脊髓损伤的细胞疗法进展
间充质干细胞外泌体修复脊髓损伤作用机制的研究进展
山东医药2021年第61卷第17期间充质干细胞外泌体修复脊髓损伤作用机制的研究进展马麟，张晓勃，赵光海，巩朝阳，张海鸿兰州大学第二医院，兰州730030摘要：脊髓损伤（SCI）通常会导致不可逆的神经退行性改变并影响终生，但目前缺乏有效治疗策略。
间充质干细胞外泌体可通过促进血管生成、促进轴突生长、调节炎症反应、调节免疫反应及抑制细胞凋亡等方式修复SCI，或可能成为SCI患者治疗的新选择。
关键词：间充质干细胞；外泌体；脊髓损伤；脊髓修复；作用机制doi：10.3969/j.issn.1002-266X.2021.17.024中图分类号：R744.9；R651.2文献标志码：A文章编号：1002-266X（2021）17-0089-03脊髓损伤（SCI）是一种破坏性神经退行性疾病，临床上目前缺乏对该病有效的治疗方法，而纳米技术和再生医学策略为新型疗法的开发带来了希望。
干细胞可通过替代丢失或受损的细胞为神经元提供营养支持，改善脊髓的微环境，从而促进受损轴突再生，加快SCI修复［1］。
间充质干细胞（MSCs）可来自骨髓、脂肪、脐带血和胎盘等多种组织，具有归巢、增殖、分化、分泌和免疫调节的功能，是动物研究和人类临床试验中最常用的干细胞［2］。
外泌体是释放到细胞膜外的纳米级囊泡，含有大量复杂分子如蛋白质、脂类和各种核酸，而这些分子的特性与它们的来源细胞有关［3］。
MSCs外泌体（MSCs-Exo）的生物学功能与MSCs相似，但MSCs-Exo更稳定，不会引发机体免疫排斥反应；其具有易分离的特点，故可用于将遗传物质或药物转运至靶细胞；并且尺寸相对较小，故能渗透血脑屏障到达中枢神经系统损伤部位［4-5］。
因此，MSCs-Exo是无细胞治疗的合适选择。
多项研究显示，MSCs-Exo在SCI修复中有巨大潜力。
本文就MSCs-Exo修复SCI的作用机制综述如下。
1MSCs-Exo通过促进血管生成修复SCI血管生成是SCI修复的关键，局部血管丢失与血脑屏障损伤引起的破坏可导致缺血和炎症反应，从而引发脊髓神经组织的综合性损伤［6］。
脊髓损伤的治疗新进展
脊髓损伤的治疗新进展脊髓损伤是一种比较常见而且严重的神经系统疾病。
以往人们对于这种疾病的治疗方式相对来说比较有限，特别是对于创伤性脊髓损伤的治疗手段更为缺乏。
但是近年来，随着科技的不断发展和医学的不断进步，人们对于脊髓损伤的治疗方式也有了很大的突破，针对创伤性脊髓损伤的治疗手段更是呈现出了越来越多的新进展。
一、药物治疗脊髓损伤的药物治疗主要是通过针对不同症状和病因来进行的。
如可使用免疫抑制剂和激素治疗，来减少免疫反应，避免出现炎性损伤；利用cAMP来提高神经细胞的再生能力，促进神经细胞的成长等等。
这些针对不同因素的药物治疗并非用于治愈脊髓损伤本身，但是它们可以控制症状，减轻疼痛，促进神经细胞的再生，从而有效的提高患者的生活质量。
二、细胞治疗细胞治疗是近年来脊髓损伤治疗的一项新进展，细胞治疗可以让自身的干细胞或者体外分离的神经前体细胞再生并分化成成熟的神经细胞，从而达到修复脊髓的目的。
例如：脐带血干细胞，他可以分化成多种功能细胞从而促进脊髓再生；脂肪干细胞可以分泌出多种神经营养因子，改善脊髓损伤的微环境，促进神经细胞的再生；同时体外培养的神经前体细胞也在多项实验中取得了良好的治疗效果。
三、功能电刺激功能电刺激是一种新型的无创刺激技术，这种技术通常通过电极与患者皮肤接触以刺激神经元或肌肉。
通过这种方式，可以改善神经元之间的信号传递，促进脊髓部位的再生和复原。
同时，功能电刺激也可以增强患者的肌肉功能、平衡能力和协调能力，提高患者的生活质量。
应该指出的是，这种治疗方法目前仍处于研究阶段。
四、神经修复法神经修复法是现代医学对于神经系统疾病治疗的一项重要领域，它可以通过再生技术、干细胞治疗、基因治疗等方式来改善脊髓的生长和修复，提升患者的脊髓功能和生活质量。
随着现代科技的不断进步，神经修复法已经成为了未来脊髓损伤治疗的有力支撑。
