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骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞治療腦梗死的研究進(jìn)展

發(fā)表時(shí)間:2022-07-22 18:06

卒中是人類(lèi)死亡和致殘的主要原因之一, 其中缺血性卒中大約占80%。目前,僅有溶栓及介入治療能有效恢復(fù)血管再通,但由于有限的治療時(shí)間窗,只有少數(shù)患者能夠受益。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明,骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(BMSCs)移植能改善腦缺血后神經(jīng)病學(xué)和行為學(xué)上的缺失。


杭吉干細(xì)胞科技



骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞生物學(xué)特性


BMSCs是骨髓中胚層間充質(zhì)中一種成體干細(xì)胞,為原始造血細(xì)胞生長(zhǎng)和分化提供必不可少的骨髓微環(huán)境,參與造血細(xì)胞的黏附和歸巢,且具有自我復(fù)制及多向分化潛能。經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)恼T導(dǎo),BMSCs能夠向軟骨細(xì)胞、成骨細(xì)胞、脂肪細(xì)胞、肌肉細(xì)胞等中胚層細(xì)胞分化;此外,BMSCs能夠分化為神經(jīng)系統(tǒng)細(xì)胞, 如神經(jīng)元、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞、神經(jīng)元樣細(xì)胞等。


骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞



骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物腦梗死模型中的研究


據(jù)報(bào)道,嚙齒類(lèi)動(dòng)物BMSCs對(duì)治療動(dòng)物腦梗死模型有一定療效。Pavlichenko等將鼠BMSCs通過(guò)靜脈推注治療永久性大腦中動(dòng)脈梗死(pMCAO)模型大鼠,治療后3d在梗死區(qū)和對(duì)側(cè)半球均發(fā)現(xiàn)了BMSCs。


該研究還發(fā)現(xiàn),與對(duì)照組相比,治療組大鼠的神 經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞形成較快,炎癥反應(yīng)減弱,新生血管增多,室管膜下層梗死體積減少;水迷宮實(shí)驗(yàn)顯示治療14d后,治療組大鼠行為顯著恢 復(fù),而對(duì)照組無(wú)明顯改變。


骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞治療腦梗死可能機(jī)制過(guò)去神經(jīng)保護(hù)性治療多針對(duì)挽救神經(jīng)細(xì)胞進(jìn)行,而目前認(rèn)為腦梗死誘發(fā)的損害是通 過(guò)多種病理生理機(jī)制引起神經(jīng)血管單元整體損害。BMSCs可能通過(guò)神經(jīng)再生、突觸產(chǎn)生、分泌神經(jīng)因子、血管新生等機(jī)制發(fā)揮治療作用,與促進(jìn)大腦可塑性的機(jī)制有相關(guān)性,這些因素 能夠修復(fù)神經(jīng)血管單元,促進(jìn)神經(jīng)功能恢復(fù)。



提高骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞治療效果途徑


動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí),BMSCs治療腦梗死有一定效果,但由于BMSCs在體內(nèi)存活時(shí)間較短,移植后不久大多數(shù)細(xì)胞就消失了,所以治療效果有限,為了提高細(xì)胞治療效果,國(guó)內(nèi)外學(xué)者做了大量的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探索。


BMSCs的低氧預(yù)處理:缺血/低氧預(yù)處理 各種類(lèi)型細(xì)胞、組織或者器官,其益處已被大量實(shí)驗(yàn)證實(shí),經(jīng)低氧預(yù)處理可以顯著提 高移植細(xì)胞的存活和再生能力。


能提高BMSCs存活率的培養(yǎng)皿:研究發(fā)現(xiàn)普通的培養(yǎng)皿BMSCs能快速貼壁生長(zhǎng),很難進(jìn)行神經(jīng)誘導(dǎo),細(xì)胞活性率也僅僅為8%,而放在細(xì)胞培養(yǎng)基內(nèi)培養(yǎng)BMSCs,可以見(jiàn)到表面疏水的神經(jīng)元樣細(xì)胞生長(zhǎng),移植后見(jiàn)到神經(jīng)干、祖細(xì)胞的普遍標(biāo)記的表達(dá),表明BMSCs有分化為神經(jīng)外胚層的潛能,超低的黏附表面使細(xì)胞 能夠持久保持球形,提高存活率。


對(duì)BMSCs的基因修飾:Scheibe等將細(xì)胞凋亡抑制素與BMSCs結(jié)合,或是用抗凋亡基因修飾BMSCs后再進(jìn)行移植,發(fā)現(xiàn)能有效促進(jìn)腦梗死大鼠神經(jīng)功能恢復(fù)。


Fu等用SVV修飾BMSCs后治療腦梗死大鼠發(fā)現(xiàn)能提高BMSCs存活數(shù)量,顯著增強(qiáng)VEGF和bFGF表達(dá),減小大鼠腦梗死面積,改善其神經(jīng)功能。



干細(xì)胞治療腦梗的臨床試驗(yàn)


2005年,Bang等利用自體BMSCs靜脈推注治療美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院卒中量表(NIHSS)在7分以上的腦梗死患者,發(fā)現(xiàn)能改善患者1年后的改良Rankin量表(mRS)評(píng)分。


根據(jù)美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院管理的臨床研究登記系統(tǒng)(Clinicaltrials.gov)數(shù)據(jù)顯示,截至2022年7月22日,全球登記的干細(xì)胞治療腦梗的臨床研究項(xiàng)目共計(jì)33項(xiàng)。


干細(xì)胞治療腦梗的臨床試驗(yàn)數(shù)量


在Honmou等的實(shí)驗(yàn)中,選取了灰質(zhì)梗死、白質(zhì)梗死以及混合梗死的患者12例,卒中后36~133d通過(guò)靜脈注射BMSCs,未發(fā)現(xiàn)與細(xì)胞治療相關(guān)的不良反應(yīng), 細(xì)胞治療7d后磁共振成像顯示實(shí)驗(yàn)組患者腦梗死體積比對(duì)照組減少20%。


Prasad等的實(shí)驗(yàn)中11例患者同樣未發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重的不良反應(yīng), 并且在細(xì)胞治療后6個(gè)月發(fā)現(xiàn),7例患者有良好的臨床結(jié)局,其mRS評(píng)分≤2或者Barthel指數(shù)為75~100分。


經(jīng)采用這一技術(shù)完成干細(xì)胞移植后,病人的高肌張力狀態(tài)明顯緩解,肌力增強(qiáng),步態(tài)改善,隨著時(shí)間的推移,療程的繼續(xù),病人語(yǔ)言能力也有恢復(fù)和改善,認(rèn)知能力和記憶力也有了很大提高。


杭吉干細(xì)胞科技


干細(xì)胞的應(yīng)用,為腦梗塞開(kāi)辟了嶄新的應(yīng)對(duì)方式,是一種革命性進(jìn)步。隨著此項(xiàng)治療技術(shù)的不斷推廣及應(yīng)用,腦梗塞病人致殘率、致死率將可能大大下降。相信在不久的將來(lái),會(huì)有更多病人受益于這項(xiàng)治療。

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