干细胞在治疗精神疾病方面有什么作用吗？

尽管实验室研究正在全速推进，但干细胞的临床应用——未分化的细胞可以发展成许多不同类型的特化细胞——仍然存在争议。

目前，只有纯净的干细胞被允许用于患者，而且只有在实验和研究的基础上。在美国，已在体外扩张、修饰或增强的干细胞目前不允许用于临床应用。

2021年6月，FDA加强了干细胞调控的语言，进一步限制了它们的临床应用。然而，一些应用，如淋巴瘤的治疗或膝关节恢复性注射，已经被一些健康保险计划所覆盖，而且对干细胞治疗的接受度正在增加。在这篇文章中，我描述了干细胞的基础知识，并探索了干细胞在治疗各种精神疾病方面的潜在治疗用途。

什么是干细胞

人类胚胎干细胞最初的研究对象是为了进行研究他们的愈合特性。然而，我们却需要收获这些东西来自胚胎的细胞受到了很多批评，许多人发现这个过程在道德上和宗教上都是不可接受的。这是通过引入特定的转录-，成年体细胞可以被重新编程成具有胚胎干细胞特性的细胞因子。这些细胞被称为“诱导多能干细胞（iPSCs）。

成体干细胞和干细胞的使用从健康新生儿的脐带已经允许更广泛地接受干细胞的研究和治疗。干细胞可以从病人自己身上收集下来；这些都是自体干细胞。它们也可以从健康的新生儿废物中获得，如脐带血和细胞壁；这些都是异体干细胞。

自体干细胞几乎存在于任何组织中，但通常从患者的脂肪组织或骨髓中收集。可以理解的是，较年轻的干细胞具有更高的愈合特性。干细胞可能是间充质干细胞，主要产生结缔组织和神经组织，或造血细胞，影响免疫系统和血细胞的产生，尽管这些类型的细胞的功能有相当大的重叠。

成体体干细胞可以转化为干细胞（iPSCs），然后成为任何组织，包括神经元。干细胞能够物理再生中枢神经系统的能力与精神病学直接相关。除了神经发生外，干细胞移植还可以帮助免疫和血管恢复以及抑制炎症。干细胞替代突变基因的能力可能有助于解决可遗传的神经精神疾病。自身免疫机制和炎症机制在大多数精神疾病中都起着重要的作用。

我们学得越多，就越清楚，大脑的功能并不仅仅依赖于它的结构，而这个结构也不仅仅依赖于血液供应。干细胞影响大脑的血管、营养、功能、炎症和免疫环境，潜在地有助于认知和情感康复。

干细胞以两种基本方式运作：通过细胞间的直接相互作用，以及通过产生和释放生长、免疫调节和抗炎因子。

这些因子在细胞内产生，然后在细胞外环境中释放环境作为外泌体的一种内容物。给药途径在干细胞传递到靶组织中很重要。不像它们直接引入关节、肌肉或椎间盘，注射干细胞进入大脑更复杂。鞘内注射可能会将干细胞带入中枢神经系统，但大脑-脊髓液不容易携带干细胞进入大脑，当然不能传递它们到达大脑内确定的目标。现有的技术可以让干细胞被包装成穿透血脑屏障，但这需要干细胞修饰，这目前在临床实践中不允许。

在美国或者，还有一种方法可以削弱血脑屏障让干细胞通过“打开的门”，可以这么说，但这是允许的一切都可以进入中枢神经系统，这可能是不安全的。静脉给药是技术上的 这在逻辑上很容易，而且它赋予干细胞一个环境来繁殖和产生可以通过血脑屏障的细胞外因子，而大细胞则不能。

将干细胞作为一种治疗精神疾病的方法

基于我们对干细胞功能的理解，许多神经退行性、血管、免疫和炎症为基础的精神疾病可以受到干细胞治疗的影响。在这里，我回顾了干细胞在治疗几种精神疾病中的潜在治疗作用。

阿尔茨海默氏痴呆

阿尔茨海默氏痴呆（AD）是一种基于神经元和突触丧失的进行性神经退行性病理。通过外源性干细胞再生和再生耗尽的神经元回路可能是一种合理的治疗策略。干细胞对丢失的神经元的再生具有恢复认知功能的潜力。多种调节神经发育的生长因子在儿童发育过程中非常丰富，但会随着年龄的增长而显著下降。

