中風是全球第二大死因，也是歐洲致殘的主要原因。當部分大腦的血液供應(yīng)嚴重減少時，就會發(fā)生中風，通常會對身體造成嚴重影響。根據(jù)中風的嚴重程度和發(fā)生的地點，大約三分之一的中風患者恢復(fù)得很好，但大多數(shù)人仍然會受到一些永久性影響，有些中風會導(dǎo)致嚴重的殘疾。干細胞治療有幫助嗎？
什么是中風？
當大腦一個或多個部位的血液供應(yīng)減少或完全阻塞時，就會發(fā)生中風。堵塞可能是暫時的，也可能是永久性的，可能由兩種不同的方式引起：
大腦的所有部分都需要有良好的血液供應(yīng)才能正常工作。當血液流動受限或停止時，重要的營養(yǎng)物質(zhì)和氧氣無法到達大腦中的細胞，它們就會受損或死亡。對身體的影響取決于大腦的哪一部分受損以及阻塞持續(xù)多長時間。中風會影響運動、言語、思維過程和記憶。它會導(dǎo)致身體的一個或多個部位癱瘓，或身體機能失控。大約40%的中風患者會出現(xiàn)永久性癥狀，導(dǎo)致他們需要特殊護理。許多人的癥狀在中風后明顯改善，但只有約10%的患者完全康復(fù)。
任何年齡的人都可能中風，但有一些重要的危險因素。例如，中風的幾率會隨著年齡的增長而增加。某些種族群體的風險更高，中風家族史會增加您受到影響的機會。我們還可以通過改變生活方式來減少一些風險因素，例如確保治療任何高血壓、低脂低鹽的健康飲食、戒煙和保持身體活動。
現(xiàn)在中風如何治療？
迅速獲得經(jīng)驗豐富的醫(yī)療專家的治療是治療中風的最重要因素。血流恢復(fù)得越快，大腦受到的損傷就越小，恢復(fù)良好的機會就越大。在中風發(fā)作的前3-4小時內(nèi)到達醫(yī)??院的患者可以接受“溶栓”藥物治療，從而顯著減少殘疾并改善長期生活質(zhì)量。因此，如果您懷疑中風，醫(yī)療建議是必不可少的。中風協(xié)會就如何識別中風癥狀并迅速采取行動提供了明確的建議。
中風后，治療的重點是幫助大腦未受損的區(qū)域重新學(xué)習失去的技能，例如走路或說話（稱為神經(jīng)康復(fù)）。這涉及廣泛的專業(yè)人士，包括神經(jīng)學(xué)家、語言治療師、護士和物理治療師。在某些情況下，大腦的健康區(qū)域可以學(xué)會接管那些因中風而受損的區(qū)域。不幸的是，大腦嚴重受損的部分無法恢復(fù)，因為身體無法替代丟失的腦細胞。這就是科學(xué)家們希望干細胞發(fā)揮作用的地方，幫助我們找到增強身體修復(fù)系統(tǒng)的方法。
中風：干細胞療法如何提供幫助？
幫助人們從中風中恢復(fù)可能很困難的一個原因是中風會損害大腦中許多不同類型的細胞。這意味著，如果我們想開發(fā)一種療法來替換丟失或受損的細胞，我們需要：
- 培養(yǎng)許多不同種類的腦細胞，或適當類型的干細胞來制造我們需要的腦細胞
- 顯示我們可以正常生長的細胞
- 了解如何使這些細胞以與健康大腦內(nèi)部相同的方式進行自我組織，在大腦的不同區(qū)域重建復(fù)雜的連接，并將細胞與大腦的血液供應(yīng)連接起來
這些都是巨大的挑戰(zhàn)。多年來，科學(xué)家們一直致力于開發(fā)潛在的中風“細胞替代療法”，并將繼續(xù)這樣做。然而，研究人員也在研究在中風治療中使用干細胞的替代方法。例如，干細胞研究可用于開發(fā)新藥，刺激大腦自身的修復(fù)機制，包括其自身的干細胞，以制造恢復(fù)所需的新細胞。
值得注意的是，在中風發(fā)作時給予的治療通常旨在減少損傷，而在中風后數(shù)天至數(shù)周開始的治療往往會促進修復(fù)。以下部分將根據(jù)最近的研究說明間充質(zhì)干細胞的機制和參與中風治療的主要蛋白質(zhì)。它們通過免疫調(diào)節(jié)減輕炎癥、釋放營養(yǎng)因子和分泌細胞外囊泡 (EV)以促進治療效果、誘導(dǎo)血管生成、促進神經(jīng)再生、減少梗塞體積、替換受損細胞。
干細胞治療中風的早期研究
