干细胞前沿进展:治疗脑损伤效果喜人!

尚高生命科学
2021-12-01

围产期脑损伤会导致严重的神经和认知缺陷,对于胎儿或新生儿有着致命的威胁,并且目前的可用治疗方法十分有限。

越来越多的临床前数据显示,神经干细胞(NSC)展现出强大的神经再生潜力,为围产期脑损伤带来了希望。近日,《干细胞转化医学》杂志上发表了一篇系统综述,分析了NSC对围产期脑损伤的疗效,为该领域提供了更多数据和关键知识。

美国哈德逊研究所对18项NSC研究进行了荟萃分析,结果表明在啮齿动物模型中,NSCs可有效降低围产期脑损伤的严重程度并减轻功能缺陷。

目前,许多干细胞类型已经在临床前研究中显示出减少脑损伤的潜力,包括间充质干细胞 (MSC)、神经干细胞 (NSC) 和脐带血细胞 (UCBC)。

MSCs和UCBCs治疗脑损伤的作用机制主要是营养和抗炎,没有明显的神经定向分化证据。相比之下,胎儿组织来源的NSC不仅具有抗炎和神经营养作用,还可以分化为三种主要细胞类型——神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞,因此有望修复和再生受损的脑组织。

研究的第一作者、哈德逊研究所的Madeleine Smith表示:“我们对NSC感兴趣是因为与其他干细胞类型不同,NSC可以整合到受损的脑组织中,取代死亡的神经元。

NSCs可以从多种来源获得,包括胎儿或胚胎脑组织,也可以从胚胎干细胞 (ESCs) 或诱导多能干细胞 (iPSCs) 中分化出来。

在纳入的18项研究中,大多数研究使用胎儿/胎鼠组织来源的NSC(n = 12)、ESC分化的神经祖细胞(NPC)(n = 3)、iPSC分化的神经祖细胞(n = 1)、成人组织来源的NPC (n = 1) 或胎儿组织来源NSCs分化而来的少突胶质祖细胞 (OPC)(n = 3)。

围产期脑损伤通常会导致运动缺陷,例如脑瘫、认知缺陷和神经发育迟缓。因此,这项荟萃分析将脑梗塞大小以及运动和认知结果确定为主要终点。

分析结果显示,基于啮齿动物的受损前肢偏好实验(下图A)、旋转棒实验(下图B)、Morris水迷宫实验(下图C)等测量,NSC治疗显著减少脑梗塞体积,并改善运动功能和认知

图片来源:《干细胞转化医学》杂志

除此之外,通过细胞的脑组织学、形态学或一系列免疫组织化学标记的评估,NSC还表现出长期存活、迁移、分化以及抗炎的功能性能力。

不过,NSC治疗围产期脑损伤的临床转化仍存在一定局限,包括缺乏大型动物研究、新生儿NSC移植免疫抑制存在不确定性等。

“这项研究表明,当NSC被用作治疗时,它们有可能重建和逆转婴儿的脑损伤。”Madeleine Smith说,“然而,还需要进一步研究将这种有前景的治疗方法推向临床试验,我们并不完全了解NSCs完整的作用机制,以及当被用作治疗时是否会被婴儿的先天免疫系统排斥,所以我们目前正在进行更多的研究来回答这个问题。”

除了脑损伤之外,许多科学家们也正在进行NSC治疗成人神经系统疾病(包括帕金森病、多发性硬化症、亨廷顿病、脊髓损伤和卒中)的研究。NSC领域在成人疾病领域更为领先,特别是卒中的治疗,国内外已有多个项目进入临床。

干细胞治疗脑损伤

脑损伤经过干细胞治疗后,其受损的神经组织中神经细胞的信号传递等功能有所恢复,且能够减轻和消除各种功能性障碍,从而达到临床治疗的目的。

干细胞治疗颅脑损伤已经在多个国家开展临床试验。2016年,日本东京大学医院启动了干细胞治疗外伤性脑损伤的临床试验,通过直接向脑部注射间充质干细胞帮助大脑恢复机能。2018年,干细胞治疗脑损伤的相关研究获得了我国中央军委后勤保障部立项并开发申报,此外,针对脑损伤的干细胞研究也是我国“干细胞及转化研究”试点专项的重要内容之一。

未来,仍需从动物实验以及初步的临床实践拓展到大规模的临床试验,为干细胞治疗颅脑损伤的临床应用奠定基础。随着干细胞疗法的高速发展,各个研究过程的不断完善和改进,干细胞治疗脑损伤的“春天”将很快到来。

来源:医麦客

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