尽管这种治疗方法还存在一定的安全性和有效性等问题，但是它的未来前景无疑是非常可观的。
神经系统损伤修复生物学机制研究进展
神经系统损伤修复生物学机制研究进展近年来，神经系统损伤成为世界各地医学领域关注的焦点之一。
神经系统损伤如脑卒中、创伤性脑损伤和脊髓损伤等，严重影响着患者的生活质量，并对社会经济造成巨大的负担。
因此，了解和研究神经系统损伤修复的生物学机制是十分重要的。
神经系统损伤修复的生物学机制包括神经元再生、突触重塑以及胶质细胞增殖等过程。
神经元再生是指损伤后失去功能的神经元重新恢复其正常的结构和功能。
突触重塑是指损伤后连接神经元的突触重新组织和形成。
胶质细胞增殖是指损伤后活化的胶质细胞通过增殖和分化为新的神经元和突触进行修复。
这些生物学机制的研究为神经系统损伤的治疗和康复提供了理论基础。
在神经元再生方面，许多研究表明，成年哺乳动物的中枢神经系统中存在着一定的再生潜能。
神经干细胞是实现神经元再生的关键因素之一。
神经干细胞具有自我更新和多向分化为多种细胞类型的能力。
研究人员通过使用干细胞疗法，激活损伤部位的神经干细胞，促进神经元再生和修复。
此外，神经元再生还受到许多其他因素的调控，如神经营养因子的作用和外源性因素的干预等。
突触重塑是神经系统损伤后的另一个重要生物学机制。
突触是神经元间传递信息的关键连接点。
在损伤后，突触的重塑能够重新建立和修复神经元之间的连接。
研究表明，在突触重塑过程中，突触蛋白的表达和调控起着重要的作用。
通过调节突触蛋白的表达和功能，可以促进突触的重塑和损伤后的功能恢复。
胶质细胞增殖是神经系统损伤修复中的另一个重要过程。
胶质细胞是神经系统中最丰富的细胞类型，包括星形胶质细胞、少突胶质细胞和微胶质细胞等。
在损伤后，胶质细胞会被活化，并增殖为新的神经元和突触进行修复。
研究表明，促进胶质细胞的增殖和分化可以促进神经系统损伤的修复。
此外，胶质细胞在损伤后还参与维持神经元的稳态和神经回路的重塑。
除了上述生物学机制外，神经系统损伤修复还受到许多其他因素的影响。
例如，炎症反应、神经肽和细胞黏附分子等都与神经系统损伤修复密切相关。
stupp方案
Stupp方案概述Stupp方案，又称为Stupp协议，是一种用于治疗脊髓损伤的疗法。
由瑞士科学家Samuel Stupp于2002年提出，旨在促进脊髓神经细胞的再生和修复，以改善患者的运动和感觉功能。
背景脊髓损伤是一种严重的神经系统疾病，常常导致肢体瘫痪、感觉丧失以及其他神经功能障碍。
传统的治疗方法主要依赖于物理疗法和康复训练，对于重度脊髓损伤患者的效果有限。
因此，寻找一种新的治疗方法，成为许多科学家和医生的研究方向。
Stupp方案的原理Stupp方案基于生物材料、细胞工程和药物递送技术，通过多种途径促进脊髓神经细胞的再生和修复。
其原理主要包括以下几个方面：生物材料Stupp方案使用一种特殊的生物材料作为支架，其结构类似于自然的细胞外基质。
这种生物材料具有良好的生物相容性和生物活性，可以为神经细胞的生长和分化提供良好的环境。
细胞工程Stupp方案将神经干细胞或成熟的神经细胞培养在生物材料上，形成多层结构。
这些细胞经过特殊的培养条件和处理，可以促进其分化为具有神经功能的细胞类型。
药物递送技术Stupp方案通过药物递送技术，将一些生长因子和其他生物活性物质引入到生物材料中。
这些物质可以促进神经细胞的增殖、分化和迁移，从而促进脊髓损伤的修复。
Stupp方案的治疗过程Stupp方案的治疗过程一般包括以下几个步骤：1.诊断和评估：医生会对患者进行全面的身体检查和相关的神经系统评估，以确定适合使用Stupp方案的患者。
2.生物材料的植入：医生会在受损的脊髓区域将生物材料植入患者的体内。
这个过程通常需要手术进行，医生会根据患者的具体情况选择合适的手术方法。
3.细胞工程和药物递送：医生会在生物材料上培养和植入神经细胞，并通过药物递送技术引入相关的生物活性物质。
这些步骤可以在手术中完成，也可以在手术后进行。
