脊髓损伤是目前脊柱外科临床上一种常见的疾病,至今仍是一个治疗难题。目前临床上的治疗手段如药物治疗、手术治疗等的治疗效果均极为有限,大部分患者经常规治疗后并未获得神经功能的实质性进展。干细胞移植后在局部能分化为目标细胞如神经元来发挥相应的功能,是目前脊髓损伤治疗的研究热点,尽管一直尚处于实验研究阶段,但仍然取得了较大的进展,为临床治疗脊髓损伤提供了较为可靠的实验依据。现根据国内外发表的相关文献综述干细胞移植治疗脊髓损伤,以期对干细胞移植的实验研究及临床治疗起到一定的参考作用。
引用本文: 汪雷, 宋跃明. 干细胞移植治疗脊髓损伤的研究现状. 华西医学, 2015, 30(7): 1357-1360. doi: 10.7507/1002-0179.20150392 复制
脊髓损伤是一种临床常见的严重创伤,目前临床治疗手段有限,常规的药物、手术等治疗难以使患者获得良好的神经功能恢复。近年来干细胞移植成为脊髓损伤治疗的研究热点,现对其研究现状进行综述。
1 脊髓损伤的治疗现状
通过组织细胞移植来替换脊髓损伤损伤部位细胞丢失的方法越来越被关注。目前采用人流胚胎脊髓组织能消除病灶区囊肿腔隙,改善感觉神经传入通路及呼吸功能,但其取材涉及伦理问题且难保远期有效性;自体神经移植已在临床上用来治疗全瘫患者,但尚未成为一种常规方法。最近研究报道将外周神经移植和软骨素酶ABC结合起来的方法对大鼠疗效显著[1]。除了疗效外,移植细胞的安全性也需要重点关注。在我国一项近400例胎儿来源的嗅鞘细胞移植研究中远期随访发现疗效甚微且有脑膜炎等副作用,但也有研究显示嗅鞘细胞并未引起副作用,且移植1年后仍然正常[2]。目前越来越多的组合式治疗方案被提出:如联合嗅鞘细胞、软骨素酶ABC及许旺细胞。干细胞移植近来逐渐成为研究热点,且相关研究显示对脊髓损伤具有较好的治疗效果[3-4]。
2 干细胞的类型
2.1 胚胎干细胞
胚胎干细胞在细胞移植治疗中运用范围最广泛。哺乳动物胚胎干细胞在一定诱导下能直接分化为神经元或神经胶质细胞,促进大鼠脊髓功能的恢复,人类胚胎干细胞能诱导分化为多能神经前体细胞、神经元和少突胶质前体细胞。尽管研究结果乐观,但胚胎干细胞移植技术仍然还存在一些潜在的问题[5]。
2.2 成体干细胞
源于如骨髓、血液、脂肪组织和肺等组织的间质干细胞的相关研究最多。运用自体间质干细胞最显著优点是能避免免疫排斥,且无胚胎干细胞移植的致癌作用[6]。骨髓间质干细胞在白血病等血液性疾病的研究中已被很好的研究和利用,且具有理想的安全性。它对于脊髓损伤的治疗也有很大优势,我们能进一步从骨髓间质干细胞获得无造血机能的间充质细胞,并分化为中胚层来源的所有细胞类型,从而分泌一些因子来刺激脊髓修复。
神经干细胞具有分化为神经元和神经胶质细胞的能力,是治疗脊髓损伤理想的细胞资源。成年大脑中主要分布在皮质、室管膜下区、纹状体、海马齿状回等部位。在脊髓中主要沿中央管的室管膜分布。大量动物研究显示:将神经干细胞通过脑室、静脉、脊髓局部注射等多种途径移植到动物体内后能调整创伤后微环境并提供神经保护,在局部能替代丢失的神经细胞,增强剩余组织的髓鞘再生[7]。所以神经干细胞移植将是促进脊髓损伤后功能恢复的一个可行的有效治疗方案。
