顾鑳?nèi)存在抑制分裂、遷移等營(yíng)養(yǎng)信號(hào)的因子存在,內(nèi)源性和外源性神經(jīng)干細(xì)胞移入可改變這種平衡,促進(jìn)內(nèi)源性神經(jīng)干細(xì)胞的生成和分化。
干細(xì)胞移植療效取決于與宿主神經(jīng)系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)和功能上的整合性,現(xiàn)臨床開(kāi)展的干細(xì)胞移植已經(jīng)應(yīng)用于帕金森病、脫髓鞘病變和腦、脊髓損傷的治療。Gao等研究發(fā)現(xiàn)在受損傷的發(fā)育期腦內(nèi),移植的干細(xì)胞向損傷部位移行并替代缺失的細(xì)胞,這表明干細(xì)胞具有潛在的遷移能力,為治療脊髓損傷后引起的廣泛神經(jīng)元受損提供了理論依據(jù),借助它們的遷移能力,可以避免多點(diǎn)移植帶來(lái)的副損傷。Lepore等將從大鼠脊髓組織分離的脊髓干細(xì)胞植入脊髓損傷模型中,通過(guò)雙重免疫染色證實(shí)移植的神經(jīng)干細(xì)胞向神經(jīng)元分化,并且電鏡觀察發(fā)現(xiàn)新生神經(jīng)元與宿主神經(jīng)元間有新建立的突觸。
運(yùn)動(dòng)學(xué)檢測(cè)表明,移植組大鼠前肢運(yùn)動(dòng)功能得到了明顯的改善,但與正常動(dòng)物仍有較大差距。該實(shí)驗(yàn)表明神經(jīng)干細(xì)胞移植到中樞神經(jīng)系統(tǒng)的非神經(jīng)元生發(fā)區(qū)也可以分化為神經(jīng)元,這可能是由于移植的時(shí)間較晚,此時(shí)損傷區(qū)的炎癥反應(yīng)已經(jīng)很輕微,局部的抑制因子和毒性因子也減少,移植的干細(xì)胞可以更好地存活及分裂。
Mitsui等證明,小鼠脊髓損傷后移植BrdU標(biāo)記的神經(jīng)干細(xì)胞,術(shù)后通過(guò)免疫組化在受損的脊髓處檢測(cè)到神經(jīng)干細(xì)胞,同對(duì)照組相比,術(shù)后28 d排尿量顯著增加,排尿壓顯著減少,殘余尿量顯著減少,排尿效率有明顯改善。這表明脊髓損傷后移植神經(jīng)干細(xì)胞可以明顯改善膀胱功能。Yasushi Fujiwara等以重物打擊造成大鼠胸髓損傷,損傷處顯微注射移植神經(jīng)干細(xì)胞,移植細(xì)胞存活并分化為神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細(xì)胞和少突膠質(zhì)細(xì)胞,同時(shí)軸突延長(zhǎng)8 mm,大鼠后肢功能有所恢復(fù)。
就目前的資料看,干細(xì)胞是比較理想的移植材料。移植干細(xì)胞治療脊髓損傷后的機(jī)制有:①干細(xì)胞分化后產(chǎn)生的神經(jīng)元和膠質(zhì)細(xì)胞可以分泌多種神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子,改善脊髓局部微環(huán)境并啟動(dòng)再生相關(guān)基因的順序表達(dá),使損傷軸突開(kāi)始再生,它們同時(shí)產(chǎn)生多種細(xì)胞外基質(zhì),填充脊髓損傷后遺留的空腔,為再生的軸突提供支持物。②補(bǔ)充外傷后缺失的神經(jīng)元和膠質(zhì)細(xì)胞。③使殘存脫髓鞘的神經(jīng)纖維和新生的神經(jīng)纖維形成新的髓鞘,保持神經(jīng)纖維功能的完整性?;蛑委熓悄壳霸诩顾钃p傷修復(fù)方面研究最多的,是指利用基因手段在脊髓損傷局部特異性,長(zhǎng)期和安全的產(chǎn)生神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子和促進(jìn)軸突再生物質(zhì)的一種方法。
體外基因轉(zhuǎn)染是獲得宿主活體細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng),然后在體外進(jìn)行轉(zhuǎn)染,再對(duì)基因轉(zhuǎn)染的細(xì)胞進(jìn)行篩選、分析,將細(xì)胞擴(kuò)增,達(dá)到一定數(shù)量后被移植進(jìn)入神經(jīng)損傷區(qū)域以促進(jìn)神經(jīng)再生,這種方法所獲得的細(xì)胞有不存在免疫排斥的優(yōu)點(diǎn)。
隨著對(duì)神經(jīng)生物學(xué)和再生醫(yī)學(xué)研究的不斷深入,干細(xì)胞移植治療SCI已表現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景,MSCs誘導(dǎo)分化為神經(jīng)干細(xì)胞是目前最具挑戰(zhàn)性的研究課題。
雖然基礎(chǔ)研究和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)已取得可喜的進(jìn)展,但仍存在一些問(wèn)題尚待解決: (1)脊髓損傷的程度、病程與干細(xì)胞治療的效果尚無(wú)明確的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。(2)MSCs分化的神經(jīng)干細(xì)胞是否可以替代損傷的脊髓神經(jīng)細(xì)胞尚存在爭(zhēng)議,是結(jié)構(gòu)的替代,還是功能的替代還未得到明確的答案。(3)干細(xì)胞對(duì)SCI后神經(jīng)功能改善的機(jī)制尚不明確。隨著對(duì)干細(xì)胞研究的不斷深入,干細(xì)胞移植將成為治療SCI的有效手段。
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