世界首创:科学家成功提高了干细胞治疗神经系统疾病的功效

2020
12/24

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世界首创:科学家成功提高了干细胞治疗神经系统疾病的功效

近期, Sanford Burnham Prebys医学研究所的科学家们研发了一种药物,可以将干细胞引导至受损组织并提高了治疗功效,这是再生医学领域的重大研究进展[1]。

该研究结果发表在PNAS杂志上。研究人员认为,这种方法可以提高干细胞治疗脊髓损伤、脑卒中、肌萎缩性侧索硬化症和其他神经退行性疾病等神经系统疾病的功效,并且未来或许还可以将其扩展到新的疾病,例如心脏病或关节炎

提高干细胞治疗效果的药物

大约15年前,研究人员就发现干细胞会被归巢到炎症部位,但是,将炎症用作治疗诱导剂是不可行的,因为炎症环境可能对身体有害。因此,科学家一直在寻找能够引导干细胞到体内所需部位的工具。终于,这项研究给了解决方案。

在这项研究中,科学家们修改了一种炎症分子CXCL12,可以将干细胞引导至需要修复的部位,从而开发出一种名为SDV1a的药物。这种新药的工作原理是增强干细胞的结合,减少炎症信号。它可以被注射到任何地方,并将干细胞吸引到特定的位置,而不会引起炎症。

图片来自:https://www.pnas.org/content/117/49/31177

为了证明该新药能够提高干细胞治疗的功效,研究人员将SDV1a和人类神经干细胞植入患有神经退行性疾病的小鼠大脑中。实验表明,SDV1a可帮助人类神经干细胞迁移并执行愈合功能,其中包括延长寿命,延缓症状发作,并比未接受该药物治疗的小鼠运动功能更强。重要的是,炎症没有被激活,干细胞能够抑制任何先前存在的炎症。

另外,研究人员还在渐冻症小鼠模型测试了这种药物。该团队先前的研究表明,扩大神经干细胞的扩散有助于更多的运动神经元存活。因此,科学家们希望SDV1a能够扩大神经保护性干细胞覆盖的范围。

研究发现,当具有神经退行性疾病的小鼠同时接受干细胞和药物SDV1a治疗时,毒性细胞消失,同时延长了其寿命。这些结果表明,SDV1a可用于改善干细胞治疗的功效。

图片来自:https://www.pnas.org/content/117/49/31177

该中心的教授兼主任埃文·斯奈德(Evan Y. Snyder)博士说:“引导干细胞进入人体或到达特定器官特定区域的能力,这是再生医学的圣杯。在这项研究中,我们有史以来第一次可以将干细胞定向到所需位置并且集中治疗。”研究人员确定了一种可以增强神经干细胞到损伤部位的能力并开始修复的药物,可以帮助加快干细胞治疗脊髓损伤和阿尔茨海默氏病的步伐。

干细胞治疗神经系统疾病

这种新药物让人们对干细胞治疗神经系统疾病有更多的期待。而事实上,干细胞疗法治疗神经系统疾病一直是医学界的研究热点。除了神经干细胞,近年来间充质干细胞也被广泛应用到神经系统疾病的治疗研究中,并且渐渐成为新的趋势。

在国内,根据文献报道[2],研究者纳入26例帕金森病人,经导管将自体间充质干细胞悬液移植入大脑后动脉及小脑上动脉,在移植前后行统一帕金森病评分量表评分,观察其实验室指标、临床症状及不良反应情况。结果发现,自体间充质干细胞移植治疗可明显改善帕金森病患者的日常活动和运动功能,无副作用,且安全可靠。

同时,间充质干细胞易于提取、分离,能够自体移植且组织兼容性好,在脊髓损伤的相关研究中得到广泛关注。2013年,解放军军事总医院神经外科的研究者将患者自体的间充质干细胞移植到完全性、慢性的颈段脊髓损伤部位,40例患者中,实验组患者的功能相比对照组明显恢复,且在观察的6个月中无肿瘤发生迹象[3]。

在国外,2014年,印度新德里的研究者开展了一个Ⅱ期的多中心平行对照临床试验[4],纳入了120名脑卒中患者,进行盲法评估,患者被随机分配到自体间充质干细胞静脉输注组或对照组,结果显示干细胞移植对于脑卒中患者的治疗是安全的。

展望

近年来,干细胞治疗发展迅速,尤其是在新冠疫情以来,国内外相继启动了多个干细胞治疗的临床研究项目,并且相继有文献佐证了这种疗法的安全性和有效性。

间充质干细胞具有较强的组织修复和免疫调节能力,并且来源广泛,成为了多种疾病治疗的新趋势。随着其作用机制的研究进展,以及临床试验结果不断取得突破,不仅是神经系统疾病患者,其他疾病患者也将受益于间充质干细胞治疗。

【参考文献】

[1] https://www.sciencedaily.com/releases/2020/11/201124101031.htm

[2]王旭, 张志彬, 贾芙蓉, et al. 自体骨髓间充质干细胞移植治疗帕金森病的疗效[J]. 中国老年学杂志, 2014, 034(001):22-23.

http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-ZLXZ201401012.htm

[3] Dai G , Liu X , Zhang Z , et al. Transplantation of autologous bone marrow mesenchymal stem cells in the treatment of complete and chronic cervical spinal cord injury[J]. Brain Research, 2013, 1533(Complete):73-79. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0006899313011190

[4] Prasad K , Sharma A , Garg A , et al. Intravenous Autologous Bone Marrow Mononuclear Stem Cell Therapy for Ischemic Stroke A Multicentric, Randomized Trial[J]. Stroke, 2014, 45(12):3618-24. http://med.wanfangdata.com.cn/Paper/Detail/PeriodicalPaper_PM25378424

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关键词:
神经干细胞,神经系统,脊髓损伤,干细胞,功效,首创

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