脐带血干细胞和羊膜上皮细胞也是干细胞的有效来源。大量的脐带血干细胞库逐渐建立,这样今后进行脐带血干细胞的培养就能获取自体干细胞。脐带血干细胞也用于脊髓损伤的研究,研究结果显示它具有抗凋亡性能,移植后能促进功能性行为的恢复[8]。
毛囊多能干细胞位于人类毛囊的皮脂腺下方。有关毛囊多能干细胞的初步研究结果显示在大鼠坐骨神经损伤模型中移植毛囊多能干细胞后能促进残存轴突的恢复[9]。
2.3 诱导的多能干细胞
成体干细胞也可以横向分化为另一个胚层的细胞类型。分化的体细胞能重组为多能干细胞。当某个特定组织的干细胞难于分离时,这种诱导的多能干细胞就能发挥作用。诱导的多能干细胞主要来自易于分离的成纤维细胞,通过转录因子Oct4、Sox2、Myc以及Klf4等的过表达而得以形成,有多能分化行为,具有消除免疫排斥的优点。Salewski等[10]将诱导的多能干细胞应用于脊髓损伤,提出了此项技术主要的优势和不足。
3 干细胞治疗脊髓损伤的机制
3.1 替代作用
干细胞可直接移植或者通过培养预分化使其分化成神经细胞体系后进行移植。预分化的难点在于如何诱导干细胞分化成为所需的神经细胞亚型,并且使其迁移到损伤部位。大鼠胚胎干细胞分化成神经元和少突胶质细胞,能明显促进脊髓损伤大鼠的神经功能恢复。在脑组织中神经前体细胞移植后分化的神经细胞类型具有微环境特异性。正常情况下脊髓内在的神经干细胞的神经发生潜能受抑制,但在损伤后可被激活[11]。急性脊髓损伤后移植成熟的神经干细胞更多分化为星形胶质细胞,超过神经元或少突胶质细胞。此外,多能干细胞能诱导表现出许旺细胞样形态或分化成神经元并在脊髓损伤动物模型中表现出效果[12]。除了替代神经细胞系以外,研究还着眼于替代其他细胞类型比如损伤的血管内皮细胞。有报道认为移植内皮前体细胞不仅可增强血管生成,而且还能促进轴突生长和脊髓损伤后的功能恢复[13]。
3.2 神经保护作用
间质干细胞、神经前体和星形胶质细胞在微环境中相互关联,分泌神经营养因子、细胞因子及生长因子等,改善微环境并刺激细胞存活[14]。生长因子和神经营养因子是细胞外因子能够调节神经前体的存活、增殖和分化。表皮生长因子和成纤维细胞生长因子与细胞增殖和分化密切相关,是体外培养的成熟神经干细胞系的主要促分裂剂。去除表皮生长因子和成纤维细胞生长因子会减少细胞增殖并促进其向神经元分化。有报道认为胰岛素生长因子通过抑制凋亡而促进神经前体细胞的存活,胰岛素生长因子在原代培养中表现出刺激分化的作用,用胰岛素生长因子治疗能诱导神经球向少突胶质细胞分化[15]。神经营养因子包含神经生长因子和脑源性神经营养因子,脑源性神经营养因子是目前研究最清楚的神经营养因子,已知其通过trkB受体发挥作用,调节神经前体细胞的分化和存活,减弱谷氨酸诱导的兴奋毒性。此外,干细胞还可以上调基质金属蛋白酶以减少神经胶质瘢痕形成[16]。
3.3 诱导作用