4.术后护理和康复训练：患者术后需要进行密切的监护和康复训练。
医生和康复师会根据患者的具体情况制定个性化的康复计划，帮助患者尽快恢复运动和感觉功能。
干细胞临床案例
干细胞临床案例引言：干细胞疗法作为一项革命性的医学技术，近年来取得了巨大的进展。
通过利用干细胞的自我更新和多向分化能力，科学家们成功地应用于多种疾病的治疗中。
本文将列举十个干细胞临床案例，展示干细胞疗法在不同领域中的应用，并探讨其潜力与挑战。
1. 心脏病治疗：在心肌梗死后，心肌细胞的损伤是无法自行修复的。
然而，干细胞疗法通过将干细胞注入损伤部位，促进新的心肌细胞生成和血管再生，有望恢复患者的心脏功能。
2. 神经退行性疾病治疗：例如，帕金森病患者常常出现多巴胺神经元的损失，导致运动功能障碍。
利用干细胞可将其转变为多巴胺神经元，有望改善患者的症状。
3. 白血病治疗：造血干细胞移植已成为白血病等血液系统恶性肿瘤的常规治疗方法。
通过干细胞移植，可以替代患者异常的造血系统，恢复正常的血液功能。
4. 视网膜疾病治疗：干细胞技术被用于修复视网膜细胞的损伤，为失明患者带来了新的希望。
干细胞可以分化为视网膜细胞，并在患者眼中重新建立视觉感知。
5. 骨折愈合：干细胞可以分化为骨细胞并促进骨组织再生，对于骨折愈合和骨缺损修复具有重要意义。
干细胞移植可以加快骨愈合过程，减少并发症的发生。
6. 糖尿病治疗：胰岛素依赖型糖尿病患者由于胰岛细胞的损失而需要长期注射胰岛素。
通过将干细胞转化为胰岛细胞，可以为患者提供自主调节血糖的能力，改善生活质量。
7. 脊髓损伤治疗：干细胞在脊髓损伤治疗中具有重要作用。
干细胞可以分化为神经元和胶质细胞，并促进脊髓损伤部位的再生和修复，提高患者的运动和感觉功能。
8. 自身免疫性疾病治疗：干细胞移植可以通过重建免疫系统来治疗自身免疫性疾病。
干细胞具有调节免疫功能的能力，可以平衡免疫系统的异常，减少炎症反应和组织损伤。
9. 肝病治疗：干细胞可分化为肝细胞，有助于修复和再生受损的肝脏组织。
这对于肝硬化、肝衰竭等疾病的治疗具有重要意义。
10. 皮肤再生：通过干细胞移植，可以促进皮肤细胞的再生和修复。
这对于烧伤患者的疤痕修复、皮肤病的治疗等有着潜在的应用前景。
神经干细胞移植治疗的新进展
神经干细胞移植治疗的新进展从人类身体的角度来看，神经元是最为复杂的细胞类型之一，直接控制着我们的思维、感知和行动。
因此，当神经元受到损伤或失去时，很难从其他组织、器官中寻找替代品来取代它们的功能。
长期以来，针对神经元损伤和退化性疾病的治疗手段非常有限，往往只能通过止痛等措施来缓解病痛。
但是，近年来，神经干细胞移植治疗被认为是一种具有极大潜力的新治疗手段，可以在一定程度上恢复失去的神经细胞，并有助于治疗像帕金森病、脊髓损伤等疾病。
下面将详细介绍神经干细胞移植治疗的新进展。
1. 神经干细胞移植治疗的优势神经干细胞是一种早期的、未分化的细胞类型，具有自我复制和分化成大多数类型神经元的潜力。
神经干细胞的移植可以通过产生新生神经细胞来恢复由于各种原因造成的神经细胞损伤或缺失。
和传统的药物或外科治疗方式不同的是，神经干细胞移植可以在一定程度上修复受损的组织，从而持久地改善患者的生活质量。
此外，神经干细胞可以从多种来源获得，包括自体来源、同种异体来源、胚胎来源等。
自体来源的神经干细胞是从患者自身的身体组织中提取的，这样可以避免免疫排异反应，从而减少术后的不良反应和并发症。
而同种异体来源的神经干细胞则可以从献血者或尸体中获得，这种来源的神经干细胞可以在大范围内利用，从而更好地满足治疗需求。
2. 神经干细胞移植的治疗目标和适用范围神经干细胞移植最主要的治疗目标是恢复患者受损的神经细胞。
在这个方面，神经干细胞可以分化为多种神经元类型，并且可以自主移行到受损部位并产生功能性神经元。
除此之外，神经干细胞移植还可以促进神经的再生和修复，从而最大限度地缓解受损的神经模型和组织。
这种治疗方法在帕金森病、脊髓损伤、脑损伤和神经退行性疾病等方面具有很大的应用前景和潜力。
