干细胞在治疗神经系统疾病中的作用

干细胞可以是人自己的细胞（称为自体移植的程序）或供体的细胞（称为同种异体移植的程序）。当使用患者自身的干细胞时，会在化疗或放疗之前收集它们，因为这些治疗会损害干细胞。治疗后将它们注射回体内。

干细胞的来源多种多样，如植入前胚胎、儿童、成人、流产胎儿、胚胎、脐带、经血、羊水和胎盘

新的研究表明，移植的干细胞迁移到受损区域并承担神经元的功能，为阿尔茨海默氏病、帕金森氏症、脊髓损伤、中风、脑瘫、和其他神经退行性疾病的治疗带来了希望。

干细胞的治疗用途，已经有望用于治疗癌症、免疫相关疾病和其他疾病的全新疗法，有朝一日可能会扩展到修复和补充大脑。

干细胞技术，被誉为继药物治疗、手术治疗后的第三次医学革命。及时地补充干细胞，将系统提高全身细胞的更新换代能力，增强细胞活性，全面改善组织、器官功能。

霍金曾在《干细胞大探索》中预言道：未来，干细胞可攻克一切疾病，望来者勇敢开拓新世界！

干细胞研究人员报道了干细胞在神经系统疾病中具有临床应用价值，并取得了普遍积极的结果，并且范围从那时起一直在增加。

脑瘫

脑瘫是一种在怀孕、分娩或出生后不久因大脑受损而导致的疾病。它通常伴有癫痫发作、听力损失、说话困难、失明、缺乏协调和/或智力低下。关于脑瘫的10问10答

对实验诱发的中风或外伤的动物进行的研究表明，干细胞疗法可能带来益处。通过注射到脉管系统而不是直接注射到大脑来进行这些移植的可能性增加了及时进行人体研究的可能性。因此，适用于血管内注射细胞的人体实验的变量，例如细胞类型、移植时间和对功能的影响，⁽¹⁾

脑瘫导致儿童慢性运动障碍。原因多种多样，从大脑发育异常到出生相关伤害再到产后脑损伤。由于极早产儿存活率的提高，脑瘫的发病率可能会增加。虽然遭受新生儿缺氧缺血 (HI) 损伤的早产儿和足月儿仅占脑瘫总人口的一小部分，但这一组的临床表现很容易识别，而且他们的大部分损伤是少突胶质细胞和白质⁽²⁾。

近二十中国干细胞治疗脑瘫的临床进展，有哪些医院开展了临床试验

阿尔茨海默氏病

阿尔茨海默氏症是一种复杂的致命疾病，涉及进行性细胞退化，从控制思想、记忆和语言的脑细胞丧失开始。这种目前无法治愈的疾病。

首先由德国医生阿尔茨海默博士描述，他在一名死于不寻常精神疾病的妇女的大脑中发现了淀粉样斑块和神经原纤维缠结。一种类似于DNA成分的化合物可以提高从患者骨髓移植到大脑的干细胞接管受损细胞功能的机会，并有助于治疗阿尔茨海默病和其他神经系统疾病。由中佛罗里达大学教授 Kiminobu Sugaya 领导的一个研究小组发现，用溴脱氧尿苷（一种成为DNA一部分的化合物）处理实验室培养的骨髓细胞，

人们早就认识到，阿尔茨海默氏病 (AD) 患者会出现不可逆转的认知功能下降，这是由于Meynert 称为基底核的结构中的细胞退化所致。胆碱能细胞数量的减少会干扰行为表现的多个方面，包括觉醒、注意力、学习和情感。

众所周知，AD是一种无法治愈的神经退行性疾病，目前没有完全治疗的药物疗法。神经干细胞 (NSC)移植为治疗阿尔茨海默病提供了一种潜在的创新策略，有可能提供比目前的药物治疗更持久的治疗方法。移植后，这些细胞能够迁移到大脑的受损区域，并分化成患病大脑所缺乏的必要细胞类型，为其提供促进康复所需的细胞群。⁽³⁾