脊髓损伤模型存在内源性神经再生且内源性神经前体细胞在伤后3 d达到增殖高峰。增强内源性神经再生的技术包括采用逆转录病毒介导的转录因子过表达、联合生长因子治疗,以代替脊髓中神经元和少突胶质细胞。干细胞治疗作为一种辅助方法,通过分泌神经营养因子和细胞因子刺激内源性神经前体细胞分化并融入受损脊髓,为引导轴突再生提供了另一种可行方案[17]。外源性干细胞可以分泌一系列选择性神经营养因子以发挥特定的功能,如神经营养因子-3和神经生长因子可以分别促进皮质脊髓束轴突的再生和感觉神经轴突的出芽式生长。有研究报道了一个刺激内源性神经再生的新方法,即通过性激素使外周骨髓间充质干细胞聚集到中枢神经系统,并刺激神经分化[18]。
3.4 载体作用
干细胞还能作为载体将神经营养因子等转运到受伤部位从而刺激内源性神经再生。采用神经干细胞转运血管内皮生长因子不仅可以促进内源性NG2+神经胶质前体增殖,还能促进血管生成和运动功能的恢复[19]。
4 干细胞治疗脊髓损伤的应用研究
在动物实验研究中,采用胚胎干细胞、神经干细胞、骨髓间充质干细胞来治疗脊髓损伤都已研究过,间充质干细胞、人类胚胎干细胞和诱导的多功能干细胞也逐渐普及运用。在比较性研究中面临的困难在于脊髓损伤损伤类型、治疗的时间点和移植干细胞的类型等方面缺乏一致性,另一难点在于无法深入了解其作用机制,如药物协同作用时间,干细胞的寿命、结局和检测其迁移方向的相关技术等问题至今仍未得到解答。大多数研究在于探索移植细胞的存活情况,存活细胞的分化及整合也受到限制,而最终影响了神经再生。研究表明移植后2~7周抗凋亡基因BCL-XL在存活干细胞的过表达能促进轴突生长及功能恢复[20]。Brdu标记干细胞的方法对于监测移植细胞的存活和迁移很有价值,但是因其存在侵袭性,限制了其在人类中的应用。细胞磁共振是一种侵袭性较小的干细胞示踪方法,用对比染料钆喷酸葡胺和超顺磁性氧化铁微粒培养干细胞,但是二者分别到14 d和21 d[21]才能完成示踪。因此,我们还需要更先进的技术和方法来研究干细胞在体内的远期作用机制。
很多基础研究中动物实验已经显示疗效,但运用到临床试验则不能产生相同的效果。不过总体是乐观的,除了药物治疗以外,采用骨髓间充质干细胞等多项干细胞治疗临床试验已经在部分国家进行。骨髓间充质干细胞成功应用于脊髓损伤的原因是这种细胞容易获取,同时血液系统疾病中自体骨髓间充质干细胞移植已证实其临床安全性。骨髓间充质干细胞具有移植后在损伤部位的聚集特异性。自2004年以来有多项骨髓间充质干细胞移植的临床研究报道,均取得了不同程度的神经功能恢复[22]。最近的一个研究显示病程在6个月以上的慢性脊髓损伤患者中接受骨髓间充质干细胞注射的有30%显示出功能恢复,且无副作用[23]。
5 干细胞治疗的局限性
5.1 致瘤性
多项研究已证实干细胞移植存在潜在致瘤性。动物实验报道人类胚胎干细胞衍生来的神经前体细胞具有致瘤性,可能归因于在移植前或移植中出现的分化偏差。近来有研究尝试通过在体外联合培养神经营养因子-3基因修饰的许旺细胞和TrkC基因修饰的间充质细胞将间充质干细胞分化为神经元[24],或通过联合转导蛋白分子来刺激移植后神经元的分化。一项关于将间充质干细胞诱导的许旺细胞移植到非人类灵长动物的实验结果显示了行为学恢复及轴突再生,且移植后1年并无任何异常[25]。这就表明干细胞在移植前的适当分化能克服其致瘤性问题;另一个克服致瘤性的途径是联合移植胚胎干细胞和骨髓间充质干细胞,骨髓间充质干细胞能诱导胚胎干细胞转化为神经细胞,从而阻断了肿瘤形成。