3. 神经干细胞移植在治疗帕金森病中的应用帕金森病是一种常见的神经退行性疾病，其原因是大量的脑细胞死亡、丧失功能。
目前，外科切断神经束的方法是治疗帕金森病的主要手段，但是这种手术风险高且难以完全恢复病变。
脊髓损伤综述
脊髓损伤的治疗方法现状及研究进展李绍玉脊髓损伤(spinal cord injury, SCI)的治疗与实验研究开始于20世纪初.1878, Obersteiner观察了脊髓损伤的病理变化，提出“神经元素乱学说”，开始了人类对脊髓损伤病理机制的研究[1]。
但治疗上的真正进展发生在90年代,它促进了SCI的恢复.损伤患者生活质量明显低于正常人群[2]。
脊髓损伤(SCI)后的中枢神经再生是生物医学界研究的前沿课题。
脊髓损伤的修复主要面临两大难点：①如何预防脊髓损伤引起的脊髓细胞死亡，以及如何替代已死亡的脊髓细胞；②如何抑制损伤局部疤痕形成，刨造适合神经再生的微环境，促进诱导神经生长。
近年来，研究者试图通过药物，神经营养因子，细胞移植,外科手术，电刺激与电场法，高压氧以及中医疗法等方法达到治疗脊髓损伤的目的.脊髓损伤是指由于各种原因引起的脊髓的结构及功能损害，导致受损部位以下运动、感觉、自主神经功能障碍或丧失，大小便失禁，生活不能自理。
脊髓损伤包括运动功能丧失(瘫痪)、感觉障碍、大小便障碍、肌痉挛、关节挛缩、疼痛，且常合并严重的并发症：褥疮、心理障碍、泌尿系感染、甚至呼吸障碍。
处理上难度较大，预后差。
发生人群以青壮年男性居多,并且大多为交通事故导致的脊髓损伤。
脊髓损伤康复的主要目的是充分发挥残余功能，代偿已丧失的部分功能，减少并发症的发生，提高生活质量。
严格的康复评定，包括：1、神经损伤平面的评定；2、感觉功能的评定；3、运动功能的评定；4、损伤严重程度评定；5、日常生活活动能力(ADL)评定；6、不同损伤水平患者的功能预后评定。
在综合准确评定基础上，由专家参与的康复小组讨论制定综合全面的康复方案，在实施康复过程中，要注意训练的强度，防止再次发生损伤，平时日常生活中要防止感觉减退区域的烫伤及擦伤[3]。
现就对脊髓损伤后的主要种类的治疗方法现状及其进展作如下综述:1.药物治疗：甲基强的松龙（MP）,神经节苷酯（GM-1）又名施捷因, Lingo一1,PNS（三七总皂苷）, GS（人参皂苷）,胰岛素等药物.1.1 MPMP为合成的糖皮质激素，抗炎作用强，在急性期，对不完全性脊髓损伤效果相对较好．作用：抑制脂质过氧化物和脂质水解，抑制细胞内Ca+的蓄积保护细胞膜，从而保护神经细胞．MP从上世纪９０年代正式应用临床，强调早期大量应用（伤后６－８小时内），首剂量可达３０mg/kg体重１５min内静脉滴入，隔４５min后，采用５.4mg/kg体重静脉滴注，维持２４小时．不良反应：易引起应激性溃疡并降低机体抵抗力。
脊髓损伤康复治疗临床研究进展
脊髓损伤康复治疗临床研究进展摘要：脊髓损伤对人体造成的危害较大，可能造成患者出现大小便障碍、运动障碍、感觉障碍，严重影响患者生活质量，甚至威胁患者生命安全，需要及时治疗。
通过合理对康复治疗可改善患者临床症状，加速患者康复速度，为患者营造良好的康复环境，改善脊髓功能损伤，有助于患者恢复生理机能，本文从脊髓损伤入手，探索当前临床对该病症的康复治疗研究，旨在为脊髓损伤患者治疗提供良好的参考。
关键词：脊髓损伤；康复治疗；障碍引言：脊髓损伤通常由外界直接或间接因素造成的一种脊髓结构、脊髓功能损伤，脊髓在神经系统内担任着不可替代的作用，一旦出现损伤，将影响躯体与大脑之间的感觉与运动神经，造成相应的损害，患者可出现感觉功能障碍、运动功能障碍等情况，产生的危害较大，通过合理的康复治疗有助患者病症改善，降低病症对身体造成的危害，促使患者及早恢复正常生理机能，提高生活质量。
一、脊髓损伤脊髓损伤通常由外界直接暴力、间接暴力因素导致，该病症发生后可造成下躯体与人脑之间的神经系统联系受到影响，进而出现明显的功能障碍，如大小便障碍、运动功能障碍、感觉障碍等，对日常生活产生的影响较为显著，需要及时治疗。
