脊髓損傷是目前脊柱外科臨床上一種常見的疾病,至今仍是一個治療難題。目前臨床上的治療手段如藥物治療、手術治療等的治療效果均極為有限,大部分患者經常規治療后并未獲得神經功能的實質性進展。干細胞移植后在局部能分化為目標細胞如神經元來發揮相應的功能,是目前脊髓損傷治療的研究熱點,盡管一直尚處于實驗研究階段,但仍然取得了較大的進展,為臨床治療脊髓損傷提供了較為可靠的實驗依據。現根據國內外發表的相關文獻綜述干細胞移植治療脊髓損傷,以期對干細胞移植的實驗研究及臨床治療起到一定的參考作用。
引用本文: 汪雷, 宋躍明. 干細胞移植治療脊髓損傷的研究現狀. 華西醫學, 2015, 30(7): 1357-1360. doi: 10.7507/1002-0179.20150392 復制
脊髓損傷是一種臨床常見的嚴重創傷,目前臨床治療手段有限,常規的藥物、手術等治療難以使患者獲得良好的神經功能恢復。近年來干細胞移植成為脊髓損傷治療的研究熱點,現對其研究現狀進行綜述。
1 脊髓損傷的治療現狀
通過組織細胞移植來替換脊髓損傷損傷部位細胞丟失的方法越來越被關注。目前采用人流胚胎脊髓組織能消除病灶區囊腫腔隙,改善感覺神經傳入通路及呼吸功能,但其取材涉及倫理問題且難保遠期有效性;自體神經移植已在臨床上用來治療全癱患者,但尚未成為一種常規方法。最近研究報道將外周神經移植和軟骨素酶ABC結合起來的方法對大鼠療效顯著[1]。除了療效外,移植細胞的安全性也需要重點關注。在我國一項近400例胎兒來源的嗅鞘細胞移植研究中遠期隨訪發現療效甚微且有腦膜炎等副作用,但也有研究顯示嗅鞘細胞并未引起副作用,且移植1年后仍然正常[2]。目前越來越多的組合式治療方案被提出:如聯合嗅鞘細胞、軟骨素酶ABC及許旺細胞。干細胞移植近來逐漸成為研究熱點,且相關研究顯示對脊髓損傷具有較好的治療效果[3-4]。
2 干細胞的類型
2.1 胚胎干細胞
胚胎干細胞在細胞移植治療中運用范圍最廣泛。哺乳動物胚胎干細胞在一定誘導下能直接分化為神經元或神經膠質細胞,促進大鼠脊髓功能的恢復,人類胚胎干細胞能誘導分化為多能神經前體細胞、神經元和少突膠質前體細胞。盡管研究結果樂觀,但胚胎干細胞移植技術仍然還存在一些潛在的問題[5]。
2.2 成體干細胞
源于如骨髓、血液、脂肪組織和肺等組織的間質干細胞的相關研究最多。運用自體間質干細胞最顯著優點是能避免免疫排斥,且無胚胎干細胞移植的致癌作用[6]。骨髓間質干細胞在白血病等血液性疾病的研究中已被很好的研究和利用,且具有理想的安全性。它對于脊髓損傷的治療也有很大優勢,我們能進一步從骨髓間質干細胞獲得無造血機能的間充質細胞,并分化為中胚層來源的所有細胞類型,從而分泌一些因子來刺激脊髓修復。
神經干細胞具有分化為神經元和神經膠質細胞的能力,是治療脊髓損傷理想的細胞資源。成年大腦中主要分布在皮質、室管膜下區、紋狀體、海馬齒狀回等部位。在脊髓中主要沿中央管的室管膜分布。大量動物研究顯示:將神經干細胞通過腦室、靜脈、脊髓局部注射等多種途徑移植到動物體內后能調整創傷后微環境并提供神經保護,在局部能替代丟失的神經細胞,增強剩余組織的髓鞘再生[7]。所以神經干細胞移植將是促進脊髓損傷后功能恢復的一個可行的有效治療方案。