诱导的多能干细胞的致瘤问题比较复杂,因为它是在多种转录因子作用下从不同组织细胞重组而来。实际上,利用Oct-4多能性因子重组的方法从成体干细胞来生成诱导的多能干细胞是足够的,这样能避免整合过多重组因子进入宿主的基因组而增加肿瘤形成风险。但有证据显示c-Myc的再激活不是影响诱导的多能干细胞诱导的次级神经球致瘤倾向的原因,畸胎瘤形成可能归因于诱导的多能干细胞还保留有源体细胞的记忆的起源[26]。最近研究发现由诱导的多能干细胞诱导的神经球在移植后能显著的分化为神经细胞,而并未形成畸胎瘤[27]。
5.2 痛觉异常
动物实验结果显示干细胞移植因在损伤区促进了疼痛传入纤维的生长而引发疼痛[28],在2005年的研究中发现干细胞移植后大鼠前爪出现痛觉异常[29],这可能是由于干细胞移植导致的一些不规则连接形成后的副作用有关。因此在研究过程中,我们需要更好地设计临床试验,以更快地觉察痛觉超敏等并发症。
6 展望
虽然干细胞治疗脊髓损伤的研究取得了诸多进展,但干细胞移植本身仍然存在一些障碍[30]:如干细胞不具备跨越病变区液性囊腔的能力、细胞存活和迁移受限、细胞分化无明显趋向性等,所以需要一个多学科协作的综合治疗措施:包括细胞移植、基因治疗、材料科学、药理学等。如:2~3种细胞联合治疗方案[31];细胞治疗联合药物治疗,如大剂量甲泼尼龙、生长因子、细胞因子、软骨素酶ABC[32];特定目的基因修饰的干细胞移植,如Neurotrophin-3基因[33-34]。生物材料科学研究开发的高分子聚合物支架也为脊髓损伤的治疗带来了突破性进展[14],支架的置入发挥了桥接病变腔隙和向病变区输送细胞、药物及细胞因子的作用[35]。运用仿生水凝胶释放间充质干细胞和脑源性神经营养因子,省去了多次的干细胞注射,能改善损伤局部的微环境,刺激神经再生[36]。胶原支架能促进人类胚胎干细胞移植后的迁移和分化[37]。总体看来,干细胞治疗脊髓损伤发展空间巨大,随着研究的进展,将会有更多的令人欣喜的治疗方案出现。
脊髓损伤是一种临床常见的严重创伤,目前临床治疗手段有限,常规的药物、手术等治疗难以使患者获得良好的神经功能恢复。近年来干细胞移植成为脊髓损伤治疗的研究热点,现对其研究现状进行综述。
1 脊髓损伤的治疗现状
通过组织细胞移植来替换脊髓损伤损伤部位细胞丢失的方法越来越被关注。目前采用人流胚胎脊髓组织能消除病灶区囊肿腔隙,改善感觉神经传入通路及呼吸功能,但其取材涉及伦理问题且难保远期有效性;自体神经移植已在临床上用来治疗全瘫患者,但尚未成为一种常规方法。最近研究报道将外周神经移植和软骨素酶ABC结合起来的方法对大鼠疗效显著[1]。除了疗效外,移植细胞的安全性也需要重点关注。在我国一项近400例胎儿来源的嗅鞘细胞移植研究中远期随访发现疗效甚微且有脑膜炎等副作用,但也有研究显示嗅鞘细胞并未引起副作用,且移植1年后仍然正常[2]。目前越来越多的组合式治疗方案被提出:如联合嗅鞘细胞、软骨素酶ABC及许旺细胞。干细胞移植近来逐渐成为研究热点,且相关研究显示对脊髓损伤具有较好的治疗效果[3-4]。
2 干细胞的类型
2.1 胚胎干细胞
