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干细胞移植治疗脑梗塞的两个最新进展

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干细胞治疗脑梗塞的治疗进展(修改稿).doc (38.5k) 脑血管疾病已成为人类致死致残的最主要原因之一,其中以脑缺血性中风最为多见。缺血性神经细胞损伤以神经元死亡最为突出【1】。传统观念认为神经元难以再生,中枢神经系统的胞体损害所造成的损伤,为不可逆性,很难自己恢复或通过再生加以修复,这是脑缺血损伤致残的根本原因。九十年代以来,人们发现在成年动物和人体脑室下结构和海马齿状回中存在未分化的具有自我更新和多潜能分化能力的原始神经细胞,称为神经干细胞。神经干细胞的发现,打破了神经元不能再生的传统观念,为干细胞移植疗法修复脑梗塞病灶提供了依据,使干细胞移植治疗脑梗塞成为近年来研究的热点而备受关注。
干细胞是一类具有自我更新和分化潜能的细胞,按其分化潜能可分为全能干细胞和成体干细胞。其中全能干细胞可分化形成几乎全身的所有组织和细胞,而以往所认为只能分化为特定的组织和细胞的成体干细胞,如神经干细胞,造血干细胞等,近年来发现也具有横向分化的能力,可分化为骨、肌肉、血管内皮和神经细胞。【2】.
干细胞是未分化的原始细胞,不表达成熟细胞抗原,具有低免疫源性,在移植后较少发生异体排斥反应。具有自我更新和多向分化能力,脑内神经干细胞可在特定条件下增殖,参与神经再生和组织修复,向神经元和胶质细胞分化,在体内受局部细胞因子和环境因素的调节,向病变所缺失的细胞方向分化,从而修复神经组织结构,并与宿主有良好的组织融合性和迁徙能力,参与神经网络形成并有向病变部位迁徙的嗜性。【1】正是干细胞具有以上生物学特性,使干细胞移植成为脑梗塞治疗的最前沿方案。
目前用于脑梗塞的治疗途径有:
骨髓干细胞和血管新生
1.  骨髓干细胞(MSC)促进脑组织再生
利用干细胞强大的功能可塑性,在一定条件下使其分化为神经元和胶质细胞,促进脑组织的再生的方案,已成为近年来治疗脑卒中的干细胞的应用研究的重要方面。
Li等人将分离的骨髓干细胞(MSC)用溴脱氧尿苷(Bru-U)标记后,注入脑缺血模型鼠的脑纹状体中,该模型是行大脑中动脉闭塞术(MACO)制成。28天后,组织学观察发现注射部位的组织中有存活的标记细胞,表明MSC能在脑组织的环境中存活生长。而且还发现MSC从注射部位向缺血区域发生迁移,约1%的标记细胞表达神经元特异性抗原NeuN(神经元核抗原)和MAP-2(微管相关蛋白-2),约8%MSC表达星形胶质细胞特异性抗原GFAP(胶质纤维酸性蛋白),提示骨髓来源的干细胞具有分化成为神经细胞的能力【3】。
随后,Li等进一步实验,在Wistar大鼠行大脑中动脉闭塞术的1天和7天后,将标记的MSC分别经尾静脉注射到模型鼠体内,在注射后的第14天和35天收集模型鼠的大脑组织,进行免疫组化分析。结果显示在大脑半球的缺血部位内有标记的MSC存活生长,部分MSC分化成为神经元,部分成为胶质细胞。而且脑内大部分的MSC停留在缺血区域及其边缘带,少量MSC停留在对侧的大脑半球,提示MSC更易于进入缺血的脑组织。可能由于缺血使血脑屏障受损,MSC易于进入所致,另外损伤脑组织表达一定的信号,损伤部位的细胞表面表达的粘附分子发生改变,对MSC有一定的趋化作用。注入MSC后,每隔7天,通过运动感觉评估和神经损伤评分(Nss评分)对模型鼠进行行为测试,发现在第一天和第七天后,注射MSC组的运动感觉评估和Nss评分较对照组有明显的提高。实验结果提示MSC能经血液循环透过血脑屏障进入缺血脑组织,进而分化成为神经元和星形胶质细胞,并能促进缺血引起的功能损害的恢复。目前对MSC能促进缺血后功能恢复的具体机制还不清楚,已经提出一些假说,第一种假说就是MSC与宿主脑组织的相互作用,促使MSC分泌一些具有促使下丘脑神经元前体细胞存活、生长和分化作用的因子,如IL-6、巨细胞集落刺激因子(MCS-F)、干细胞因子等,促进脑组织中神经元前体细胞生长,分化、迁移,使脑组织可塑性上调,促进功能恢复。另一种假说认为可能是MSC替代损坏细胞,整合入组织,重建神经环路,而促成了功能恢复。【4】
2002年Zhao LR等人将分离纯化的MSC在模型鼠脑缺血1周后移植入梗塞周围的皮质中,在移植后的2周和6周后,对模型鼠进行运动感觉评估,同样发现获得MSC的大鼠表现出明显的功能改善。随后对其进行组织学分析,也发现移植的MSC能分化为神经元或是星形胶质细胞。但是他们发现MSC在移植到脑内后依然是球形的,形态上没有发生改变,因此他们认为MSC移植后引起功能恢复不是由于移植MSC所产生的神经元细胞整合入宿主的神经环路而导致的,较可能是由于移植入的MSC分泌的蛋白引起宿主脑组织可塑性上调而引起的。【5】

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作者:admin@医学,生命科学    2011-02-27 05:12
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