缺血性脑卒中也称脑梗死,是指因脑部血液循环障碍,所导致的脑组织缺血缺氧性坏死,进而出现相应神经功能缺损的脑血管疾病,该类疾患根据缺血的范围分为:局限性脑缺血和弥漫性脑缺血两种类型。
局限性脑缺血的病因有:大脑中动脉栓塞,颅外颈内动脉或椎动脉狭窄、闭塞或血栓形成,脑动脉痉挛。弥漫性脑缺血的病因有:心搏骤停、低血压、贫血、低血糖等。
缺血性脑卒中是临床常见病、多发病,具有高发病率、高死亡率、高复发率和高致残率等特点,严重威胁着人类的健康。目前,缺血性脑卒中的临床治疗主要有超早期溶栓和脑神经保护等措施,而这些方法只能挽救缺血半暗带中濒临死亡的神经细胞,对于在脑梗死区域已经坏死的神经细胞则无能为力,有50%~70%的患者出现瘫痪、失语等严重残疾。因此,寻找新的安全有效、能广泛使用的治疗缺血性脑卒中的方法成为热点。
干细胞移植作为一种新的治疗方法可以在很大程度上改善缺血性脑卒中发病后的神经功能,在缺血性脑卒中的治疗中具有良好的应用前景。
一、BMSCs移植途径
1、颅内途径即立体定向注射:
经纹状体直接注射:能够使更多的移植BMSCs到达大脑损伤靶点使用的细胞数量少,起效时间短是其特点;
脑室内注射:其成功依赖于移植细胞的迁移效果、对脑脊液的适应能力和穿过血脑屏障的生存力。
2、血管内途径:
静脉内注射:对简单且损伤更小,但到达缺血脑组织的细胞数量较少;
动脉内注射:相比静脉的效果更好,可以减少其他组织捕获细胞的数量,在短时间内直接把细胞送达整个缺血损伤部位。
与颅内途径相比,血管内途径能够使移植细胞在损伤部位更广泛的分布,所以可能对大面积脑损伤的效果更好。
3、腰穿脊髓鞘内注射:
这种给药途径主要经过腰穿最终注入蛛网膜下腔,既避开了血脑屏障的阻碍,有利于更多的细胞进入脑内,同时相对于颅内定向注射的创伤来说也较小,以及细胞到达损伤的部位较血管内给药的途径又更加快捷一些。
二、作用机制
1、细胞替代:
移植的干细胞进入脑组织结构中,代替损伤的神经元,促进神经传导通路和连接结构的重建;来源于骨髓的骨髓间充质干细胞可分泌碱性成纤维细胞生长因子、胎盘生长因子、血管内皮生长因子等多种细胞因子,可诱导大脑缺血边界区形成新的血管。
2、神经保护和营养:
移植的干细胞可分泌神经营养分子、酶、细胞因子等;如脑源性神经营养因子、神经生长因子、胰岛素样生长因子、胶质细胞源性神经营养因子、肝细胞生长因子、表皮生长因子、干细胞因子等,这些因子在脑损伤的保护和促进已损伤神经功能的恢复中起着重要的作用。
3、炎症和免疫调节:
移植的干细胞可以通过抑制炎症局部T淋巴细胞和巨噬细胞的分化阶段发挥免疫调节减轻炎症反应。
4、抑制细胞凋亡:
大量研究表明,神经系统损伤的过程中存在神经元的凋亡,脑缺血引起的神经细胞凋亡进一步将会演变成为永久性梗死灶。BMSCs具有旁分泌VEGF等神经营养因子的功能,可以抑制脑梗死神经细胞的凋亡,改善脑卒中所导致的神经系统的损伤,同时可以促进脑内血液流动。
三、案例
Honmou等经静脉注射自体骨髓间充质干细胞,对12例缺血性脑损伤患者进行试验,在移植后一周患者的NIHSS评分持续改善,MRI显示梗死体积减小,且无不良反应。
Bang等随机将5例缺血性脑卒中患者,接受自体BM-SCs移植。治疗后患者的神经功能有明改善。后在为期5年的随访中,BMSCs移植并未产生任何副作,表明了BMSCs移植的安全性。
屈新辉等对49例急性脑卒中患者(脑出血16例,脑梗死33例)经鞘内注射移植自体骨髓问充质干细胞,移植后1、6、12个月,患者NIHSS评分显著降低,FMA和MBI评分显著升高,效果明显。
通过目前临床试验的患者来看,从脑部走过的间充质干细胞,对于神经症状的改善及梗阻面积的缓解,较临床采用药物对症处理的效果明显;大大提高了患者的生活质量;且治疗后的安全性较高,副作用较低,同时规避了部分因手术治疗带来的二次伤害。这应该也是目前国家允许间充质干细胞在缺血性脑卒中疾患加大研究速度、力度,以便尽早应用于临床造福患者的原因之一。
(文源:细胞治疗)