胚胎干细胞在细胞移植治疗中运用范围最广泛。哺乳动物胚胎干细胞在一定诱导下能直接分化为神经元或神经胶质细胞,促进大鼠脊髓功能的恢复,人类胚胎干细胞能诱导分化为多能神经前体细胞、神经元和少突胶质前体细胞。尽管研究结果乐观,但胚胎干细胞移植技术仍然还存在一些潜在的问题[5]。
2.2 成体干细胞
源于如骨髓、血液、脂肪组织和肺等组织的间质干细胞的相关研究最多。运用自体间质干细胞最显著优点是能避免免疫排斥,且无胚胎干细胞移植的致癌作用[6]。骨髓间质干细胞在白血病等血液性疾病的研究中已被很好的研究和利用,且具有理想的安全性。它对于脊髓损伤的治疗也有很大优势,我们能进一步从骨髓间质干细胞获得无造血机能的间充质细胞,并分化为中胚层来源的所有细胞类型,从而分泌一些因子来刺激脊髓修复。
神经干细胞具有分化为神经元和神经胶质细胞的能力,是治疗脊髓损伤理想的细胞资源。成年大脑中主要分布在皮质、室管膜下区、纹状体、海马齿状回等部位。在脊髓中主要沿中央管的室管膜分布。大量动物研究显示:将神经干细胞通过脑室、静脉、脊髓局部注射等多种途径移植到动物体内后能调整创伤后微环境并提供神经保护,在局部能替代丢失的神经细胞,增强剩余组织的髓鞘再生[7]。所以神经干细胞移植将是促进脊髓损伤后功能恢复的一个可行的有效治疗方案。
脐带血干细胞和羊膜上皮细胞也是干细胞的有效来源。大量的脐带血干细胞库逐渐建立,这样今后进行脐带血干细胞的培养就能获取自体干细胞。脐带血干细胞也用于脊髓损伤的研究,研究结果显示它具有抗凋亡性能,移植后能促进功能性行为的恢复[8]。
毛囊多能干细胞位于人类毛囊的皮脂腺下方。有关毛囊多能干细胞的初步研究结果显示在大鼠坐骨神经损伤模型中移植毛囊多能干细胞后能促进残存轴突的恢复[9]。
2.3 诱导的多能干细胞
成体干细胞也可以横向分化为另一个胚层的细胞类型。分化的体细胞能重组为多能干细胞。当某个特定组织的干细胞难于分离时,这种诱导的多能干细胞就能发挥作用。诱导的多能干细胞主要来自易于分离的成纤维细胞,通过转录因子Oct4、Sox2、Myc以及Klf4等的过表达而得以形成,有多能分化行为,具有消除免疫排斥的优点。Salewski等[10]将诱导的多能干细胞应用于脊髓损伤,提出了此项技术主要的优势和不足。
3 干细胞治疗脊髓损伤的机制
3.1 替代作用
干细胞可直接移植或者通过培养预分化使其分化成神经细胞体系后进行移植。预分化的难点在于如何诱导干细胞分化成为所需的神经细胞亚型,并且使其迁移到损伤部位。大鼠胚胎干细胞分化成神经元和少突胶质细胞,能明显促进脊髓损伤大鼠的神经功能恢复。在脑组织中神经前体细胞移植后分化的神经细胞类型具有微环境特异性。正常情况下脊髓内在的神经干细胞的神经发生潜能受抑制,但在损伤后可被激活[11]。急性脊髓损伤后移植成熟的神经干细胞更多分化为星形胶质细胞,超过神经元或少突胶质细胞。此外,多能干细胞能诱导表现出许旺细胞样形态或分化成神经元并在脊髓损伤动物模型中表现出效果[12]。除了替代神经细胞系以外,研究还着眼于替代其他细胞类型比如损伤的血管内皮细胞。有报道认为移植内皮前体细胞不仅可增强血管生成,而且还能促进轴突生长和脊髓损伤后的功能恢复[13]。
3.2 神经保护作用