多发性硬化症

恶性多发性硬化症 (MS) 是一种罕见但临床上重要的MS亚型，其特征是在疾病过程的早期阶段会迅速出现严重残疾。这些患者对常规免疫调节剂无效，他们的主要治疗方法是血浆置换或使用米托蒽醌、环磷酰胺、克拉屈滨或最近的骨髓移植进行免疫抑制。17岁恶性多发性硬化患者大剂量化疗加抗胸腺细胞球蛋白后行自体干细胞移植一例报告。这种干预产生了令人印象深刻且持久的临床和放射学反应^(4）。

在24名复发-缓解型多发性硬化症患者（14名女性，10名男性）的其他实验中，在2-8年的过程中完成治疗，使用含有间充质和外胚层干细胞的胚胎干细胞悬浮液（ESCS ）起源于4-8周大的胚胎尸体器官的活跃生长区。悬液量为1-3毫升，细胞计数为 0.1-100×10⁵/毫升。

在治疗过程中，应用了2-4种不同的悬浮液，给药方式为腔内、静脉内和皮下。治疗后70%的患者出现移植后早期症状改善，主要表现为虚弱减轻，食欲和情绪改善，抑郁减轻。在治疗后的最初几个月中，在以下方面观察到了积极的动态：眼球震颤、会聚障碍、痉挛和协调。在构音障碍、吞咽困难和共济失调等症状中，积极变化的发生速度要慢得多。总的来说，该治疗改善了四肢的运动范围和质量，使肌张力恢复正常，减少了疲劳和全身无力，并改善了生活质量。

第四，87%的患者报告没有恶化，没有神经系统症状加重，也没有进一步的残疾进展。在初始治疗后1-2年进行的MRI显示局灶性病变明显消退，平均31%，钆增强病变消退48%；T2加权图像显示病灶的相对密度显着降低。

多种治疗多发性硬化症的途径，其中干细胞治疗有什么优缺点

帕金森病

医生首先从患者的大脑中分离出成体干细胞，然后在体外培养它们并促使其转化为产生多巴胺的神经元。一旦测试表明细胞正在产生多巴胺，就会将它们重新注入该人的大脑。移植后，该男子的病情有所改善，与疾病相关的颤抖和肌肉僵硬也有所减轻。移植后3个月进行的脑部扫描显示，多巴胺的产生增加了 58%，但后来有所下降，但帕金森氏症的症状并没有恢复。该研究是第一项表明干细胞移植有助于治疗帕金森症的人体研究。

胎儿来源的神经干细胞在帕金森病啮齿动物模型中的应用显示出巨大的前景，致瘤性的可能性似乎很小。

总之，大多数使用流产的人类胚胎组织的研究表明：临床获益确实发生；然而，好处并不明显，并且在临床变化之前有许多个月的延迟。尸检表明组织移植物确实存活下来并支配纹状体。PET 扫描显示移植后多巴胺摄取增加。后续研究表明，移植确实会带来长期益处。^( 8 )

干细胞移植治疗帕金森病的新突破 (2023)

中风

在中风期间和之后，会发生某些导致脑细胞死亡的细胞事件。

“一次间充质干细胞 (MSC) 移植可改善动物缺血性中风的恢复。研究人员检查了在缺血性中风患者中使用培养扩增的自体MSC进行细胞疗法的可行性、有效性和安全性。他们前瞻性和随机分配了30名大脑中动脉供血区内的脑梗死患者，系列评估显示没有不良细胞相关、血清学或影像学定义的影响。在严重脑梗死患者中，静脉输注自体间充质干细胞似乎是一种可行且安全的治疗方法，可以改善功能恢复。⁽¹⁰⁾