第一項旨在開發(fā)中風細胞替代療法的研究是使用源自一種稱為畸胎癌的腫瘤的腦細胞完成的。研究人員發(fā)現(xiàn)，他們可以在實驗室中使用來自畸胎瘤的干細胞來產(chǎn)生神經(jīng)元（大腦的神經(jīng)細胞）。然后，他們將這些實驗室培養(yǎng)的神經(jīng)元移植到中風后大鼠的大腦中，并表明移植的細胞能夠整合到大鼠的大腦中。這項研究導(dǎo)致了2000年的一項臨床試驗，以評估移植到中風患者大腦中的人類畸胎癌衍生神經(jīng)元的安全性。然而，盡管這項初步臨床研究表明移植的細胞存活下來，甚至可能對極少數(shù)患者產(chǎn)生了一些益處，但2005年的進一步研究未能發(fā)現(xiàn)患者有任何改善。
神經(jīng)干細胞和中風
腦干細胞，稱為神經(jīng)干細胞，是正在研究的與治療中風有關(guān)的主要干細胞類型之一。這些干細胞能夠分裂和繁殖，并在大腦中形成所有不同類型的細胞。它們可以從胎兒組織和成人大腦的某些部分獲得，但這兩種來源提供的細胞數(shù)量非常有限。這些細胞還有一個缺點，即它們與患者自身的細胞不同，這意味著它們在移植時可能會被排斥，除非給予藥物抑制患者的免疫系統(tǒng)。此外，胎兒組織的使用是倫理爭論的主題，而從成人大腦中獲取神經(jīng)干細胞需要大手術(shù)，并且對捐贈者來說具有重大風險。
盡管獲得神經(jīng)干細胞存在諸多挑戰(zhàn)，但在嚙齒動物的研究中已經(jīng)取得了一些有希望的結(jié)果。這項研究表明，當注入大腦時，神經(jīng)干細胞可以選擇性地移向受損區(qū)域。一旦到達那里，這些細胞就可以幫助替換受損組織，并通過釋放減少炎癥和提高現(xiàn)有神經(jīng)元存活率的物質(zhì)來促進大腦自身的修復(fù)機制發(fā)揮作用。然而，將神經(jīng)干細胞移植到大腦中仍然是一個非常困難和長期的挑戰(zhàn)。
其他研究表明，另一種方法也可能有用。有證據(jù)表明，某些化學(xué)物質(zhì)可用于促進大腦中已有的神經(jīng)干細胞分裂、繁殖并向受損區(qū)域移動。這可能會開辟使用藥物治療中風的新方法。
胚胎干細胞、iPS細胞和中風
胚胎干細胞和誘導(dǎo)多能干細胞 (iPS)?已在實驗室中大量用于培養(yǎng)神經(jīng)干細胞。胚胎干細胞和iPS細胞都是多能性的——它們可以在體內(nèi)制造所有不同類型的細胞。學(xué)習如何控制這個過程來產(chǎn)生神經(jīng)干細胞解決了研究人員在尋找治療細胞來源時所面臨的一些問題。
胚胎干細胞在中風研究中的首次應(yīng)用可追溯到2005年，當時將胚胎干細胞產(chǎn)生的神經(jīng)干細胞注射到大鼠大腦中。移植的神經(jīng)干細胞被發(fā)現(xiàn)在大腦內(nèi)產(chǎn)生不同類型的特殊神經(jīng)元（神經(jīng)細胞）。
2006年，德國的一個研究小組證明，以這種方式制造的神經(jīng)干細胞不僅能夠存活并在大腦內(nèi)制造新的神經(jīng)細胞，而且它們產(chǎn)生的神經(jīng)元還可以與大腦中現(xiàn)有的神經(jīng)元建立聯(lián)系。
在2008年和2009年期間，不同的研究小組證明，從人類胚胎干細胞產(chǎn)生的移植神經(jīng)元能夠在經(jīng)歷缺血性中風后整合到大鼠大腦中。科學(xué)家們觀察到移植后動物的運動有所改善。
盡管有這些令人鼓舞的實驗室結(jié)果，但在考慮使用胚胎干細胞或iPS細胞治療患者中風之前，還需要進行更多的研究?？茖W(xué)家需要準確地了解如何引導(dǎo)多能干細胞只產(chǎn)生所需類型的神經(jīng)細胞，產(chǎn)生安全有效的移植方法，并研究移植的長期影響。
間充質(zhì)干細胞與中風
間充質(zhì)干細胞 (MSC) 是迄今為止中風臨床試驗中最常用的干細胞類型之一。它們可以很容易地從患者的骨髓中獲得和生長，并且可以產(chǎn)生脂肪、軟骨和骨細胞。
來自骨髓的間充質(zhì)干細胞和從脂肪組織中獲得的細胞已被注射到患有中風樣腦損傷的大鼠的大腦或腿部靜脈中。在這些研究中，與未接受注射的動物相比，接受注射細胞的動物大腦受損區(qū)域的大小有所減小。注射的細胞似乎移動到大腦的受損區(qū)域，但這被認為不是有益效果所必需的，因為MSC不能制造新的腦細胞。相反，進行此類研究的研究人員認為，注射的MSC會產(chǎn)生并釋放可減少炎癥并刺激大腦自我修復(fù)的物質(zhì)。在開發(fā)出有效的療法之前，需要進行更多的研究以充分了解這可能是如何起作用的。