间质干细胞、神经前体和星形胶质细胞在微环境中相互关联,分泌神经营养因子、细胞因子及生长因子等,改善微环境并刺激细胞存活[14]。生长因子和神经营养因子是细胞外因子能够调节神经前体的存活、增殖和分化。表皮生长因子和成纤维细胞生长因子与细胞增殖和分化密切相关,是体外培养的成熟神经干细胞系的主要促分裂剂。去除表皮生长因子和成纤维细胞生长因子会减少细胞增殖并促进其向神经元分化。有报道认为胰岛素生长因子通过抑制凋亡而促进神经前体细胞的存活,胰岛素生长因子在原代培养中表现出刺激分化的作用,用胰岛素生长因子治疗能诱导神经球向少突胶质细胞分化[15]。神经营养因子包含神经生长因子和脑源性神经营养因子,脑源性神经营养因子是目前研究最清楚的神经营养因子,已知其通过trkB受体发挥作用,调节神经前体细胞的分化和存活,减弱谷氨酸诱导的兴奋毒性。此外,干细胞还可以上调基质金属蛋白酶以减少神经胶质瘢痕形成[16]。
3.3 诱导作用
脊髓损伤模型存在内源性神经再生且内源性神经前体细胞在伤后3 d达到增殖高峰。增强内源性神经再生的技术包括采用逆转录病毒介导的转录因子过表达、联合生长因子治疗,以代替脊髓中神经元和少突胶质细胞。干细胞治疗作为一种辅助方法,通过分泌神经营养因子和细胞因子刺激内源性神经前体细胞分化并融入受损脊髓,为引导轴突再生提供了另一种可行方案[17]。外源性干细胞可以分泌一系列选择性神经营养因子以发挥特定的功能,如神经营养因子-3和神经生长因子可以分别促进皮质脊髓束轴突的再生和感觉神经轴突的出芽式生长。有研究报道了一个刺激内源性神经再生的新方法,即通过性激素使外周骨髓间充质干细胞聚集到中枢神经系统,并刺激神经分化[18]。
3.4 载体作用
干细胞还能作为载体将神经营养因子等转运到受伤部位从而刺激内源性神经再生。采用神经干细胞转运血管内皮生长因子不仅可以促进内源性NG2+神经胶质前体增殖,还能促进血管生成和运动功能的恢复[19]。
4 干细胞治疗脊髓损伤的应用研究
在动物实验研究中,采用胚胎干细胞、神经干细胞、骨髓间充质干细胞来治疗脊髓损伤都已研究过,间充质干细胞、人类胚胎干细胞和诱导的多功能干细胞也逐渐普及运用。在比较性研究中面临的困难在于脊髓损伤损伤类型、治疗的时间点和移植干细胞的类型等方面缺乏一致性,另一难点在于无法深入了解其作用机制,如药物协同作用时间,干细胞的寿命、结局和检测其迁移方向的相关技术等问题至今仍未得到解答。大多数研究在于探索移植细胞的存活情况,存活细胞的分化及整合也受到限制,而最终影响了神经再生。研究表明移植后2~7周抗凋亡基因BCL-XL在存活干细胞的过表达能促进轴突生长及功能恢复[20]。Brdu标记干细胞的方法对于监测移植细胞的存活和迁移很有价值,但是因其存在侵袭性,限制了其在人类中的应用。细胞磁共振是一种侵袭性较小的干细胞示踪方法,用对比染料钆喷酸葡胺和超顺磁性氧化铁微粒培养干细胞,但是二者分别到14 d和21 d[21]才能完成示踪。因此,我们还需要更先进的技术和方法来研究干细胞在体内的远期作用机制。
