干细胞移植治疗帕金森:选择哪种细胞类型最为合适?



帕金森病(Parkinson's disease,PD)是一种常见于中老年人的神经退行性疾病,其主要临床表现为静止性震颤、运动迟缓、肌肉强直和姿势步态异常等。此外,一系列非运动症状可出现在运动障碍之前,包括焦虑、嗅觉障碍、自主神经功能障碍、情感和记忆障碍等

根据帕金森基金会统计数据,全世界有超过1000万人患有帕金森病,它是阿尔茨海默病之后第二常见神经退行性疾病。

其主要病理特征为黑质多巴胺(DA)能神经元变性缺失和路易小体形成,从而导致脑内重要神经递质———DA的减少并表现为运动障碍。

目前认为帕金森病已知的病因有以下几方面:遗传、环境毒素、人口老龄化加速、氧化应激、药物所致、脑损伤。

尚无治愈方法,临床上主要以对症治疗为主,包括药物治疗、脑深部电刺激(DBS)疗法等。长期的药物治疗较易引起症状波动,以及异动症等并发症发生,尚不能阻止疾病的发展,无法使已损伤的神经元再生。

近年来,干细胞疗法针对神经退行性疾病(帕金森、肌萎缩侧索硬化症多发性硬化症老年痴呆等)已成为科研人员尤感兴趣的一个领域。而干细胞疗法可以修复受损的DA神经元,重建大脑神经回路,恢复多巴胺分泌水平。成为极具前景的治疗途径。

干细胞是一类具有自我更新能力并可分化为至少一代种子细胞的原始祖细胞而具有向DA能神经元分化潜能的细胞类型,主要包括胚胎干细胞(ESC)、成人或胚胎神经干细胞(NSC)、诱导多能干细胞(IPSC)、间充质干细胞(MSCs)等,其已成为细胞治疗PD中常用的种子细胞。  

现就近年来用于细胞移植治疗PD研究的干细胞类型作一综述,并对其治疗PD的优缺点进行比较。

胚胎干细胞(ESC)  

胚胎干细胞(ESC)是来源于胚胎内细胞团的一种亚全能性细胞系,具有自我更新及多向分化的能力。  

研究发现,ESC具有分化的多潜能性,在特定条件下可分化为3个胚层来源的各种细胞, 包括定向诱导分化为DA能神经细胞;此外,ESC还易于进行基因改造,为提高移植成功率、移植后存活率和定向分化转化率提供了可能。

因此,ESC是细胞移植最理想的种子细胞,将其应用于PD的干细胞移植治疗具有非常广阔的前景。  

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图源:万方数据官网截图

Widner等将流产胎儿的中脑腹侧细胞移植到帕金森患者的双侧纹状体后,用荧光标记法发现多巴胺的量增加,且患者的部分功能明显改善。多年的临床移植研究已证实,这种移植治疗能够重建、修复和改善变异、受损或功能缺乏的神经通路。

但该治疗结果具有明显的可变性,因而限制了其在临床上的广泛应用。而且胎儿脑细胞移植的供体来源困难,一名患者需要至少8个流产胎儿,这在标准临床治疗中是不可取的。另外,还存在着伦理道德等问题。  

神经干细胞(NSC) NSC为一类具有自我更新能力,并能分化为神经元、星形胶质细胞、少突胶质细胞等的干细胞,其存在于胚胎中脑组织和成人海马齿状回下分子层和前脑的室管膜下区等。近20年来,NSC也被广泛应用于细胞移植治疗PD的实验室研究。

有研究结果表明,将获得的NSC进行体外培养并诱导转化使其能够产生DA能神经元,再将其移植入PD大鼠脑后,可改善PD大鼠的部分运动功能。

临床研究 通过“神经干细胞移植治疗帕金森”关键词在万方数据官网检索相关文献,发现相关文献多达408条。  

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图源:万方数据官网截图

目的:探讨神经干细胞治疗帕金森病的疗效及用药的合适时间、剂量、预后。 方法:实验组、对照组各11例患者鞘内注射神经干细胞,在治疗前1d、治疗后1h、治疗后第3、7、30、60天采用统一帕金森评分量表进行评分。 结果:在治疗后1h,两组疗效开始出现显著性差异。治疗后第3、7、30、60天,均有显著性差异。 结论:神经干细胞可在体外稳定扩增,并且具有分化为神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞的能力。 通过随访发现神经干细胞移植能有效控制帕金森病病理进程、恢复受损脑功能,改善患者的神经功能,无明显并发症。可见应用体外长期扩增的人类神经干细胞移植治疗帕金森病是可行和有效的

诱导多能干细胞(IPSC)  




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