近日上海大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院在國際分子科學(xué)雜志上的發(fā)表了關(guān)于《間充質(zhì)干細胞治療中風機制》一篇綜述，較為全面的闡述了間充質(zhì)干細胞治療中風的益處。
目前來看，間充質(zhì)干細胞有以下幾種移植方法，包括腦內(nèi)注射 (IC)、腦池內(nèi)/腦室內(nèi)注射(ICV)、鼻內(nèi)遞送(IN) 和血管內(nèi)遞送途徑，例如靜脈注射(IV) 或動脈內(nèi)輸注(IA)。IV和IC是動物和臨床研究中使用最廣泛的遞送方法。盡管靜脈注射操作簡單，并且比腦內(nèi)注射更適用于大面積梗塞，但實際上很少有細胞可以到達目標區(qū)域。另一方面，腦內(nèi)注射可以直接將藥物輸送到損傷部位，但注射一定量的液體會導(dǎo)致顱內(nèi)高壓升高，進針可能會直接造成神經(jīng)損傷和功能性病變。
干細胞移植技術(shù)在中風中的臨床試驗和治療現(xiàn)狀
目前還沒有可用于中風的干細胞療法。世界各地的研究人員正在使用不同類型的干細胞來研究大腦的工作原理，并研究有朝一日如何修復(fù)中風造成的損傷。一些早期臨床試驗正在進行中。這些包括位于英國的ReNeuron公司進行的試驗，該公司從胎兒組織中培育出了神經(jīng)干細胞。
2012年，他們報告了一項非常早期的臨床試驗結(jié)果，以測試將這些細胞注射到五名患者大腦中的安全性。五名患者均未出現(xiàn)任何不良反應(yīng)。ReNeuron現(xiàn)在正在向英國政府申請許可，以開始對更大的患者群體進行試驗，以研究移植這種類型的神經(jīng)干細胞是否具有有益效果。
國內(nèi)2項間充質(zhì)干細胞治療中風IND獲批
根據(jù)國家藥品監(jiān)督管理局藥品審評中心的數(shù)據(jù)，截止目前，國內(nèi)已經(jīng)有2款間充質(zhì)干細胞治療缺血性腦卒中的新藥IND獲得臨床默示許可。關(guān)于間充質(zhì)干細胞治療的臨床療效也不斷被報道。
| 1 | JXSL1900126 | 缺血耐受人同種異體骨髓間充質(zhì)干細胞 | 九芝堂美科（北京）細胞技術(shù)有限公司 | 缺血性腦卒中 | 1 |
| 2 | CXSL2200098 | 人臍帶間充質(zhì)干細胞注射液 | 上海愛薩爾生物科技有限公司 | 缺血性腦卒中 | 1 |
公共臨床試驗注冊處clinicaltrials.gov列出了至少另外71項研究使用一種或另一種干細胞治療中風患者的臨床試驗。其中大部分在中國和美國進行，但在歐洲也有少量試驗。
其中在中國干細胞治療中風的臨床試驗有20項。
中國大陸有13項。
中國臺灣地區(qū)有7項！
關(guān)于干細胞治療中風的可能性，仍有許多懸而未決的問題。
例如：干細胞的理想來源是什么？
它們應(yīng)該如何移植，或者可以使用已經(jīng)存在于患者大腦中的干細胞嗎？
需要多少細胞以及中風后進行治療的合適時間？
培養(yǎng)正確類型的細胞達到高純度和安全標準所需的具體條件是什么？正在進行的研究旨在回答這些和其他重要問題。
本資料單由Serafi Cambray創(chuàng)建 并由Marco Bacigaluppi 和 Peter Sandercock 審核 。
CT掃描的主圖顯示左側(cè)有一些中風損傷，由 Wellcome Images提供。Wellcome Photo Library提供的慢性中風的附加圖像 ，Wellcome Images，QL 從胚胎干細胞培養(yǎng)的神經(jīng)元。Ying & A. Smith, Wellcome Images 和 Yirui Sun, Wellcome Images 移植的小鼠神經(jīng)干細胞。
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