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临床试验汇总,间充质干细胞疗法是神经退行性疾病的潜在治疗策略

时间:2022-09-01

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间充质干细胞在临床应用中具有独特的优势。作为一种多能干细胞,间充质干细胞可以分化为内胚层和外胚层来源的细胞,如胶质细胞和神经元,这为神经退行性疾病的细胞替代治疗提供了新的途径。此外,间充质干细胞在营养、免疫调节、神经保护等方面具有重要的临床应用价值,可有效避免免疫排斥反应,提高患者的生活质量。

神经退行性疾病是常见的以特定神经元大量丢失为特征的神经系统疾病;这些疾病包括帕金森病 (PD)、阿尔茨海默病 (AD) 和肌萎缩侧索硬化症 (ALS)。这些疾病的一个关键病理特征是错误折叠蛋白质在大脑中的积累,导致神经功能障碍疾病。虽然已证实本病的病因与多种细胞和分子机制有关,但发病机制尚不明确,致病因素复杂。对于大多数患者来说,早期诊断受到阻碍。神经元退化的发展伴随着损害生活质量的次要影响。现有的治疗方法可以延缓疾病的发展,但未能取得令人满意的结果并导致预后不良。

近几十年来,科学家们在治疗神经退行性疾病方面做出了巨大努力。由于大脑的自我修复和再生能力有限,传统的神经退行性疾病的治疗并没有取得理想的效果。干细胞具有很强的分化能力,被认为是治疗因损伤、衰老或疾病引起的脑组织损伤或变性的最佳潜在疗法。近年来,随着对干细胞及相关技术认识和发展的进步,给神经退行性疾病的治疗带来了新的机遇,人们开始以细胞为基础的疗法来治疗神经退行性疾病。

间充质干细胞 (MSCs) 是具有自我更新和多向分化潜能的成体干细胞,它们可以分化成多种间充质组织,如骨、软骨、脂肪和造血组织MSCs起源于中胚层,但研究表明,MSCs可以水平分化为非中胚层来源的细胞,如胶质细胞和神经元,它可以被认为是替代神经退行性疾病中丢失细胞的理想来源。此外,MSCs易于收集、分离和培养;具有低免疫原性和免疫调节功能;并具有免疫调节特性。因此,MSCs有望作为神经退行性疾病的治疗方法。

1、间充质干细胞治疗神经退行性疾病的机制
(1) 归巢至受损脑区,

(2) 旁分泌神经保护因子,

(3) 调节免疫细胞功能。间充质干细胞,间充质干细胞。

归巢:归巢是指间充质干细胞在机体受到损伤时能够自发迁移到损伤区域的特性。归巢能力,首先由Saito等人在MSCs中证明。归巢是MSCs的一个重要特征,可广泛用于疾病治疗。乔普等人证明,将BrdU标记的MSCs植入脊髓损伤大鼠后,MSCs可以迁移到损伤侧并分化为神经元和神经胶质细胞,从而导致运动功能的持续改善。MSCs已被证明在移植后具有归巢于受伤区域的能力,这意味着它们作为治疗药物载体非常有前途。进入中枢神经系统的药物应该能够通过血脑屏障,靶向作用于中枢神经系统不同区域的特定细胞类型,这就需要能够将药物高效输送到目标位置的载体。间充质干细胞可作为药物输送的载体,可为神经退行性疾病的靶向治疗提供有效平台。

旁分泌:间充质干细胞可分泌一系列生长因子、细胞因子、趋化因子和多种酶,在细胞迁移和免疫调节中发挥重要作用。

免疫调节:间充质干细胞是未分化的前体干细胞,具有未成熟的表型分化和低免疫原性。MSCs的免疫调节可能与它们与T细胞、B细胞和自然杀伤细胞 (NK 细胞) 的相互作用有关。间充质干细胞可以通过抑制B细胞产生抗体、T细胞活化和NK细胞分泌细胞因子来调节免免疫。

阿尔茨海默氏病(AD)

AD是一种常见的神经退行性疾病,起病隐匿。它的临床特征是认知能力下降、记忆障碍、行为障碍和失语。据认为,AD的病理变化包括β-淀粉样蛋白(Aβ)的异常积累和Tau蛋白的过度磷酸化,形成斑块沉积和神经原纤维缠结,导致中枢神经系统损伤和小胶质细胞介导的炎症反应。然而,AD的病因和发病机制尚未阐明,也没有有效的预防或治疗方法。基于MSC的细胞疗法可以通过重建神经微环境和减少破坏神经结构的因素来支持神经生长,从而治疗AD。在AD患者和模型动物的大脑中,小胶质细胞和星形胶质细胞的过度激活会导致炎症反应并导致神经元损伤。既往研究表明,BM-MSCs移植可激活内源性小胶质细胞,促进Aβ减少,改善记忆和认知功能。

此外,MSCs可以改善AD模型小鼠的空间学习和记忆功能。淀粉样斑块的数量也减少,表明人胎盘羊膜来源的 MSC治疗可能通过调节氧化应激改善AD的病理和记忆功能。

肌萎缩侧索硬化症(ALS)

ALS是一种复杂的进行性神经退行性疾病。其发生与多种病理机制有关,包括线粒体功能障碍、氧化应激、轴突损伤等,导致神经细胞变性死亡。ALS主要病发群体在男性并且发展迅速。它的特征是大脑和脊髓中的上运动神经元和下运动神经元 (MN) 退化,导致进行性肌肉萎缩和四肢无力。大多数患者在症状出现后几年内死于呼吸道疾病。现有的药物只能缓解症状。如果可以延长MN的存活时间,可以有效治疗ALS。基于MSC的疗法出现是有效的治疗ALS的方法。基于MSC分泌的神经生长因子 (NTF) 的干细胞疗法已用于ALS患者的临床试验。NTF是神经元存活的关键材料。在这项研究中,MSC-NTFs可以延长ALS患者MNs的存活时间。将NTFs注射到受损的神经元中可以提高ALS患者的存活率并减缓疾病的进展。该疗法已显示出良好的安全性和耐受性,但还需要更多的临床试验和科学研究来优化治疗过程以达到最佳效果。

间充质干细胞在临床应用中具有独特的优势。作为一种多能干细胞,间充质干细胞可以分化为内胚层和外胚层来源的细胞,如胶质细胞和神经元,这为神经退行性疾病的细胞替代治疗提供了新的途径。此外,间充质干细胞在营养、免疫调节、神经保护等方面具有重要的临床应用价值,可有效避免免疫排斥反应,提高患者的生活质量。