臍帶血干細胞和羊膜上皮細胞也是干細胞的有效來源。大量的臍帶血干細胞庫逐漸建立,這樣今后進行臍帶血干細胞的培養就能獲取自體干細胞。臍帶血干細胞也用于脊髓損傷的研究,研究結果顯示它具有抗凋亡性能,移植后能促進功能性行為的恢復[8]。
毛囊多能干細胞位于人類毛囊的皮脂腺下方。有關毛囊多能干細胞的初步研究結果顯示在大鼠坐骨神經損傷模型中移植毛囊多能干細胞后能促進殘存軸突的恢復[9]。
2.3 誘導的多能干細胞
成體干細胞也可以橫向分化為另一個胚層的細胞類型。分化的體細胞能重組為多能干細胞。當某個特定組織的干細胞難于分離時,這種誘導的多能干細胞就能發揮作用。誘導的多能干細胞主要來自易于分離的成纖維細胞,通過轉錄因子Oct4、Sox2、Myc以及Klf4等的過表達而得以形成,有多能分化行為,具有消除免疫排斥的優點。Salewski等[10]將誘導的多能干細胞應用于脊髓損傷,提出了此項技術主要的優勢和不足。
3 干細胞治療脊髓損傷的機制
3.1 替代作用
干細胞可直接移植或者通過培養預分化使其分化成神經細胞體系后進行移植。預分化的難點在于如何誘導干細胞分化成為所需的神經細胞亞型,并且使其遷移到損傷部位。大鼠胚胎干細胞分化成神經元和少突膠質細胞,能明顯促進脊髓損傷大鼠的神經功能恢復。在腦組織中神經前體細胞移植后分化的神經細胞類型具有微環境特異性。正常情況下脊髓內在的神經干細胞的神經發生潛能受抑制,但在損傷后可被激活[11]。急性脊髓損傷后移植成熟的神經干細胞更多分化為星形膠質細胞,超過神經元或少突膠質細胞。此外,多能干細胞能誘導表現出許旺細胞樣形態或分化成神經元并在脊髓損傷動物模型中表現出效果[12]。除了替代神經細胞系以外,研究還著眼于替代其他細胞類型比如損傷的血管內皮細胞。有報道認為移植內皮前體細胞不僅可增強血管生成,而且還能促進軸突生長和脊髓損傷后的功能恢復[13]。
3.2 神經保護作用
間質干細胞、神經前體和星形膠質細胞在微環境中相互關聯,分泌神經營養因子、細胞因子及生長因子等,改善微環境并刺激細胞存活[14]。生長因子和神經營養因子是細胞外因子能夠調節神經前體的存活、增殖和分化。表皮生長因子和成纖維細胞生長因子與細胞增殖和分化密切相關,是體外培養的成熟神經干細胞系的主要促分裂劑。去除表皮生長因子和成纖維細胞生長因子會減少細胞增殖并促進其向神經元分化。有報道認為胰島素生長因子通過抑制凋亡而促進神經前體細胞的存活,胰島素生長因子在原代培養中表現出刺激分化的作用,用胰島素生長因子治療能誘導神經球向少突膠質細胞分化[15]。神經營養因子包含神經生長因子和腦源性神經營養因子,腦源性神經營養因子是目前研究最清楚的神經營養因子,已知其通過trkB受體發揮作用,調節神經前體細胞的分化和存活,減弱谷氨酸誘導的興奮毒性。此外,干細胞還可以上調基質金屬蛋白酶以減少神經膠質瘢痕形成[16]。
3.3 誘導作用