朱康祥,金盛,邵文飞[1]在常规康复训练与电针联合温针灸治疗脊髓损伤后神经源性膀胱尿潴留临床研究中提出脊髓损伤的特征，根据其特点设计联合治疗方式，进而保证其治疗效果，同时明确该病症危害，合理进行预防，降低病症发生率。
何件根,宋倩,范维娇[2]在针灸治疗联合康复训练治疗脊髓损伤神经源性膀胱的临床疗效中提出脊髓损伤病症，明确该病症表现以及对患者日常影响，针对性提出合理的治疗方法，以改善患者病症，促使患者及早恢复健康。
二、脊髓损伤康复治疗临床研究临床上对脊髓损伤康复治疗研究较多，并形成大量的理论，旨在通过康复治疗改善患者病症，降低病症对患者身体造成的损伤，降低功能障碍对患者产生的影响，促使患者及早恢复身体机能，提高生活质量。
牛秋妍,任亚锋,张晓勇[3]在电针配合悬吊运动训练治疗不完全性脊髓损伤疗效观察分析过程中提出电针治疗理念，该方式应用优势较为明显，可以有效改善患者肌力，促使身体机能提升，联合运动训练可以进一步提高患者肢体功能，加速体内循环，利用内环境微循环优势改善患者病症，降低各种并发症发生率，减缓肌肉萎缩速度，以促使患者及早恢复健康。
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文章编号:1009-4237(2010)02-0186-04・综 述・脊髓损伤的细胞疗法进展刘明永,赵建华,王爱民(第三军医大学大坪医院野战外科研究所骨科,重庆 400042)摘要: 脊髓损伤(SC I )通常导致灾难性的神经功能障碍,是目前研究的热点之一。
近年来,以干细胞为代表的细胞移植治疗在SC I 中取得较大进展,本文综述了脊髓损伤的细胞疗法进展。
文献显示,S C I 是一个多阶段、多因素参与的病理过程,最终的解决之道可能在于采用多种方法联合的治疗策略,包括干细胞移植、减少胶质瘢痕、清除抑制分子、免疫调控及组织工程支架桥接损伤区等,而干细胞移植联合免疫学调控干预SC I 是令人期待的方法之一。
而如何在损伤脊髓组织营造一种有利于干细胞存活并向神经元分化的微环境,如何调控免疫干预的时效性将可能是未来研究的主要方向。
关键词:脊髓损伤;细胞移植;干细胞;树突状细胞中图分类号:R 681.5 文献标识码:AProgresses i n cell therapy for sp i n a l cord i n juryL I U M ing 2yong,ZHAO J ian 2hua,WAN G A i 2m in(Depart m ent of O rthopaedics,I nstitute of Surgery Research,Dap ing Hos p ital,Third M ilitary Medical University,Chongqing 400042,China )Abstract: S p inal cord injury (S C I )usually results in devastating neural dysfuncti on,thus it has been a re 2search focus f or many years .I n recent years,significant p r ogresses have been achieved in cell therapy for S C I,es pe 2cially by strategies of neural ste m cells (NS Cs )and dendritic cells (DCs )trans p lantati on .By revie wing literatures,it’s concluded that S C I is a pathol ogical p r ocess inv olvingmulti phases and multi p le fact ors,and maybe its res