生命之源:干細(xì)胞如何修復(fù)我們的神經(jīng)?
神經(jīng)創(chuàng)傷及神經(jīng)退行性等疾病導(dǎo)致的神經(jīng)元損傷后的修復(fù)與再生問題,是困擾醫(yī)學(xué)界的難題之一。長期以來,神經(jīng)細(xì)胞被認(rèn)為缺乏再生能力。20世紀(jì)90年代初,Reynolds等從成年小鼠紋狀體中分離出能在體外不斷分化增殖、具有多種分化潛能的細(xì)胞群,并提出了神經(jīng)干細(xì)胞(NSC)的概念。這一發(fā)現(xiàn)打破了神經(jīng)元不能再生的傳統(tǒng)觀念,為許多難以治療的神經(jīng)系統(tǒng)疾病,如帕金森病、缺血性腦病、脊髓損傷等,提供了新的治療途徑。
已有大量研究證實(shí)成人腦內(nèi)存在NSC,在較低程度或少量神經(jīng)元損傷時(shí),這些腦內(nèi)現(xiàn)存的NSC可以起到自我修復(fù)的作用。但當(dāng)遇到大量神經(jīng)元死亡時(shí),僅靠自身的NSC將無法完成修復(fù),因此就要移植新的干細(xì)胞來代替因神經(jīng)損傷或退行性病變而喪失的神經(jīng)元。近年來,隨著干細(xì)胞技術(shù)的不斷發(fā)展,越來越多的研究關(guān)注利用干細(xì)胞來治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病。
間充質(zhì)干細(xì)胞(MSC)已應(yīng)用于治療全身多系統(tǒng)疾病,其對多種系統(tǒng)損傷組織的修復(fù)研究已經(jīng)取得重大突破,如骨損傷、軟骨損傷、關(guān)節(jié)損傷、心臟損傷、肝臟損傷、顱腦損傷(TBI)、脊髓損傷等方面,尤其是MSC在神經(jīng)系統(tǒng)損傷修復(fù)方面具有長遠(yuǎn)的發(fā)展前景。
目前,干細(xì)胞與神經(jīng)損傷修復(fù)是基礎(chǔ)研究和臨床研究的熱點(diǎn)。其中MSC與神經(jīng)損傷修復(fù)相關(guān)的基礎(chǔ)研究更為廣泛,取得的成果更為豐富,主要包括MSC在中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)損傷修復(fù)中的應(yīng)用及MSC在周圍神經(jīng)損傷(PNI)修復(fù)中的應(yīng)用。
MSC在中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷修復(fù)中的應(yīng)用可能通過以下4種機(jī)制進(jìn)行:
1、MSC移入缺血損傷腦區(qū);
2、MSC分化替代損傷的神經(jīng)細(xì)胞;
3、MSC分泌神經(jīng)營養(yǎng)因子;
4、MSC促進(jìn)內(nèi)源性神經(jīng)祖細(xì)胞的增殖分化。
周圍神經(jīng)損傷(PNI)的發(fā)病率逐年上升,且PNI修復(fù)的過程非常復(fù)雜,神經(jīng)損傷后生長效果不理想。目前主要采用組織工程的方法來修復(fù)PNI。同MSC在CNS中的功能相似,MSC在PNI中可以分化為神經(jīng)系細(xì)胞,還能分泌酸性鈣結(jié)合蛋白S100、GFAP、NGF等,為臨床PNI修復(fù)提供了新的思路。
2023年年初,漢氏藥業(yè)旗下的天津昂賽細(xì)胞基因工程有限公司申報(bào)的注射用間充質(zhì)干細(xì)胞(臍帶)治療外傷性脊髓損傷適應(yīng)癥的IND獲得國家藥品監(jiān)督管理局藥品審評中心(CDE)批準(zhǔn)。
近年來的研究表明,間充質(zhì)干細(xì)胞(MSC)具有體外易擴(kuò)增、免疫原性低、分泌各種活性細(xì)胞因子和免疫調(diào)節(jié)作用等優(yōu)勢,使得MSC移植治療脊髓損傷成為新的研究熱點(diǎn)。
目前,有充分臨床證據(jù)證明,采用MSC治療神經(jīng)損傷取得了良好的效果,MSC的臨床研究已經(jīng)在許多國家相繼展開,我國自2016年起也啟動了第一批以干細(xì)胞為發(fā)展導(dǎo)向的國家科技重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃,隨著MSC及其相關(guān)技術(shù)的日益成熟,干細(xì)胞將逐漸走進(jìn)千家萬戶。
資料來源:間充質(zhì)干細(xì)胞基礎(chǔ)與臨床(第二版),韓忠朝,李宗金,韓之波,北京:科學(xué)出版社,2019.6
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