很多基础研究中动物实验已经显示疗效,但运用到临床试验则不能产生相同的效果。不过总体是乐观的,除了药物治疗以外,采用骨髓间充质干细胞等多项干细胞治疗临床试验已经在部分国家进行。骨髓间充质干细胞成功应用于脊髓损伤的原因是这种细胞容易获取,同时血液系统疾病中自体骨髓间充质干细胞移植已证实其临床安全性。骨髓间充质干细胞具有移植后在损伤部位的聚集特异性。自2004年以来有多项骨髓间充质干细胞移植的临床研究报道,均取得了不同程度的神经功能恢复[22]。最近的一个研究显示病程在6个月以上的慢性脊髓损伤患者中接受骨髓间充质干细胞注射的有30%显示出功能恢复,且无副作用[23]。
5 干细胞治疗的局限性
5.1 致瘤性
多项研究已证实干细胞移植存在潜在致瘤性。动物实验报道人类胚胎干细胞衍生来的神经前体细胞具有致瘤性,可能归因于在移植前或移植中出现的分化偏差。近来有研究尝试通过在体外联合培养神经营养因子-3基因修饰的许旺细胞和TrkC基因修饰的间充质细胞将间充质干细胞分化为神经元[24],或通过联合转导蛋白分子来刺激移植后神经元的分化。一项关于将间充质干细胞诱导的许旺细胞移植到非人类灵长动物的实验结果显示了行为学恢复及轴突再生,且移植后1年并无任何异常[25]。这就表明干细胞在移植前的适当分化能克服其致瘤性问题;另一个克服致瘤性的途径是联合移植胚胎干细胞和骨髓间充质干细胞,骨髓间充质干细胞能诱导胚胎干细胞转化为神经细胞,从而阻断了肿瘤形成。诱导的多能干细胞的致瘤问题比较复杂,因为它是在多种转录因子作用下从不同组织细胞重组而来。实际上,利用Oct-4多能性因子重组的方法从成体干细胞来生成诱导的多能干细胞是足够的,这样能避免整合过多重组因子进入宿主的基因组而增加肿瘤形成风险。但有证据显示c-Myc的再激活不是影响诱导的多能干细胞诱导的次级神经球致瘤倾向的原因,畸胎瘤形成可能归因于诱导的多能干细胞还保留有源体细胞的记忆的起源[26]。最近研究发现由诱导的多能干细胞诱导的神经球在移植后能显著的分化为神经细胞,而并未形成畸胎瘤[27]。
5.2 痛觉异常
动物实验结果显示干细胞移植因在损伤区促进了疼痛传入纤维的生长而引发疼痛[28],在2005年的研究中发现干细胞移植后大鼠前爪出现痛觉异常[29],这可能是由于干细胞移植导致的一些不规则连接形成后的副作用有关。因此在研究过程中,我们需要更好地设计临床试验,以更快地觉察痛觉超敏等并发症。
6 展望
虽然干细胞治疗脊髓损伤的研究取得了诸多进展,但干细胞移植本身仍然存在一些障碍[30]:如干细胞不具备跨越病变区液性囊腔的能力、细胞存活和迁移受限、细胞分化无明显趋向性等,所以需要一个多学科协作的综合治疗措施:包括细胞移植、基因治疗、材料科学、药理学等。如:2~3种细胞联合治疗方案[31];细胞治疗联合药物治疗,如大剂量甲泼尼龙、生长因子、细胞因子、软骨素酶ABC[32];特定目的基因修饰的干细胞移植,如Neurotrophin-3基因[33-34]。生物材料科学研究开发的高分子聚合物支架也为脊髓损伤的治疗带来了突破性进展[14],支架的置入发挥了桥接病变腔隙和向病变区输送细胞、药物及细胞因子的作用[35]。运用仿生水凝胶释放间充质干细胞和脑源性神经营养因子,省去了多次的干细胞注射,能改善损伤局部的微环境,刺激神经再生[36]。胶原支架能促进人类胚胎干细胞移植后的迁移和分化[37]。总体看来,干细胞治疗脊髓损伤发展空间巨大,随着研究的进展,将会有更多的令人欣喜的治疗方案出现。