早期静脉内干细胞注射显示出促进神经保护的抗炎功能，主要是通过中断颅内出血后的脾脏炎症反应。

总之，早期静脉注射神经干细胞显示出抗炎功能，神经干细胞 (NSC) 移植已被研究作为中风后受损大脑重建的一种手段。

视力恢复：

用于恢复视力的新兴细胞疗法集中在对视觉功能至关重要的两个眼睛区域，即角膜和视网膜。相对容易进入角膜、形成角膜上皮不同层的细胞的同质性以及细胞培养方案的改进导致角膜上皮修复取得相当大的成功。然而，重建整个角膜离现实还很遥远。最近使用未成熟的光感受器在不同的视网膜退化动物模型中实现了视网膜的修复。⁽¹²⁾

骨髓含有干细胞，它们具有非凡的能力，可以在受伤时归巢，并可能再生体内其他类型的细胞。在这种情况下，移植细胞以确认骨髓确实能使受损的RPE再生。RPE损伤存在于许多视网膜疾病中，包括年龄相关性黄斑变性，它影响了美国超过175万人^。(13)

脊髓损伤：

神经干细胞 (NSC) 具有替代神经系统损伤后丢失的组织的潜力。因此，干细胞可以部分地通过分泌生长因子来促进宿主神经修复，并且它们的再生促进活性可以通过基因传递进行修饰。

通过干细胞移植修复人类脊髓损伤的尝试取决于宿主和移植物之间复杂的生物相互作用

将动物实验治疗的结果外推到脊髓损伤的人类身上需要非常谨慎。

外科医生面临着将干细胞移植到脊髓损伤患者体内的巨大压力。然而，由于这种疗法的疗效和确切适应症仍不确定，并且可能导致发病率（如排斥或晚期肿瘤发展），因此只能进行基于试图消除安慰剂效应的可靠实验工作的精心设计的研究。

不应提倡过早将干细胞移植应用于脊髓损伤患者。^{（14 , 15 , 16 )}

脊椎修复：

间充质干细胞也已被鉴定，目前正在开发用于骨骼、软骨、肌肉、肌腱和韧带的修复和再生。这些MSCs 通常是从骨髓或脂肪组织中采集、分离和扩增的，它们已从啮齿动物、狗和人类中分离出来。有趣的是，这些细胞可以在体外进行广泛的传代培养而不分化，从而扩大了它们的潜在临床用途。⁽¹⁷⁾通过向组织培养基中添加地塞米松、抗坏血酸和甘油磷酸盐，可以将人类MSCs导向成骨细胞分化。通过分析碱性磷酸酶活性、骨基质蛋白的表达和细胞外基质的矿化，可以清楚地记录这种成骨细胞的定型和分化。⁽¹⁸⁾

肌萎缩侧索硬化：

威斯康星大学麦迪逊分校的一组科学家在一项研究中证明了基于细胞的疗法对现代医学难以治愈的疾病的前景)，一种致命的神经肌肉疾病，也称为卢伽雷氏病。以前没有针对ALS的有效治疗方法，这种疾病在美国折磨着大约40,000人，并且几乎总是在诊断后三到五年内致命。随着控制肌肉的运动神经元被疾病破坏，患者逐渐出现进行性肌肉无力和瘫痪。

在一项研究中，MSCs是从9名确诊为ALS的患者的骨髓中分离出来的。在体外扩增过程中评估了生长动力学、免疫表型、端粒长度和核型。没有观察到供体或患者之间的显着差异。患者在胸椎水平接受了自体 MSCs 的椎管内注射，并进行了4年的监测。没有明显的急性或晚期副作用被证明。没有观察到脊髓体积的改变或异常细胞增殖的其他迹象。

结果似乎表明，间充质干细胞代表了治疗渐冻症的良好机会，并且从长远来看，脊柱内注射间充质干细胞也是安全的。开展了一项新的1期研究，以在更多患者中验证这些数据。⁽²²⁾

结论

基于干细胞的技术为未来提供了惊人的可能性。这些包括复制人体组织和潜在修复受损器官（如大脑、脊髓、脊柱和眼睛）的能力，目前我们主要提供支持性护理以防止情况恶化。这种潜力几乎让对这种技术最严厉的批评者闭嘴了，但事实仍然是道德挑战令人望而生畏。令人鼓舞的是，在应对这些挑战的过程中，我们会大量反思我们的职业道德以及我们与患者、行业以及彼此之间的关系。