oluti on de 2pends on a co mbined therapeutic strategy,including ste m cells trans p lantati on,reducti on of glial scar,clearance of in 2hibit ory fact ors,i m munoregulati on and bridging the lesi on using tissue engineering scaff old .Nevertheless,the strategy using NS Cs co mbined with i m munoregulati on may be one of the most p r o m ising app r oaches,and the challenges are ho w t o transfer the inhibit ory m icr o 2envir on ment int o a more fav ourable one f or the survival of NS Cs and its differentiati on t o neur ons,as well as t o identify the op ti m al ti m ing,extent and intensity of i m munol ogical interventi on .Key words:s p inal cord injury;cell trans p lantati on;ste m cells;dendritic cells收稿日期:2009-07-23;修回日期:2009-09-15 脊髓损伤(SC I )发病率较高,并具有高致残率、低死亡率的特点。
据美国脊髓损伤信息网统计,美国现有严重神经功能障碍的S C I 患者约253000人,并以每年约11000人的速度增加,平均发病年龄为38岁[1]。
SC I 严重影响患者的生活质量,并给患者家庭及社会带来沉重的经济负担,因此SC I 一直是基础及临床研究的热点。
脊髓损伤必然导致细胞死亡。
虽然成年脊髓含有内源性神经干/祖细胞(NSPCs ),但是受到其自身再生能力及局部抑制性微环境的影响,难以形成有效的细胞再生,对神经功能恢复的作用有限。
因此,寻找合适的细胞及策略,替代SC I 后死亡的功能细胞,从而促进神经功能恢复就成为研究的重点之一。
近年来,以干细胞为代表的细胞替代研究在SC I 领域取得一定进展,为SC I 治疗带来曙光。
本文就近年来SC I 领域的细胞疗法进展做一综述。
1 干细胞移植1.1 人胚胎干细胞(hESCs ) 1998年,Thom s on 等[2]首先发现hESCs 具有向各种体细胞分化的多向分化潜能并受到高度关注。
Vadivelu 等[3]通过脑的兴奋性毒性损伤模型证实,移植的hES Cs 可以表达血管内皮细胞、胶质细胞及不同神经元亚型的免疫标记物,并能够形成形态正常的突触。
Nayak 等[4]也证实胚胎干细胞(hESCs )可以在肌萎缩性侧索硬化实验模型中形成功能性的运动神经元,为ES Cs 在SC I 中的应用提供了新的实验依据。
虽然理论上hESCs 可以分化为任何一种体细胞,并可能治愈多种疾病,但是获取hESCs 需要破坏人类胚胎,由此引起的伦理学和法律问题始终困挠着hESCs 研究。
Kli m an 2skaya 等[5]成功地利用桑椹胚期的单个卵裂细胞培育出hESCs,在理论上规避了困扰hESCs 研究的伦理学问题。
但是hESCs 的研究仍面临诸多问题。
首先,hESCs 可能诱发免疫排斥反应。
研究显示,虽然未分化的hES Cs 低表达人白细胞抗原2Ⅰ(HLA 2Ⅰ),而不表达人白细胞抗原2Ⅱ(HLA 2Ⅱ),可能能够逃避宿主的排斥反应,但是完全分化的hESCs 是否仍能逃避宿主的免疫排斥反应尚不得而知。
其次,hES Cs 可能具有潜在致瘤性。