脊髓損傷模型存在內源性神經再生且內源性神經前體細胞在傷后3 d達到增殖高峰。增強內源性神經再生的技術包括采用逆轉錄病毒介導的轉錄因子過表達、聯合生長因子治療,以代替脊髓中神經元和少突膠質細胞。干細胞治療作為一種輔助方法,通過分泌神經營養因子和細胞因子刺激內源性神經前體細胞分化并融入受損脊髓,為引導軸突再生提供了另一種可行方案[17]。外源性干細胞可以分泌一系列選擇性神經營養因子以發揮特定的功能,如神經營養因子-3和神經生長因子可以分別促進皮質脊髓束軸突的再生和感覺神經軸突的出芽式生長。有研究報道了一個刺激內源性神經再生的新方法,即通過性激素使外周骨髓間充質干細胞聚集到中樞神經系統,并刺激神經分化[18]。
3.4 載體作用
干細胞還能作為載體將神經營養因子等轉運到受傷部位從而刺激內源性神經再生。采用神經干細胞轉運血管內皮生長因子不僅可以促進內源性NG2+神經膠質前體增殖,還能促進血管生成和運動功能的恢復[19]。
4 干細胞治療脊髓損傷的應用研究
在動物實驗研究中,采用胚胎干細胞、神經干細胞、骨髓間充質干細胞來治療脊髓損傷都已研究過,間充質干細胞、人類胚胎干細胞和誘導的多功能干細胞也逐漸普及運用。在比較性研究中面臨的困難在于脊髓損傷損傷類型、治療的時間點和移植干細胞的類型等方面缺乏一致性,另一難點在于無法深入了解其作用機制,如藥物協同作用時間,干細胞的壽命、結局和檢測其遷移方向的相關技術等問題至今仍未得到解答。大多數研究在于探索移植細胞的存活情況,存活細胞的分化及整合也受到限制,而最終影響了神經再生。研究表明移植后2~7周抗凋亡基因BCL-XL在存活干細胞的過表達能促進軸突生長及功能恢復[20]。Brdu標記干細胞的方法對于監測移植細胞的存活和遷移很有價值,但是因其存在侵襲性,限制了其在人類中的應用。細胞磁共振是一種侵襲性較小的干細胞示蹤方法,用對比染料釓噴酸葡胺和超順磁性氧化鐵微粒培養干細胞,但是二者分別到14 d和21 d[21]才能完成示蹤。因此,我們還需要更先進的技術和方法來研究干細胞在體內的遠期作用機制。
很多基礎研究中動物實驗已經顯示療效,但運用到臨床試驗則不能產生相同的效果。不過總體是樂觀的,除了藥物治療以外,采用骨髓間充質干細胞等多項干細胞治療臨床試驗已經在部分國家進行。骨髓間充質干細胞成功應用于脊髓損傷的原因是這種細胞容易獲取,同時血液系統疾病中自體骨髓間充質干細胞移植已證實其臨床安全性。骨髓間充質干細胞具有移植后在損傷部位的聚集特異性。自2004年以來有多項骨髓間充質干細胞移植的臨床研究報道,均取得了不同程度的神經功能恢復[22]。最近的一個研究顯示病程在6個月以上的慢性脊髓損傷患者中接受骨髓間充質干細胞注射的有30%顯示出功能恢復,且無副作用[23]。
5 干細胞治療的局限性
5.1 致瘤性
多項研究已證實干細胞移植存在潛在致瘤性。動物實驗報道人類胚胎干細胞衍生來的神經前體細胞具有致瘤性,可能歸因于在移植前或移植中出現的分化偏差。近來有研究嘗試通過在體外聯合培養神經營養因子-3基因修飾的許旺細胞和TrkC基因修飾的間充質細胞將間充質干細胞分化為神經元[24],或通過聯合轉導蛋白分子來刺激移植后神經元的分化。一項關于將間充質干細胞誘導的許旺細胞移植到非人類靈長動物的實驗結果顯示了行為學恢復及軸突再生,且移植后1年并無任何異常[25]。這就表明干細胞在移植前的適當分化能克服其致瘤性問題;另一個克服致瘤性的途徑是聯合移植胚胎干細胞和骨髓間充質干細胞,骨髓間充質干細胞能誘導胚胎干細胞轉化為神經細胞,從而阻斷了腫瘤形成。