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全球5500万阿尔兹海默症患者新希望:干细胞治疗可显著改善认知功能

阿尔茨海默症被形象地比喻为“记忆的橡皮擦”,悄无声息地抹去患者宝贵的记忆。近年来,随着干细胞再生医学的不断突破,越来越多的临床研究显示,干细胞不仅具备促进神经细胞再生和修复的潜力,还能通过调节免疫功能发挥出神经保护作用。这一前沿疗法正逐步成为全球5500万阿尔茨海默症患者治疗上的新希望。

 

 
全球5500万阿尔兹海默症患者新希望:干细胞治疗可显著改善认知功能

阿尔茨海默症(Alzheimer's Disease,AD),也就是我们俗称的“老年痴呆症”

 

这是令人心碎的神经退行性疾病,因为该病如同一块无形的橡皮,悄无声息地抹去患者的大脑记忆,剥夺他们对世界的认知和对亲人的记忆。

 

随着病情的进展,患者可能会忘记自己最亲的家人,忘记回家的路,甚至忘记自己的名字。这种无情的疾病不仅摧残患者的身心,也给家庭带来了巨大的痛苦和挑战。

 

随着全球人口老龄化不断加剧,阿尔茨海默病患者数量已接近5500万,并且预计到2050年这一数字将突破1亿。

 

面对如此庞大的患者群体,当前临床上有效的治疗方案依然十分匮乏。近年来,干细胞技术的迅速崛起为这一困境带来了新希望。干细胞不仅具有促进神经细胞再生和修复的潜力,还能通过调节免疫功能发挥神经保护作用。

 

越来越多的临床案例显示,干细胞干预在改善病理状态、延缓认知功能衰退方面具有明显优势,有望为阿尔茨海默病患者提供全新的治疗选择。

 

01

“脑海中的橡皮擦”:

阿尔兹海默症

 

阿尔茨海默症(Alzheimer’s disease,AD),常被人比喻为“脑海中的橡皮擦”,这是一种中枢神经系统的退行性病变,主要发生在老年或老年前期。

 

该病的主要特征包括进行性的认知功能障碍和行为损害。阿尔茨海默氏病是痴呆症最常见的形式,可能占病例数的60-70%。

 

中国是全球阿尔茨海默病患者最多的国家之一。2024年数据显示,中国60岁及以上人群中患者约1000万例,占全球病例的四分之一。预计到2050年,这一数字可能增长至4000万!

全球5500万阿尔兹海默症患者新希望:干细胞治疗可显著改善认知功能

△ 图为2021年我国阿尔兹海默症及其他痴呆的分年龄组发病情况

 

从病理机制上来看,阿尔兹海默症的核心特征是大脑中异常蛋白质沉积,包括β-淀粉样蛋白斑块和tau蛋白神经纤维缠结。这些病理变化会破坏神经元之间的正常连接,导致神经元损伤甚至死亡,最终引发脑部萎缩。

 

除经典的痴呆型阿尔兹海默症外,还存在血管性混合型、路易体型等亚型,它们在临床表现和病理机制上有所差异,但共同点都是引起认知功能逐步衰退。

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△ 正常大脑与阿尔兹海默症患者大脑和神经元生理结构

 

目前,临床上的治疗方案主要是对症治疗和支持性管理。常用药物包括胆碱酯酶抑制剂(如多奈哌齐、利斯的明等),它们可以延缓神经递质分解,从而在一定程度上改善记忆和认知功能;另外,NMDA受体拮抗剂(如美金刚)也被用于调节神经兴奋性,减轻过度激活带来的神经损伤。

 

近年来,针对β-淀粉样蛋白沉积的单克隆抗体治疗和免疫疗法也逐渐进入临床试验阶段,虽然部分研究显示出一定疗效,但整体上这些新疗法尚未能显著改变疾病的进程。

 

此外,非药物治疗措施同样被广泛重视。例如,认知训练、物理锻炼和营养干预,以及家庭护理等,均对改善患者生活质量和延缓症状进展具有积极作用。

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△ 大脑受损是阿尔兹海默病发生的原因

 

尽管现有治疗手段在一定程度上能够改善患者症状,但阿尔兹海默症仍面临着多项亟待突破的难题。尤其是深入探索病理机制,从分子水平上寻找更有效的干预靶点。干细胞、基因治疗以及免疫调控等新兴技术在前期研究中展现出潜力,成为了目前有效干预治疗的重要研究方向。

 

