- 再生医学发展迅速,脐带血治疗脑瘫潜力巨大
- 来源: 成体干细胞国家地方实验室 时间:2020-08-19
如果现在的 Patrick 从你面前经过,你很难想象小时候的他曾饱受脑瘫的困扰。
“他的左手攥成拳头,无法握住瓶子。当他开始爬行时,我们还认为这样很可爱。但后来发现只有他的右腿在动,左腿只是在拖行。”父亲 Kevin 说。
这一切的改变,发生在他 6 岁时。
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杜克大学 Joanne Kurtzberg 教授开展了一项突破性研究,这家人毫不犹豫地让 Patrick 加入。出生时保存的脐带血,在冷冻保存多年以后,再次回到 Patrick 的体内。
现在,你看不出这个孩子曾经有过任何大脑的问题,Patrick 可以和他的弟弟们一起运动、散步、跑步,他的改善超出了物理和职业治疗的预期。
脐 血
自从 1974 年丹麦科学家 Knudtzon 发现脐带血中有造血干细胞,科学家一直关注其造血功能。在进入 21 世纪以后,脐带血中其他干细胞的作用也逐渐被重视起来。
研究表明,脐带血中含有多种类型的干细胞,包括:造血干细胞(HSC)、间充质干细胞(MSC)、内皮祖细胞(EPC)、极小胚胎样干细胞(VSEL)等。
来源:cellsafegroup.com
这些干细胞是脐带血在再生医学中进一步应用的生物学基础。
近年的研究表明,脐血 MSC 可在一定条件下,诱导分化为成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞、神经细胞、肝样细胞等。VSEL 具有从 HSC 到心肌细胞的多种细胞特性。脐血 EPC 的血管再生作用突出,同时与 MSC 在联合移植时表现出良好的协同作用。
脑 瘫
脑瘫一般是在出生前或分娩过程中发生脑损伤引起,可导致终身残疾。
脑瘫的主要症状有:运动发育落后,肌张力异常,姿势异常,神经反射异常。在中国,大约每500个孩子里,就有一个脑瘫患儿。
临床前数据表明,持续的神经炎症反应是脑瘫导致进一步损伤的原因。科学家正试图使用干细胞打破炎症和损伤的恶性循环,比如脐带血 MSC。
目前推测脐带血 MSC 治疗脑瘫的作用机制有:
迁移
受损脑组织后释放各种趋化因子,吸引 MSC 聚集。同时,缺血缺氧也导致局部通透性增加,有利于 MSC 穿过血脑屏障。
分化替代
MSC 在局部微环境作用下分化为各种类型细胞,替代及修复损伤的神经细胞。
帮助神经再生
MSC 能分泌多种神经营养因子,可能通过抑制细胞凋亡,促进血管生成、增加血管密度、改善损伤区域脑循环及供氧,从而在神经再生修复过程中发挥重要作用。
激活神经干细胞
同时,这些细胞因子可能促进内源性神经干细胞增殖分化,并迁移到受损区域。
抗炎作用
最重要的是,脐带血 MSC 能通过调节 T 细胞、B 细胞、树突状细胞、中性粒细胞、巨噬细胞的旁分泌、细胞毒效应等功能,发挥抗炎作用,打破炎症与损伤的恶性循环。
研 究
在美国临床试验数据库上,可查找到 23 项脐带血治疗脑瘫的临床试验,而我国科学家也开展了大量临床前和临床研究。
广东省中医院细胞治疗中心冯梅等研究者对 30 名重症脑瘫患儿进行脐带血干细胞治疗,发现干细胞治疗后脑瘫患者的脑性瘫痪综合功能评分较治疗前提高,各功能区评分值包括认知、运动、言语、自理等均相应提高,差异具有统计学意义。
西安交通大学医学院吕海侠等研究者选取了 54 名脑瘫患儿,进行了一项随机、安慰剂对照的脐带血 MSC 治疗脑瘫研究,其结果显示脐带血治疗组患儿的症状改善程度显著优于对照组。
河南李建斌等研究者对 12 名脑瘫患儿进行了脐带血 MSC 静脉输注治疗,结果显示治疗组显著改善,且疗效显著优于单纯的 Vojta 运动疗法。
全球范围内,脐带血在脑瘫治疗中的应用越来越多。以美国最大的脐血库 Cord Blood Registry 为例,约 70% 的脐带血用于神经系统疾病的治疗,而其中近一半是脑瘫。
来源: 成体干细胞国家地方实验室