誘導的多能干細胞的致瘤問題比較復雜,因為它是在多種轉錄因子作用下從不同組織細胞重組而來。實際上,利用Oct-4多能性因子重組的方法從成體干細胞來生成誘導的多能干細胞是足夠的,這樣能避免整合過多重組因子進入宿主的基因組而增加腫瘤形成風險。但有證據顯示c-Myc的再激活不是影響誘導的多能干細胞誘導的次級神經球致瘤傾向的原因,畸胎瘤形成可能歸因于誘導的多能干細胞還保留有源體細胞的記憶的起源[26]。最近研究發現由誘導的多能干細胞誘導的神經球在移植后能顯著的分化為神經細胞,而并未形成畸胎瘤[27]。
5.2 痛覺異常
動物實驗結果顯示干細胞移植因在損傷區促進了疼痛傳入纖維的生長而引發疼痛[28],在2005年的研究中發現干細胞移植后大鼠前爪出現痛覺異常[29],這可能是由于干細胞移植導致的一些不規則連接形成后的副作用有關。因此在研究過程中,我們需要更好地設計臨床試驗,以更快地覺察痛覺超敏等并發癥。
6 展望
雖然干細胞治療脊髓損傷的研究取得了諸多進展,但干細胞移植本身仍然存在一些障礙[30]:如干細胞不具備跨越病變區液性囊腔的能力、細胞存活和遷移受限、細胞分化無明顯趨向性等,所以需要一個多學科協作的綜合治療措施:包括細胞移植、基因治療、材料科學、藥理學等。如:2~3種細胞聯合治療方案[31];細胞治療聯合藥物治療,如大劑量甲潑尼龍、生長因子、細胞因子、軟骨素酶ABC[32];特定目的基因修飾的干細胞移植,如Neurotrophin-3基因[33-34]。生物材料科學研究開發的高分子聚合物支架也為脊髓損傷的治療帶來了突破性進展[14],支架的置入發揮了橋接病變腔隙和向病變區輸送細胞、藥物及細胞因子的作用[35]。運用仿生水凝膠釋放間充質干細胞和腦源性神經營養因子,省去了多次的干細胞注射,能改善損傷局部的微環境,刺激神經再生[36]。膠原支架能促進人類胚胎干細胞移植后的遷移和分化[37]。總體看來,干細胞治療脊髓損傷發展空間巨大,隨著研究的進展,將會有更多的令人欣喜的治療方案出現。
脊髓損傷是一種臨床常見的嚴重創傷,目前臨床治療手段有限,常規的藥物、手術等治療難以使患者獲得良好的神經功能恢復。近年來干細胞移植成為脊髓損傷治療的研究熱點,現對其研究現狀進行綜述。
1 脊髓損傷的治療現狀
通過組織細胞移植來替換脊髓損傷損傷部位細胞丟失的方法越來越被關注。目前采用人流胚胎脊髓組織能消除病灶區囊腫腔隙,改善感覺神經傳入通路及呼吸功能,但其取材涉及倫理問題且難保遠期有效性;自體神經移植已在臨床上用來治療全癱患者,但尚未成為一種常規方法。最近研究報道將外周神經移植和軟骨素酶ABC結合起來的方法對大鼠療效顯著[1]。除了療效外,移植細胞的安全性也需要重點關注。在我國一項近400例胎兒來源的嗅鞘細胞移植研究中遠期隨訪發現療效甚微且有腦膜炎等副作用,但也有研究顯示嗅鞘細胞并未引起副作用,且移植1年后仍然正常[2]。目前越來越多的組合式治療方案被提出:如聯合嗅鞘細胞、軟骨素酶ABC及許旺細胞。干細胞移植近來逐漸成為研究熱點,且相關研究顯示對脊髓損傷具有較好的治療效果[3-4]。
2 干細胞的類型
2.1 胚胎干細胞
