根据世界卫生组织的数据,全世界每年有25万~50万人因外伤等原因,而遭受脊髓损伤,而且现有的对症治疗手段疗效较为有限。
随着干细胞疗法的不断发展,各国科学家相继投入到攻克脊髓损伤的研究之中,并且初见成效。2018年,日本厚生劳动省更是批准了自体间充质干细胞治疗产品(Stemirac)的上市,用以治疗脊髓损伤,并被纳入了国民健康保险,为脊髓损伤患者的康复之路,带来了全新的曙光。
脊髓损伤是指因跌倒、运动损伤、交通事故、病变等各种原因,导致脊髓及其功能受到损伤。患者通常会丧失感觉和运动功能,甚至发生瘫痪,严重影响患者的身心健康,并给家庭造成沉重的经济负担。
▲图源“摄图网”
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脊髓是大脑与躯体联系的通道,负责控制身体的运动、感觉、自主神经的功能。一旦脊髓发生损伤,损伤部位以下脊髓的运动、感觉、反射、内脏感知等功能将部分或完全丧失,患者可出现疼痛、触觉、温度、压力等感知能力异常表现,严重者还可发生瘫痪。
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脊髓损伤患者还可出现呼吸系统、泌尿生殖系统和皮肤问题,比如发生褥疮、大小便失禁等。
干细胞具有自我更新和多向分化潜能,可在特定条件下分化为神经细胞等不同类型的细胞,且具有修复损伤、再生神经网络、促进神经恢复的潜力,而且多项使用干细胞治疗脊髓损伤的基础和临床实验已取得了可喜的结果。干细胞主要通过以下机制,发挥治疗作用:
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干细胞具有显著的自分泌和旁分泌活性,可通过分泌神经营养因子,比如神经生长因子、脑源性神经营养因子、胶质源性神经营养因子等多种因子,支持剩余神经元的再生与增殖,还可保护存活的神经元。
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干细胞还可通过分泌白细胞介素-10(IL-10)、转化增殖因子-β(TGF-β)等,发挥免疫调节作用,有助于控制神经炎症,从而减少周围组织损伤,抑制脊髓继发性损伤的发生。
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脊髓损伤会导致神经元和神经胶质细胞死亡,此外,进行性脱髓鞘会导致轴突纤维变性,进而破坏轴突神经胶质信号传导。
而干细胞具有分化为神经胶质细胞谱系(包括神经元、少突胶质细胞、星形胶质细胞)的能力,可以抑制神经胶质增生、髓鞘化裸露轴突,促进神经突更好地生长,还可提供营养支持内源性细胞,从而利于脊髓损伤的恢复。
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干细胞可参与脊髓损伤后的组织再生和功能恢复,移植到损伤部位后,还可进一步促进血-脊髓屏障修复、血管和神经再生,最终达到改善脊髓损伤的目的。
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目前用于脊髓损伤治疗的干细胞类型主要包括脐带间充质干细胞、自体脂肪间充质干细胞、骨髓间充质干细胞等。
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具有较强的分化、迁移和保护特性,可通过调节基质金属蛋白酶2(MMP2),抑制神经胶质疤痕的形成;还可减少反应性星形胶质细胞产生,保护神经元使其免于凋亡,从而达到减轻脊髓缺血性损害、缓解异常性疼痛、改善运动功能等目的。
研究显示,压缩性骨折患者在接受脐带间充质干细胞治疗后,其下肢运动功能得以改善,萎缩的脊髓也有所扩张。完全性颈椎损伤患者在接受脐带间充质干细胞治疗1年后,2年体感诱发电位、神经性病理性疼痛表现,得到明显改善和减轻。
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通过产生神经营养因子,防止缺氧缺血,并预防谷氨酸神经毒性;还可通过抑制抗炎因子分泌、星形胶质细胞的再激活,来抑制免疫活性,促进细胞存活和组织修复。
根据Mayo Clinic报告,一名53岁患者因一次冲浪事故,造成颈部脊髓受伤,导致身体功能完全丧失,虽然后续经过手术治疗、物理和作业疗法治疗后,手臂和腿部得以恢复轻微的活动能力,但仍然无法行走。该患者在受伤后11个月,接受了自体脂肪间充质干细胞治疗,即在患者腹部提取少量自体脂肪组织,用以扩增、培养干细胞,之后再将培养好的干细胞回输至患者体内,从而完成治疗。在治疗后18个月内的定期随访中,发现患者的抓力、握力、手灵活度均得以改善;患者10米步行测试,也从57.72秒改善至23秒;行走能力测试从12.8分钟635英尺,改善至34分钟2200英尺。
除美国外,日本在应用自体脂肪间充质干细胞治疗方面,也具有明显的优势。感兴趣的小伙伴可以咨询国际干细胞研究医学部,以了解更多国内外更多治疗进展。
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具有分化成神经元和神经胶质细胞的能力,可通过调节星形胶质细胞增生、促进神经元前体组织束的形成、改善损伤部位的微环境,来减轻炎症反应、改善神经性疼痛,促进后肢运动功能的恢复。
脊髓损伤会对患者身心造成多重伤害,而且会给家庭造成沉重的经济负担和看护压力,可以说一次意外,影响的往往是一个家庭,更为雪上加霜的是传统治疗方法很难让损伤的神经元细胞再生,这也使本病的治疗难于上青天。
而近年来随着医学研究和技术的进步,具有神经再生和神经保护作用的干细胞,打开了脊髓损伤治疗的新篇章。虽然目前仍处于临床试验阶段,但未来有望根据患者个体情况、脊髓损伤特点,采取干细胞联合康复治疗、电刺激等传统方式,以提高疗效,实现精准医疗。如果您也饱受脊髓损伤困扰,并想寻求干细胞这项新兴疗法的帮助,且经济条件允许的情况下,可以提交病历至国际干细胞研究医学部,以进行初步评估。
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[2]Yamazaki K,et al.Clinical Trials of Stem Cell Treatment for Spinal Cord Injury. Int J Mol Sci. 2020 Jun 2;21(11):3994. doi: 10.3390/ijms21113994.
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[4]何宛俞等.干细胞移植修复脊髓损伤的策略与进展[J/OL].中国组织工程研究:1-7:2023,09(22).
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[6]https://newsnetwork.mayoclinic.org/mandarin/2019/12/11/stem-cells-motor-sensory-spinal-cord-injury/
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