人类以地球的统治者、最强大的生物自居,而人类又是脆弱的。一直以来,因为各种意外情况或肌体劳损,遭遇脑损伤、脊髓损伤等疾病的患者不在少数,这类牵扯到复杂神经系统的疾病也被认为是人类医学面临的最大难题之一。
脊髓损伤(spinalcordinjury,SCI)通常指脊髓受到外界各种不利因素(直接或间接)影响,对脊髓造成的暂时性或永久性的损伤,这可能会导致脊髓功能丧失。
常见的成因为车祸等造的外伤、或贯穿性脊髓炎等相关疾病,根据损伤位置的不同,病情也会有所差异,从完全无征兆到半身不遂、完全瘫痪都可能存在。
脊髓损伤治疗的难点在于神经传导重建及运动功能的恢复。因为发生损伤后,神经损伤一旦被瘢痕替代,神经元的再生和重新连接希望就很渺茫。一般认为这个时间为6个月。
脊髓损伤是一种以损伤平面以下感觉、运动功能完全丧失和大小便失禁为主要临床表现的中枢神经系统的严重创伤。
脊髓病在世界上总发生率约20-40人/每百万人/年,每年新增病例约1万人,损伤时平均年龄为31.7岁,约有病人,人。
一直以来脊髓损伤的治疗都是医学难题,传统的治疗手段虽然能够在一定程度上减轻症状,但未能在神经功能上取得根本改变。而干细胞有望给脊髓损伤带来根本的改变。
1.
乔纳斯·弗里森团队
发现了干细胞修复脊髓的办法
近日,瑞典细胞和分子生物学家乔纳斯·弗里森(JonasFrisén)教授团队发布,他们发现了一种脊髓修复的方法:在中枢神经系统中,存在一种室管膜细胞,可以分化为少突胶质细胞,提升神经细胞的信号传导能力,有助于脊髓损伤的修复。
中枢神经系统(脑)中各种细胞的功能
研究表明通过影响神经系统干细胞,在神经损伤修复中可以发挥更多的作用。中枢神经系统受损,修复需要多种细胞的参与。其中,室管膜细胞虽有干细胞潜能,但以往认为它修复神经系统的能力比较有限。
在中枢神经系统受损后,室管膜细胞会被激活,主要分化为星形胶质细胞,形成疤痕,以保证神经组织的完整性。但这种“单向”分化不能使少突胶质细胞的数量得到补充,严重降低了中枢神经系统的修复效果。而在本次研究中,研究团队发掘了室管膜细胞的潜在能力。
团队在转基因小鼠身上做了脊髓修复实验。他们培养了一种让室管膜细胞特异表达的小鼠,并检测脊髓损伤发生后小鼠室管膜细胞的分化情况。结果显示,在脊髓背部出现切口损伤后的1天和5天时,小鼠的室管膜细胞分化潜能被激活,并倾向于向少突胶质细胞分化。
室管膜细胞分化的潜能被激活
此项研究通过改变室管膜细胞的基因表达,激发了室管膜细胞‘隐藏’的分化潜能。这说明神经干细胞可以作为一个细胞库,为中枢神经损伤患者提供神经支持细胞和功能修复细胞。
2.
干细胞疗法
为干预脊髓损伤带来新希望
目前,传统的药物、手术以及康复治疗均没有完全改善脊髓损伤的临床疗效,所以患者及患者家属一直期盼着新的治疗手段出现。随着干细胞技术的发展,无疑是给众多脊髓损伤的患者带来了新的希望。近年来,干细胞治疗脊髓损伤的有效性和安全性在越来越多的临床研究中得到验证,也给这一领域的临床应用增添了科学依据。
发表在我国《NeuralRegenRes.》杂志上的论文分析了10项包括干细胞治疗名脊髓损伤患者的研究,结果表明:干细胞移植治疗脊髓损伤可以改善感觉功能和膀胱功能,同时具有修复的功能,可以初步认为是有效的。
目前,干细胞治疗脊髓损伤在国内外均有获批的研究项目。过去几年,我国在干细胞治疗脊髓损伤的临床研究中取得了一定的成果。
年,中科院戴建武教授团队在国际上首次开展神经再生胶原支架联合骨髓单核细胞(含间充质干细胞)移植干预脊髓损伤临床研究,首批4例患者出现运动功能改善。
年《中国组织工程研究》杂志记载干细胞干预脊髓损伤患者共例,结果显示,干细胞疗法效果优于综合康复理疗,且效果差异明显。
3.
典型的案例回顾
他们都是再生医学发展的受益者
年6月12日,一名叫诺平托的下肢瘫痪青年仅仅依靠「意识」的力量驱动仿生外骨骼,在年巴西世界杯开幕式上踢出了历史性的一脚。
针对脊髓损伤,以往没有明确的治疗办法,多以支持和康复治疗为主却收效甚微。
在过去数十年,对于脊髓损伤的治疗研究多集中在神经保护再生,干细胞移植等技术领域,随着近年来科学界与社会各界对干细胞技术发展的持续