胚胎干細胞在細胞移植治療中運用范圍最廣泛。哺乳動物胚胎干細胞在一定誘導下能直接分化為神經元或神經膠質細胞,促進大鼠脊髓功能的恢復,人類胚胎干細胞能誘導分化為多能神經前體細胞、神經元和少突膠質前體細胞。盡管研究結果樂觀,但胚胎干細胞移植技術仍然還存在一些潛在的問題[5]。
2.2 成體干細胞
源于如骨髓、血液、脂肪組織和肺等組織的間質干細胞的相關研究最多。運用自體間質干細胞最顯著優點是能避免免疫排斥,且無胚胎干細胞移植的致癌作用[6]。骨髓間質干細胞在白血病等血液性疾病的研究中已被很好的研究和利用,且具有理想的安全性。它對于脊髓損傷的治療也有很大優勢,我們能進一步從骨髓間質干細胞獲得無造血機能的間充質細胞,并分化為中胚層來源的所有細胞類型,從而分泌一些因子來刺激脊髓修復。
神經干細胞具有分化為神經元和神經膠質細胞的能力,是治療脊髓損傷理想的細胞資源。成年大腦中主要分布在皮質、室管膜下區、紋狀體、海馬齒狀回等部位。在脊髓中主要沿中央管的室管膜分布。大量動物研究顯示:將神經干細胞通過腦室、靜脈、脊髓局部注射等多種途徑移植到動物體內后能調整創傷后微環境并提供神經保護,在局部能替代丟失的神經細胞,增強剩余組織的髓鞘再生[7]。所以神經干細胞移植將是促進脊髓損傷后功能恢復的一個可行的有效治療方案。
臍帶血干細胞和羊膜上皮細胞也是干細胞的有效來源。大量的臍帶血干細胞庫逐漸建立,這樣今后進行臍帶血干細胞的培養就能獲取自體干細胞。臍帶血干細胞也用于脊髓損傷的研究,研究結果顯示它具有抗凋亡性能,移植后能促進功能性行為的恢復[8]。
毛囊多能干細胞位于人類毛囊的皮脂腺下方。有關毛囊多能干細胞的初步研究結果顯示在大鼠坐骨神經損傷模型中移植毛囊多能干細胞后能促進殘存軸突的恢復[9]。
2.3 誘導的多能干細胞
成體干細胞也可以橫向分化為另一個胚層的細胞類型。分化的體細胞能重組為多能干細胞。當某個特定組織的干細胞難于分離時,這種誘導的多能干細胞就能發揮作用。誘導的多能干細胞主要來自易于分離的成纖維細胞,通過轉錄因子Oct4、Sox2、Myc以及Klf4等的過表達而得以形成,有多能分化行為,具有消除免疫排斥的優點。Salewski等[10]將誘導的多能干細胞應用于脊髓損傷,提出了此項技術主要的優勢和不足。
3 干細胞治療脊髓損傷的機制
3.1 替代作用
干細胞可直接移植或者通過培養預分化使其分化成神經細胞體系后進行移植。預分化的難點在于如何誘導干細胞分化成為所需的神經細胞亞型,并且使其遷移到損傷部位。大鼠胚胎干細胞分化成神經元和少突膠質細胞,能明顯促進脊髓損傷大鼠的神經功能恢復。在腦組織中神經前體細胞移植后分化的神經細胞類型具有微環境特異性。正常情況下脊髓內在的神經干細胞的神經發生潛能受抑制,但在損傷后可被激活[11]。急性脊髓損傷后移植成熟的神經干細胞更多分化為星形膠質細胞,超過神經元或少突膠質細胞。此外,多能干細胞能誘導表現出許旺細胞樣形態或分化成神經元并在脊髓損傷動物模型中表現出效果[12]。除了替代神經細胞系以外,研究還著眼于替代其他細胞類型比如損傷的血管內皮細胞。有報道認為移植內皮前體細胞不僅可增強血管生成,而且還能促進軸突生長和脊髓損傷后的功能恢復[13]。
3.2 神經保護作用
