干细胞疗法可修复渐冻症受损的运动神经元

渐冻症(ALS)是一种异质性神经退行性疾病,其中10%发病具有家族遗传倾向,确切的发病机制仍不清楚,特征为脑和脊髓中运动神经元的进行性退化,导致肌肉无力、瘫痪、消瘦,最终呼吸衰竭。

干细胞疗法可修复渐冻症受损的运动神经元

渐冻症具有复杂的病理学特性,在现阶段医学研究过程中,科学家还未能研发出有效且精准的渐冻症药物,单一药物或靶向策略效果不佳,对患者的疾病进程和存活影响不明显,ALS仍缺乏有效的干预方案。

近年来,随着干细胞疗法研究的兴起,科学家也开始使用干细胞疗法对渐冻症进行干预与研究,已取得了较大进展。

1.干细胞种类及质量

干细胞是一类具有多分化潜能细胞,可以进行自我更新以维持干细胞稳定性;具有良好的迁移能力,可参与修复过程,可以重建组织。目前应用于渐冻症研究的干细胞种类主要有神经干细胞、iPS细胞和间充质干细胞。

神经干细胞:神经干细胞可由iPS细胞、胚胎干细胞分化而来,体外培养的神经干细胞稳定性较差,难以大规模培养。

iPS细胞:iPS细胞可在特定条件下诱导分化为各种成体细胞,包括神经干细胞;此外,也可用于渐冻症模型的研究和药物筛选。

间充质干细胞:间充质干细胞广泛存在人体各组织器官,尤其是脐带和胎盘含量丰富,易于提取分离和纯化,稳定性高,可批量培养。因此间充质干细胞是近年来研究的热点和重点!

2.干细胞的功能特点

干细胞具有通过释放调节炎症,抑制反应性星形胶质细胞并有助于神经保护的旁分泌因子来促进组织修复的能力。在过去的十年中,许多研究人员将自体骨髓来源的间充质干细胞(MSC)用作基于细胞的疗法的生物学来源,以期能修复受损的神经元细胞。

研究表明,干细胞移植具有潜在的优势:

1.分化神经元

干细胞具有高度自我更新和分化为神经元样细胞的能力,可替代ALS中丢失的神经元群,重构大脑神经回路。

2.分泌营养因子

干细胞释放神经保护性营养因子,如脑源性神经营养因子、神经生长因子、神经营养因子-3、胶质细胞源性神经生长因子,预防现有MNs的退化。

3.调节免疫

干细胞不仅调节外周免疫细胞(例如,T细胞),还可调节中枢神经系统胶质细胞的固有免疫反应,促进小胶质细胞的活化。

干细胞移植改善了ALS的毒性微环境,修复MNs,具有积极效应,为此一些评估干细胞移植改善ALS潜力的临床试验已经启动。

干细胞疗法作为ALS的潜在的有效治疗方法,已经出现了椎管内、鞘内、肌肉内、脑内或静脉内的给药途径些案例也显示了不同来源的人类间充质干细胞(MSCs)(骨髓、脐带血、脂肪等)可以得到较好的疗效。

3.干细胞疗法针对ALS的进展

在进行性神经退行性疾病中,通过增强神经保护来减缓或阻止神经丢失是一个核心关节,干细胞疗法在动物模型实验中证实了神经保护作用。

实验一:Marconi等科研人员通过对渐冻症模型小鼠的研究发现,干细胞可通过旁分泌调节局部神经胶质细胞的分泌,起到神经保护作用,改善神经功能状态。

实验二:Forostyak 等人的实验模型探究中表明,干细胞移植4周后,大鼠的运动能力和抓地力有显着影响,寿命由3.6天延缓至190天,延长大鼠寿命。

临床试验一:2017年,Syková 等对23名渐冻症受试者进行了干细胞移植,采用鞘内注射骨髓间充质干细胞(BM-MSC),约30%的患者出现轻度至中度头痛,类似于标准腰椎穿刺后的头痛,未观察到疑似严重不良反应。

3个月后评估效果:ALS功能评定量表评分明显下降减少,治疗后3、6、9和12个月病情明显减缓。大约80%的患者中,肺活量测定(FVC)值在9个月内保持稳定;75%的患者在用药3个月后的WS值稳定,随后在随访期的12个月内下降。这项研究结果表明,鞘内应用BM-MSCs治疗ALS非常安全,且至少可以减缓疾病进程。

干细胞疗法可修复渐冻症受损的运动神经元

临床试验二:2019年《Neurology》杂志提及,Berry 等人开展了一项期随机双盲多中心的干细胞临床试验,研究人员使用间充质干细胞(MSC)诱导分泌神经营养因子(NTF),对48名受试者进行MSC-NTF 细胞移植,在随后6个月的随访中,ALS 功能评定量表(ALSFRS-R)斜率变化有所变化,受试者的疾病进展有所改善。

综上所述,干细胞疗法对渐冻症(ALS)具有积极的发展前景,科学家将会进行更为广泛和深入的探究,从渐冻症发病机制的多角度多方面出发,开发干细胞疗法新方案,造福大众!

参考资料:

1.《干细胞治疗肌萎缩侧索硬化症的研究进展_刘金梦》

2.《Stem cells in amyotrophic lateral sclerosis》

发布者:木木夕,转转请注明出处:https://www.cells88.com/gxb/7386.html

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