干细胞的引入，特别是那些来自新生儿的干细胞似乎能促进神经退行性疾病或损伤的恢复。

目前还没有治愈AD的方法。细胞治疗有望在治疗方面取得新的进展。神经发生不仅发生在胎儿发育期间，而且发生在成人的大脑中。神经干细胞存在于所有哺乳动物的成年中枢神经系统中。它们密切参与了持续的恢复，但年龄和动物组织的其他部分一样，提供了不断降低的恢复潜力。自21世纪初以来，对AD中干细胞的研究数量有所增加，研究继续证明了强大的中枢神经系统神经发生。

在2020年的一项研究中，扎帕Villar等人评价干细胞作为一种由侧脑室内注射链脲佐菌素（STZ）诱导AD模型的大鼠的治疗方法。经STZ处理的大鼠在所有行为测试中都表现不佳。干细胞治疗增加了探索行为，减少了焦虑，改善了空间记忆行为；后者是日常生活活动的代表。

重要的是，干细胞治疗改善并恢复了AD大鼠的海马萎缩和一些突触前蛋白水平。动物模型不能自动应用于人类，但它们照亮了需要进一步探索的领域。在人类中，衰老过程中皮质醇水平的升高预示着海马体萎缩和记忆缺陷，而这种缺陷可能会受到干细胞治疗的积极影响。

精神分裂症

最近的研究表明，精神分裂症可能始于胚胎内神经干细胞的异常神经发生，而这一过程可能特别容易受到早期大脑发育的许多遗传和/或环境紊乱的影响。因为神经发生并不局限于子宫，而是一个漫长的过程，一直持续到出生后、青春期和以后，影响这一过程可能是增加精神分裂症治疗设备的一种方式。

萨科等人描述了宫内和成人神经发生的改变与神经精神疾病的原因之间的联系，包括精神分裂症。免疫和炎症机制在精神分裂症的病因学中起着重要作用。通过其核心功能，干细胞可以解决这两种机制，并可能直接调节这种毁灭性的疾病。除了临床希望，研究工具的进步也有新发现的希望。随着诱导多能干细胞技术的出现，从精神分裂症患者的体细胞组织中产生活神经元成为可能。尽管有许多局限性，这项革命性的技术已经帮助提高了我们对精神分裂症的理解。

双相情感障碍

精神分裂症的许多基本的神经生物学机制都反映在双相情感障碍中。虽然我们还没有准备好将干细胞引入这种疾病的日常治疗，但有几个研究小组开始将诱导多能干细胞技术应用于双相情感障碍的研究。

神经发育因子——特别是与神经系统发育、细胞迁移、细胞外基质、甲基化和钙信号传导相关的通路——已经在大型基因表达研究中被确定为在双相情感障碍中发生了改变。干细胞技术为逆转人类神经退行性疾病的工程设计打开了大门。

自闭症谱系障碍

自闭症谱系障碍（ASDs）是多种异质性神经发育障碍。神经炎症和免疫失调影响asd的起源。由于ASD发展背后的神经生物学变化，基于细胞的治疗方法，包括使用间充质干细胞（MSCs），已被应用于ASD。干细胞具有特定的免疫特性，这使它们成为治疗asd的潜在候选药物。

骨髓间充质干细胞在asd患者中恢复功能的确切作用机制在很大程度上尚不清楚，但已提出的机制包括：

• 合成和释放抗炎细胞因子和促存活生长因子，
• 集成到现有的神经和突触网络，
• 恢复塑性。

人体移植研究脐带血细胞和脐带来源用于ASD患者的骨髓间充质干细胞，Bradstreet等人发现，在言语、社交能力、感官和整体健康以及总分的减少，在那些与治疗前的值相比，接受了移植。