間質干細胞、神經前體和星形膠質細胞在微環境中相互關聯,分泌神經營養因子、細胞因子及生長因子等,改善微環境并刺激細胞存活[14]。生長因子和神經營養因子是細胞外因子能夠調節神經前體的存活、增殖和分化。表皮生長因子和成纖維細胞生長因子與細胞增殖和分化密切相關,是體外培養的成熟神經干細胞系的主要促分裂劑。去除表皮生長因子和成纖維細胞生長因子會減少細胞增殖并促進其向神經元分化。有報道認為胰島素生長因子通過抑制凋亡而促進神經前體細胞的存活,胰島素生長因子在原代培養中表現出刺激分化的作用,用胰島素生長因子治療能誘導神經球向少突膠質細胞分化[15]。神經營養因子包含神經生長因子和腦源性神經營養因子,腦源性神經營養因子是目前研究最清楚的神經營養因子,已知其通過trkB受體發揮作用,調節神經前體細胞的分化和存活,減弱谷氨酸誘導的興奮毒性。此外,干細胞還可以上調基質金屬蛋白酶以減少神經膠質瘢痕形成[16]。
3.3 誘導作用
脊髓損傷模型存在內源性神經再生且內源性神經前體細胞在傷后3 d達到增殖高峰。增強內源性神經再生的技術包括采用逆轉錄病毒介導的轉錄因子過表達、聯合生長因子治療,以代替脊髓中神經元和少突膠質細胞。干細胞治療作為一種輔助方法,通過分泌神經營養因子和細胞因子刺激內源性神經前體細胞分化并融入受損脊髓,為引導軸突再生提供了另一種可行方案[17]。外源性干細胞可以分泌一系列選擇性神經營養因子以發揮特定的功能,如神經營養因子-3和神經生長因子可以分別促進皮質脊髓束軸突的再生和感覺神經軸突的出芽式生長。有研究報道了一個刺激內源性神經再生的新方法,即通過性激素使外周骨髓間充質干細胞聚集到中樞神經系統,并刺激神經分化[18]。
3.4 載體作用
干細胞還能作為載體將神經營養因子等轉運到受傷部位從而刺激內源性神經再生。采用神經干細胞轉運血管內皮生長因子不僅可以促進內源性NG2+神經膠質前體增殖,還能促進血管生成和運動功能的恢復[19]。
4 干細胞治療脊髓損傷的應用研究
在動物實驗研究中,采用胚胎干細胞、神經干細胞、骨髓間充質干細胞來治療脊髓損傷都已研究過,間充質干細胞、人類胚胎干細胞和誘導的多功能干細胞也逐漸普及運用。在比較性研究中面臨的困難在于脊髓損傷損傷類型、治療的時間點和移植干細胞的類型等方面缺乏一致性,另一難點在于無法深入了解其作用機制,如藥物協同作用時間,干細胞的壽命、結局和檢測其遷移方向的相關技術等問題至今仍未得到解答。大多數研究在于探索移植細胞的存活情況,存活細胞的分化及整合也受到限制,而最終影響了神經再生。研究表明移植后2~7周抗凋亡基因BCL-XL在存活干細胞的過表達能促進軸突生長及功能恢復[20]。Brdu標記干細胞的方法對于監測移植細胞的存活和遷移很有價值,但是因其存在侵襲性,限制了其在人類中的應用。細胞磁共振是一種侵襲性較小的干細胞示蹤方法,用對比染料釓噴酸葡胺和超順磁性氧化鐵微粒培養干細胞,但是二者分別到14 d和21 d[21]才能完成示蹤。因此,我們還需要更先進的技術和方法來研究干細胞在體內的遠期作用機制。
