神经干细胞移植治疗脊髓损伤研究新进展
2021-01-26刘胜文王煜雷霆
刘胜文,王煜,雷霆
脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)是一种严重的中枢神经系统疾病,致残率高。约90%的SCI 病例是由创伤引起,青壮年多见,主要表现为肢体感觉、运动功能及植物神经功能障碍。临床上对于SCI 的治疗方法有限,疗效欠佳。干细胞移植是目前SCI 基础研究的热点之一,并取得了一定成效,为临床转化奠定了理论和实践基础。
1 概述
干细胞的多向分化潜能是移植后修复损伤脊髓组织的前提条件。用于SCI 实验研究的干细胞有多种来源,包括胚胎干细胞、组织(如脐带血、脂肪和骨髓等)源性的间充质干细胞及诱导去分化的多能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPSCs)。其中,脐带血和骨髓间充质干细胞在国内外部分研究机构已经进入临床研究阶段(见https://www.clinicaltrials.gov/),治疗结局有待进一步观察。但是,上述细胞在啮齿类动物脊髓内移植治疗SCI的效果报道不一[1]。近年来,具有对神经组织定向分化潜能的神经干细胞(neural stem cells,NSCs)在轴突再生、突触重塑、髓鞘形成和功能重建方面表现出独特的优势。由于NSCs在体移植后主要分化为神经元及胶质细胞,因此部分学者也称之为神经前体细胞(neural progenitor cells,NPCs)[2]。
2 NSCs的来源和诱导分化
protein,BMP)、成纤维细胞生长因子(fibroblast growth factor,FGF)及Wnt的作用下向NSCs分化[4]。目前iPSCs 的培养技术日趋简化、成熟并且实现商业化生产用于基础研究(如566RSC,Neuralstem 公司)。由于从iPSCs 获得的NSCs 最初具备脑和脊髓组织的分化潜能,为了使NSCs 更加有利于SCI的修复,需要使其脊髓化(caudalization)。维甲酸(retinoic acid,RA)被学者们广泛用于诱导NSCs向脊髓组织分化[4],从而提高SCI 移植的治疗效果。进一步的研究发现,RA、FGF8 及Wnts 等细胞因子联合作用能诱导NSCs 分化得更加接近脊髓背-腹侧组织分布[5]。……