hESCs 具有癌细胞的某些特征,如基因不稳,缺乏自限性,DNA 修复活性增强等,由此导致的潜在的致瘤性限制了hESCs 的应用。
近来有研究显示,通过分子生物学及细胞筛选技术,能够在体外通过hESCs 分化、培养成熟胶质细胞,并能够在SC I 后是损伤轴突再髓鞘化[6]。
但是hESCs的潜在致瘤性始终是其研究的局限之一。
近来,Yu 等[7]通过病毒基因转移,从成年体细胞逆向分化成功了具有供体免疫学特征的多能细胞,该多能细胞和ESCs相似,具有向多种细胞分化的潜能。
该发现为规避ESCs研究的伦理学限制及免疫匹配提供了可能。
但是此种细胞携带有病毒基因,当其整合到宿主DNA后是否会导致突变尚需进一步研究。
1.2 胎儿干细胞 使用胎儿组织移植治疗中枢神经系统(C NS)和帕金森病的报道最早见20世纪70年代。
最近有报道胎儿来源的神经祖细胞(NPCs)能分化为神经元和少突胶质细胞,在移植后能够促进SC I神经功能恢复[8]。
由于来源有限,胎儿干细胞的研究受到极大限制。
随着脐血库的完善,胎儿干细胞的来源有所增加。
先后有学者使用脐血制备干细胞,并用于促进SC I后轴突的再髓鞘化、增加神经营养作用[9]。
但是,脐血干细胞的特性,其促进SC I神经功能恢复程度及其机制仍需大量实验验证。
1.3 成体神经干/祖细胞(a NSPCs) 目前研究发现,在脑和脊髓均存在a NSPCs。
此类细胞具有很强的自我更新和向其来源组织的所有细胞成分分化的能力。
但是实验也发现此类细胞在异位移植入其他组织(如脊髓)后存在转分化的可能性。
但是a NSPCs规避了困扰ESCs和胎儿干细胞再生研究的伦理学和法律问题,所以对其研究报道较多。
诸多研究证实,a NSPCs可以促进S C I后神经再生、少突胶质细胞再髓鞘化等病理过程,从而促进神经功能恢复[10]。
近来,Eftekhar pour等[11]使用绿色萤光标记的aNSPCs修复大鼠钳夹伤SC I模型取得了一定效果。
该实验中使用的成体NPCs来源于大鼠脑室下区,培育体系中含1%的神经干细胞(NS Cs)和99%的成体NPCs。
为了模拟临床常见的亚急性和慢性SC I,作者分别于损伤后2周和8周移植细胞。
结果显示,在亚急性期NPCs的存活率约40%,其分布主要局限于脊髓白质,但是主要分化为胶质细胞,可能和脊髓局部微环境利于胶质细胞分化有关。
在慢性期移植后成体NPCs很难存活。
这可能和脊髓局部抑制性的微环境及神经营养性因素不足有关[12]。
另外,干细胞移植的数量、时机同样重要。
研究显示,SC I后第1周内,损伤局部免疫反应强烈而不利于干细胞存活,而第2周移植效果较佳;较为合适的干细胞数量为1×106个[13]。
1.4 间充质干细胞(M SCs) MSCs来源于胚胎中胚层并保持了干细胞核心的自我更新和向不同结缔组织细胞分化的多向分化潜能。
M SCs已被用于S C I模型的实验研究,但是MSCs能否分化为神经细胞仍存在争论。
Phinney等[14]综述发现有研究证实MSCs在体内能够表达巢蛋白(nestin)和成纤维细胞酸性蛋白(GF AP),并在特定的培养环境中呈神经元样的形态,从而认为MSCs能够转分化为神经细胞。
然而, nestin和GF AP并非是神经组织所特有的标记物,在中胚层来源的其他组织,如肌肉和软骨组织中也有表达。
而形态的相似可能是源于特定培养基的假阳性,而不能得到神经元特定的功能检测,如神经电生理学的支持,所以MSCs是否能够转分化为神经细胞尚需进一步研究,而MSCs移植促进CNS 损伤功能恢复可能是源于其分泌生长因子或调控局部免疫反应的能力。
Lu等[15]使用携带神经营养因子基因的骨髓来源MSCs移植于慢性SC I大鼠,发现M SCs可以促进轴突再生并通过胶质瘢痕,但是实验未观察到神经功能恢复,显示再生的轴突未能和宿主组织形成有效的突触联系;还有研究显示,MSCs促进神经功能恢复的作用可能来自于神经保护途径,如抑制Fas介导的神经细胞凋亡。