02

干细胞疗法,

挽救“正在消失的记忆”

 

阿尔兹海默病虽然很难治愈,但作为退行性疾病,干细胞已经在该领域展现了不错疗效。

 

随着大脑衰老,大脑神经开始退化,尤其是神经元丧失和认知能力下降。有研究表明,阿尔兹海默病患者的神经和突触损失是该病症的两个标志性病变,也就是淀粉样蛋白β含斑块和神经原纤维缠结(NFTs的),这是由微管相关蛋白tau的高磷酸化形式。

 

而干细胞,尤其是间充质干细胞(hUC-MSC)保持较早的胚胎发育阶段,更年轻、产量更高,可以分泌多种功能因子,在多种疾病治疗中都展现了广阔的临床应用价值。

 

干细胞主要作用机制包括:

 

● 保护神经元,修复脑损伤;

● 抑制营养不良的神经元突起数量、增强神经可塑性,改善认知障碍;

● 调节神经炎症,调节促炎和抗炎生物标志物的稳态,改善疾病症状。

 

《Advanced Science》上的文章表示:脐带间充质干细胞(hUC-MSCs)具有修复损伤神经细胞的功能,能够通过HGF-cMet-AKT-GSK3β通路调节tau蛋白磷酸化,显著提高阿尔茨海默病模型动物的学习记忆和认知能力。

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△ HGF介导临床级人脐带间充质干细胞改善功能恢复在衰老加速的阿尔茨海默氏病小鼠模型中

 

相关阅读:最前沿丨阿尔茨海默症并非毫无办法!《Advanced Science》:干细胞可调节脑内炎性环境,促进神经再生和突触链接

 

研究表明,干细胞移植治疗阿尔兹海默病不仅能够调节脑内炎症性环境,而且促进神经再生和突触链接,有效改善病症,且安全无副作用。

 

另一方面,结合如今大火的CRISPR基因编辑技术,科学家们正在探索开发阿尔茨海默症新疗法。

 

2022年,来自加州大学的研究者开发了一个CRISPR基因编辑平台,通过CRISPR技术筛选了来自人类诱导多能干细胞(iPSCs)的小胶质细胞,作为神经系统疾病的关键驱动因素,平台可以系统地揭示小胶质细胞状态的调控因子,从而实现其功能表征和治疗靶向,为开发阿尔茨海默症的新疗法打开了新的大门。

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△ 此项研究被刊登于《NATURE NEUROSCIENCE》(影响因子:28.771)

 

在一项新的概念验证研究中,加州大学圣地亚哥分校的科学家表明,干细胞移植可能是治疗阿尔茨海默病的一种有前景的疗法。

 

研究人员证明,干细胞可以有效挽救阿尔茨海默病小鼠模型中的多种体征和症状,与其他阿尔茨海默病小鼠相比,接受健康干细胞的小鼠表现出记忆和认知得以保留,神经炎症减少,β-淀粉样蛋白的积累显着减少。

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△ 通过移植野生型造血干细胞和祖细胞来挽救小鼠模型中的阿尔茨海默病表型

 

阿尔兹海默病的一个重要病因就是神经元的受损,而干细胞移植技术的发展正在成为修复神经元再生最有希望的治疗措施之一。

 

一项发表于《Cell Stem Cell》的文章讲述了人干细胞来源的神经元修复环路重塑神经功能,该项研究的结果表明,PD模型小鼠脑内移植的人多巴胺能神经元特异性的修复和重建了受损的黒质-纹状体神经连接,并且其结构和功能与内源神经连接高度一致。

 

或许,通过干细胞修复受损神经性疾病将成为现实。

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△ 人类干细胞来源的神经元修复电路和恢复神经功能

 

随着再生医学技术的不断发展,越来越多的研究者正在探索通过干细胞移植、基因编辑等技术,来修复受损的神经元,恢复大脑认知功能。虽然这些研究目前仍处于临床试验阶段,但其潜力有目共睹,治疗效果也值得期待。

 

未来,干细胞再生医学将成为攻克阿尔兹海默病等神经性退行性疾病的新希望。

 

Write in the last

写在最后

随着全球人口老龄化加剧,除了阿尔兹海默病,帕金森氏症、脑中风等严重影响中老年生活质量的退行性疾病正在成为当今医学的研究热点。而干细胞再生医学的不断发展,正在为这类难治性疾病带来新希望,有望开发出既能改善症状又能延缓甚至逆转病程的全新治疗方案,为广大患者带来更多希望和福音。

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