在将干细胞治疗神经系统疾病的人类之前，干细胞移植的实验基础应该是可靠的。

参考资料：

1. Stem cell therapy for cerebral palsy. Bartley J, Carroll JE. Department of Pediatrics of the Medical College of Georgia, Augusta, Georgia, USA

2. Expert Opin Biol Ther. 2003July34541–9. stem cell therapy in cerebral palsy [PubMed] [Google Scholar]

3. Current Alzheimer Research 21January200579–95.|(17) [PubMed] [Google Scholar]

4. SAGE JOURNAL March 1, 2008 Multiple Sclerosis, Vol. 14, No 2, 278–283 (2008) [Google Scholar]

5. Neural stem cells for Parkinson’s disease: To protect and repair Paul R. Sanberg July 9, 2007. Center of Excellence for Aging and Brain Repair, Department of Neurosurgery University of South Florida College of Medicine [Google Scholar]

6. Martinat C, et al. Sensitivity to Oxidative Stress in DJ-1-Deficient Dopamine Neurons: An ES-Derived Cell Model of Primary Parkinsonism. PLoS Biol. 2004;2(11):e327. [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]

7. Shendelman S, et al. DJ-1 Is a Redox-Dependent Molecular Chaperone that Inhibits a-Synuclein Aggregate Formation. PLoS Biol. 2004;2(11):e362. [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]

8. Department of Neurology, Mt. Sinai School of Medicine, New York, NY, Medscape journal. Stem Cell Transplantation for Parkinson’s Disease

9. Journal of Medicinal Chemistry. Future Therapies For Stroke May Block Cell Death 16 Jun 2007

10. Neurosurg Focus. 2005;19(6) ©2005 American Association of Neurological Surgeons

11. Brain Advance Access originally published online on December 20, 2007 Brain 2008 Anti-inflammatory mechanism of intravascular neural stem cell transplantation in haemorrhagic stroke.

12. Semin Cell Dev Biol. 2007 Dec;18(6):805–18. Epub 2007 Sep 16 [PubMed]

13. University of Florida(2006, June 8). Bone Marrow May Restore Cells Lost In Vision Diseases. ScienceDaily.

14. Barami K, Diaz FG. Cellular transplantation and spinal cord injury. Neurosurgery. 2000;47:691–700. [PubMed] [Google Scholar]

15. Bruce JN, Parsa AT. Why neurosurgeons should care about stem cells. Neurosurgery. 2001;48:243–244. [PubMed] [Google Scholar]

16. Ramon-Cueto A, Cordero MI, Santos-Benito FF, Avila J. Functional recovery of paraplegic rats and motor axon regeneration in their spinal cords by olfactory ensheathing cells. Neuron. 2000;25:425–435. [PubMed] [Google Scholar]

17. Rosser AE, et al.Stem cell transplantation for neurodegenerative diseases Curr Opin Neurol 2007December206688–92.Review. PMID: 17992090 [PubMed] [Google Scholar]

18. Autologous mesenchymal stem cell transplantation in stroke patients Oh Young Bang, MD, PhD 1, Jin Soo Lee, MD Department of Neurology, School of Medicine, Ajou University, Suwon, South Korea Brain Disease Research Center, School of Medicine, Ajou University, Suwon, South Korea.

19. Dolan Sondhi, PhD, Hackett Neil R, PhD, Apblett Robin L, BA, Kaminsky Stephen M, PhD, Pergolizzi Robert G, PhD, Crystal Ronald G., MD Arch Neurol. 2001;58:1793–1798. [PubMed] [Google Scholar]

20. Stem cell trial to combat childhood brain disease 12:13 25 September 2006 NewScientist.com news service Helen Phillips

21. Stem cell therapy rescues motor neurons in ALS model. 31-Jul-2007 University of Wisconsin-Madison [Google Scholar]

22. J Neurol Sci. 2008 Feb 15; 265(1-2):78-83. Epub 2007 Jun 19. [PubMed] [Google Scholar]

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