间充质干细胞起源于早期中胚层,具有自我更新和多向分化的潜能,间充质干细胞可以从骨髓、脂肪、牙髓、脐带、胎盘、脐血和胎儿脏器等组织中获得,但考虑到现实中取材的可能性和难易程度以及医学伦理方面的限制,脐带来源的间充质干细胞是较好的选择。
鉴于脐带间充质干细胞的优势,人们对其进行了广泛的研究,尤其是在损伤组织修复和自身免疫性疾病方面,例如肝损伤、急性肾损伤、皮肤损伤、脊髓损伤、慢性移植物抗宿主病等,除此以外,还在治疗帕金森、阿尔茨海默症和慢性阻塞性肺疾病方面有着相应研究。
脊髓损伤的现状
脊髓损伤(SCI)是一种中枢神经系统疾病,通常是由于受到外界各种不利因素(直接或间接)影响,对脊髓造成暂时性或永久性的损伤,可导致神经功能障碍。
根据文献报道,中国脊髓损伤年患病率为37人次/万,平均年龄范围为34.7-54.4岁,患病人群中男性多见,其中交通事故和高空跌落是脊髓损伤的主要原因。
脊髓损伤过程按照机制可分为原发性损伤和继发性损伤
前者即指在暴力作用于脊髓组织时,产生的压迫、牵拉、撕裂和剪切等物理因素,造成细胞死亡,多在暴力打击时及之后短时间内就已发生;
后者则是在前者发生后出现的一系列生化级联反应,包括神经细胞凋亡坏死、炎性反应、脊髓组织水肿、缺血缺氧、轴突再生障碍、胶质瘢痕化、兴奋性氨基酸毒性作用和氧化应激等,会造成脊髓组织进一步及更广泛的损伤。
随着医学科技的发展,在脊髓损伤急性期的院前急救、院中临床治疗和护理技术方面均有提高,使得脊髓损伤患者的死亡率从4.42%降至0.44%,很多治疗和康复的干预方式也在一定程度上改善了脊髓损伤患者的生活质量并延长了患者的生存时间。
但是,目前对于脊髓损伤仍缺乏十分安全有效的治疗手段。细胞治疗是一种很有前景的治疗手段,特别是干细胞治疗。干细胞具有多向分化和自我更新能力,对于脊髓中受损的神经细胞能够起到很好的替代作用,从而有利于神经组织的修复和功能恢复改善。
干细胞移植治疗脊髓损伤的基础研究
LI等研究了人脐带间充质干细胞对急性脊髓损伤大鼠的影响,移植了干细胞4周后的大鼠脊髓损伤部位的微环境得到明显改善,白细胞介素1β表达明显减少,神经生长因子表达明显增加,运动功能恢复效果良好,并且未发现免疫排斥反应,这显示干细胞移植促进了神经功能恢复,减轻继发性脊髓损伤,并且免疫耐受性高。
干细胞移植治疗脊髓损伤的评估
干细胞移植改善脊髓损伤已在基础研究中取得满意的结果。研究人员使用Meta分析来评价人脐带间充质干细胞治疗脊髓损伤的有效性和安全性。从10项临床试验中纳入例脊髓损伤患者作为分析对象,其中6项为随机对照试验,4项队列研究试验。文献总体质量较高。
Meta分析结果显示
①人脐带间充质干细胞移植组的ASIA感觉功能评分(MD=5.20,95%CI:3.50-6.90,P0.)、AIS分级改善率(RR=2.26,95%CI:1.40-3.65,P=0.)、日常生活能力评分(Barthel指数)(MD=5.12,95%CI:1.04-9.20,P=0.01)均高于对照组。
②人脐带间充质干细胞移植组在ASIA运动功能评分(MD=3.48,95%CI:-0.14-7.10,P=0.06)、ASIA感觉功能评分中细化的针刺觉(MD=7.58,95%CI:-0.44-15.59,P=0.06)、轻触觉(MD=7.67,95%CI:-0.42-15.77,P=0.06)评分方面,与对照组相比差异无显著性意义。
③敏感性分析结果显示,在人脐带间充质干细胞移植组ASIA运动功能评分高于对照组(MD=6.14,95%CI:4.46-7.81,P0.),在日常生活能力评分方面,结论与之前保持一致。
纳入的10项临床试验中纳入例脊髓损伤患者中,均报道未有严重不良反应发生,但是个别病例存在轻微的不良反应,经对症治疗后均消失。
干细胞移植结果讨论
研究人员认为干细胞疗法对脊髓损伤患者是有显著改善的,其疗效结果可能远远大于传统疗法。干细胞移植的主要机制包括:神经保护、细胞替代、炎症调节、细胞的分泌作用、促进血管再生、促进轴突再生、促进髓鞘再生、神经中继形成和改善脊髓组织微环境等。
目前研究最多也是应用最多的有神经干细胞、间充质干细胞、嗅鞘细胞、许旺细胞和少突胶质细胞前体细胞等。
结论:现有的临床证据表明,人脐带间充质干细胞治疗脊髓损伤安全有效,患者的感觉和运动功能以及日常生活能力可得到显著改善。
综上所述,人脐带间充质干细胞治疗脊髓损伤是有效的并且安全性较高,可以改善患者的感觉和运动功能以及日常生活能力,值得在临床中进行更大规模研究,认为是高级证据,支持人脐带间充质干细胞治疗脊髓损伤强推荐。
相信随着研究不断深入,未来干细胞技术在治疗脊髓损伤的研究和临床应用会越来越成熟,也为广大脊髓损伤患者带来更多可能。