很多基礎研究中動物實驗已經顯示療效,但運用到臨床試驗則不能產生相同的效果。不過總體是樂觀的,除了藥物治療以外,采用骨髓間充質干細胞等多項干細胞治療臨床試驗已經在部分國家進行。骨髓間充質干細胞成功應用于脊髓損傷的原因是這種細胞容易獲取,同時血液系統疾病中自體骨髓間充質干細胞移植已證實其臨床安全性。骨髓間充質干細胞具有移植后在損傷部位的聚集特異性。自2004年以來有多項骨髓間充質干細胞移植的臨床研究報道,均取得了不同程度的神經功能恢復[22]。最近的一個研究顯示病程在6個月以上的慢性脊髓損傷患者中接受骨髓間充質干細胞注射的有30%顯示出功能恢復,且無副作用[23]。
5 干細胞治療的局限性
5.1 致瘤性
多項研究已證實干細胞移植存在潛在致瘤性。動物實驗報道人類胚胎干細胞衍生來的神經前體細胞具有致瘤性,可能歸因于在移植前或移植中出現的分化偏差。近來有研究嘗試通過在體外聯合培養神經營養因子-3基因修飾的許旺細胞和TrkC基因修飾的間充質細胞將間充質干細胞分化為神經元[24],或通過聯合轉導蛋白分子來刺激移植后神經元的分化。一項關于將間充質干細胞誘導的許旺細胞移植到非人類靈長動物的實驗結果顯示了行為學恢復及軸突再生,且移植后1年并無任何異常[25]。這就表明干細胞在移植前的適當分化能克服其致瘤性問題;另一個克服致瘤性的途徑是聯合移植胚胎干細胞和骨髓間充質干細胞,骨髓間充質干細胞能誘導胚胎干細胞轉化為神經細胞,從而阻斷了腫瘤形成。誘導的多能干細胞的致瘤問題比較復雜,因為它是在多種轉錄因子作用下從不同組織細胞重組而來。實際上,利用Oct-4多能性因子重組的方法從成體干細胞來生成誘導的多能干細胞是足夠的,這樣能避免整合過多重組因子進入宿主的基因組而增加腫瘤形成風險。但有證據顯示c-Myc的再激活不是影響誘導的多能干細胞誘導的次級神經球致瘤傾向的原因,畸胎瘤形成可能歸因于誘導的多能干細胞還保留有源體細胞的記憶的起源[26]。最近研究發現由誘導的多能干細胞誘導的神經球在移植后能顯著的分化為神經細胞,而并未形成畸胎瘤[27]。
5.2 痛覺異常
動物實驗結果顯示干細胞移植因在損傷區促進了疼痛傳入纖維的生長而引發疼痛[28],在2005年的研究中發現干細胞移植后大鼠前爪出現痛覺異常[29],這可能是由于干細胞移植導致的一些不規則連接形成后的副作用有關。因此在研究過程中,我們需要更好地設計臨床試驗,以更快地覺察痛覺超敏等并發癥。
6 展望
雖然干細胞治療脊髓損傷的研究取得了諸多進展,但干細胞移植本身仍然存在一些障礙[30]:如干細胞不具備跨越病變區液性囊腔的能力、細胞存活和遷移受限、細胞分化無明顯趨向性等,所以需要一個多學科協作的綜合治療措施:包括細胞移植、基因治療、材料科學、藥理學等。如:2~3種細胞聯合治療方案[31];細胞治療聯合藥物治療,如大劑量甲潑尼龍、生長因子、細胞因子、軟骨素酶ABC[32];特定目的基因修飾的干細胞移植,如Neurotrophin-3基因[33-34]。生物材料科學研究開發的高分子聚合物支架也為脊髓損傷的治療帶來了突破性進展[14],支架的置入發揮了橋接病變腔隙和向病變區輸送細胞、藥物及細胞因子的作用[35]。運用仿生水凝膠釋放間充質干細胞和腦源性神經營養因子,省去了多次的干細胞注射,能改善損傷局部的微環境,刺激神經再生[36]。膠原支架能促進人類胚胎干細胞移植后的遷移和分化[37]。總體看來,干細胞治療脊髓損傷發展空間巨大,隨著研究的進展,將會有更多的令人欣喜的治療方案出現。