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干细胞与人体神经系统有什么关系

2024-04-03

神经系统是人体内起主导作用的功能调节系统。主要由神经组织组成,分为中枢神经系统和周围神经系统两大部分。中枢神经系统又包括脑和脊髓,周围神经系统包括脑神经和脊神经。

神经系统疾病发生于中枢神经系统、周围神经系统、植物神经系统的以感觉、运动、意识、植物神经功能障碍为主要表现的疾病。又称神经病。

随着科学技术的发展,神经系统疾病的诊疗得到了巨大飞跃,但其仍是危害较大的疾病种类之一。这是因为目前临床上很多神经系统疾病在治疗上没有特效手段,大多处于对症处理、尽量维持的状态,如脑血管病后遗症、神经遗传性疾病、神经退行性疾病及创伤性神经病变等,这些疾病给患者及家属带来了身体、精神、经济等多方面的折磨。

为什么上述神经系统疾病治疗困难?这是因为神经细胞一旦损伤坏死、退行性变,就无法自行修复,使得治疗长期处于被动地步。目前的对症支持、神经保护等治疗手段无法取代丧失了功能的神经,去改善症状、恢复功能。

所以需要一种新的医疗技术在可有效修复受损神经系统和其功能的同时又能保证安全无副作用,干细胞技术的巨大功效受到了医学家们的关注。

01.干细胞修复脊髓损伤

脊髓是神经系统的重要组成部分,其活动受脑的控制。来自四肢和躯干的各种感觉冲动,通过脊髓的传导径路传达到脑,进行高级综合分析。

脊髓损伤往往会导致损伤节段以下肢体严重的功能障碍,同时还会伴有脊髓损伤等病症,从而影响人类正常生活。针对脊髓损伤的预防、治疗和康复已成为当今医学界的一大课题。而干细胞治疗的出现或许能够改变这一现状。

已经有实验证实:干细胞移植到脊髓损伤动物模型后可存活、迁移、减轻炎症反应、释放神经营养因子、减少胶质瘢痕的形成、促进轴突再髓鞘化,从而促进损伤脊髓的再生和受损功能的恢复。

美国Gladstone研究所的科学家Todd McDevitt博士和他的团队发现一种特殊类型的干细胞,这些细胞是被称为V2a的中间神经元,在脊髓发出信号帮助控制运动。当研究人员将这些细胞移植到小鼠脊髓时,中间神经元能出芽并与现存细胞整合在一起,这一发现为脊髓损伤的修复提供了新的希望。

02.干细胞与神经系统退行性疾病

神经退行性疾病是由神经元或其髓鞘的丧失所致,随着时间的推移而恶化,以导致功能障碍。包括帕金森病(PD)、阿尔茨海默病(AD)等。

日本科学家运用干细胞疗法,成功恢复了帕金森病猴模型的神经功能。这项研究表明,植入人诱导多能干细胞(iPSC)源多巴胺能神经元,可以改善病猴的运动能力,同一方法或将可用于治疗人类帕金森病患者。

此次,京都大学科学家高桥淳及同事,将这种神经元植入帕金森病猴模型中,对它们的安全性和功能作用进行评估。结果表明,这些人源细胞能长期存活,发挥中脑多巴胺能神经元的作用,并恢复了病猴的各种运动功能。

据权威医学机构统计,中国当前有近900万阿尔兹海默症患者群体。他们长期遭受因为健忘带来的诸多痛苦。比如忘记时间、忘记回家的路、甚至忘记身边的亲人。

随着科学家们对干细胞的研究越来越深入,使人类利用干细胞治疗阿尔兹海默病成为可能。由于干细胞是一种未分化的细胞,是生物体的起源细胞,具有自我复制,增殖,自我更新的能力,及多向分化潜能的一类细胞,是组织器官发育的原始细胞和成体组织细胞更新换代,损伤修复的种子细胞,这为治疗阿尔兹海默病提供了新的思路。

03.干细胞在修复神经系统中的重要作用

干细胞能够自我更新并分化形成多种组织细胞,它们是一类“万能细胞”,具备分化为机体所有组织器官细胞的能力。在细胞和组织、器官发生损伤、炎症等变化时,干细胞就可能成为各组织器官的种子细胞,分化为机体所需的各种细胞。

其中神经干细胞在修复神经系统中可以起到重要的作用,此外研究表明胚胎干细胞和间充质干细胞也在神经损伤的修复方面有一定的作用。干细胞对神经系统的修复作用目前也成为了临床研究的一大热点,随着研究的不断推进,相信不远的未来干细胞就可以在神经系统疾病的治疗保健方面发挥作用。

2018年7月,Asterias Biotherapeutics公司公布了一项脊髓损伤的干细胞治疗临床研究结果,结果显示受试的颈部以下瘫痪的脊髓损伤患者接受治疗后,能够逐渐恢复独立生活的能力,且参与研究的患者均未出现副作用。

神经干细胞可以聚集在组织损伤部位,修复及补充损伤的神经细胞,还可以分泌许多营养因子,促进损伤细胞的修复。最后,神经干细胞还可以增强神经突触之间的联系,建立新的神经环路。

由此可见,神经干细胞是神经系统形成和发育的源泉,因神经细胞没有再生能力,所以传统的吃药等方法只可暂时性缓解神经系统出现问题后的症状,一旦停药,病症将会复发甚至更加严重。而常年服药不仅会让患者痛苦不堪,还会对身体造成极大损害,甚至引起其他疾病并发。

随着研究的逐渐进步,干细胞的应用有望对各种神经系统疾病进行治疗保健。干细胞疗法能够成为神经系统疾病的一大治疗手段,促进患者神经系统的修复再造。

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