在干细胞治疗自闭症的一项研究中，Lv等人20证明了安全性和联合移植的疗效人类脐带血细胞和脐带衍生间充质干细胞治疗儿童自闭症。移植包括4个干细胞IV输液和鞘内注射一次周统计学显著差异在治疗后24周显示。尽管这种非随机化的开放标签，不能依赖单中心I/II期试验关于任何明确的结论，它建议一个重要的调查领域。

ASD病原体发生的血管方面不应被忽视。例如与相关的特定颞叶区域面部识别、社交互动，以及儿童的语言理解能力一直被认为是低水平的有ASD，但不在控件中。学位灌注不足和由此产生的缺氧与ASD症状的严重程度相关。导致灌注不足的损伤的时间区域与自闭症样病症的发作。损坏杏仁核、海马体或其他时间结构诱导永久性或短暂的自闭症样特征，例如作为不张扬的面孔，很少眼神交流，以及运动刻板印象。

Vargas等人比较了来自11名患有ASD的儿童与7名年龄匹配的对照组儿童进行比较。他们展示了活跃的神经炎症过程免疫组织化学和形态学检测ASD患者的大脑皮层、白质和小脑。多项研究证实脐血的全身给药细胞足以诱导神经再生。实验证明外周动脉血管生成疾病、心肌缺血和中风，并对大脑修复有直接影响。免疫失调与免疫调节两大途径为治疗自闭症提供了一种有前景的对抗途径。

抑郁症

神经精神障碍源于正常分化过程的偏差中枢神经系统的损伤，导致神经元连接能力的改变。相对微妙的异常前额叶细胞的大小和数量已经观察到皮层和基底神经节在抑郁症患者和抽动秽语综合征来源于成纤维细胞iPSC通过细胞暴露于生长因子以及信号通路的调节剂。

如果这些5-羟色胺能神经元是由患者自身的细胞，它们可以用来筛选新的治疗方法并阐明目前药物可能发挥作用的未知机制。这一发展可能导致发现新的药物靶点和对抑郁症的分子生物学。

脑源性神经营养因子（BDNF）的缺陷在抑郁症、焦虑症和其他神经系统疾病。急性行为选择性血清素再摄取的影响抑制剂和三环类抗抑郁药似乎需要BDNF信号，表明BDNF作为一种治疗剂具有巨大的潜力。细胞疗法专注于纠正BDNF缺陷在小鼠身上取得了一些成功。

GABA能神经元的失调也与抑郁和焦虑有关。重度抑郁症患者具有还原的γ-氨基丁酸海马旁的（GABA）受体和颞侧叶。最终，针对5-羟色胺能和GABA能神经元群体将检测这些突变在抑郁症发病机制中作用的方法
和焦虑，并可能最终打开人类细胞治疗之门。

研究表明，精神分裂症和双相情感障碍患者的前扣带皮层中的锥体和非锥体神经元的密度降低，情绪障碍患者的亚属前额叶皮层的神经胶质细胞减少，以及神经元和胶质前额叶细胞病理的形态学证据

研究表明前扣带皮层锥体和非锥体神经元的密度精神分裂症和双相情感障碍患者的疾病，肾小球下神经胶质减少情绪障碍的前额叶皮层，和神经元和大鼠神经胶质前额叶细胞病理学抑郁症。

干细胞修复这种病理可能是对许多患者具有临床益处。除了其他建议的临床用途，iPSC可能以新的途径用于研究重度抑郁症的生物学和药理学。

实验性的，但有希望

接受革命性的新事物并不容易医学方法。无尽的研究需要尽职调查来证明概念，然后为任何新的治疗方法。干细胞领域是探索不足，在那里冒险时需要小心。

目前，美国食品药品监督管理局适当地看待干细胞治疗作为实验和研究，特别是在心理健康领域。干细胞是未被批准用于任何特定的治疗条件同时，研究和临床实践提示干细胞治疗也许有一天会发挥更突出的作用在医疗保健领域。

毫无疑问，精神病学会最终受益于知识和干细胞的应用研究与实践。

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