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動脈注射干細胞&外泌體治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病,打多少細胞好?

由于神經(jīng)組織再生能力有限,中樞神經(jīng)系統(tǒng) (CNS) 疾病的治療面臨嚴峻挑戰(zhàn),導(dǎo)致許多患者長期殘疾。因此,開發(fā)新型治療策略刻不容緩。

干細胞療法憑借其多方面的特性,包括抗凋亡、抗炎、神經(jīng)源性和血管生成作用,在減輕腦損傷和恢復(fù)神經(jīng)連接方面展現(xiàn)出巨大潛力。近期研究還發(fā)現(xiàn),外泌體(由干細胞分泌的、被脂質(zhì)雙層包裹的小囊泡)是干細胞療法療效的關(guān)鍵機制。由于外泌體比干細胞本身具有更高的穩(wěn)定性和更優(yōu)異的血腦屏障通透性,外泌體已成為治療中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的一種有前景的替代療法。

動脈注射干細胞&外泌體治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病,打多少細胞好?

給藥方式的選擇成為關(guān)鍵挑戰(zhàn):干細胞療法和外泌體療法在中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病中的應(yīng)用面臨的一個關(guān)鍵挑戰(zhàn)是給藥方式。目前正在研究多種給藥途徑,包括腦內(nèi)、鞘內(nèi)、靜脈內(nèi)、鼻內(nèi)和動脈內(nèi)給藥。

腦內(nèi)注射雖能直達病灶但存在二次損傷風險,靜脈移植創(chuàng)傷小卻因血腦屏障限制導(dǎo)致腦部有效劑量不足;而動脈內(nèi)移植憑借導(dǎo)管技術(shù)進步實現(xiàn)突破——既能高效輸送足量治療物質(zhì)入腦,又顯著降低侵入性損傷,成為當前最具前景的策略。不過,該領(lǐng)域研究仍處早期階段,需進一步驗證其安全性與療效的優(yōu)化平衡。

動脈注射干細胞&外泌體治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病,打多少細胞合適?什么時候移植好?

近日,北海道大學醫(yī)學研究生院神經(jīng)外科在國際醫(yī)學期刊雜志《干細胞研究:推進科學與醫(yī)學》上發(fā)表了一篇“動脈內(nèi)注射干細胞和外泌體治療中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病”的研究綜述[1]。

在本綜述中,我們總結(jié)了針對中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的干細胞及其外泌體的動脈內(nèi)給藥,重點關(guān)注基礎(chǔ)和臨床研究,以闡明其功效和作用機制,以及它們的局限性和未來應(yīng)用。

方法:在PubMed( https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed)上進行了文獻檢索,以確定關(guān)于中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病動脈內(nèi)干細胞或外泌體給藥的研究文章。搜索使用的關(guān)鍵詞是“動脈內(nèi)”、“干細胞”、“外泌體或細胞外囊泡”和“腦”。搜索中包含的文章要求用英文撰寫,與中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病相關(guān),并且特別側(cè)重于干細胞和外泌體,而其他文章則被排除在外。

此外,我們還查看了初步搜索中選定的論文中引用的參考文獻。文章的選擇和數(shù)據(jù)收集由其中一位作者 (TH) 完成。收集的數(shù)據(jù)涵蓋各種疾病模型、細胞和外泌體來源、動物模型、劑量、治療持續(xù)時間和標記方法。

干細胞及外泌體IA移植治療中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的總體結(jié)果

共選定87篇符合本評論目標的文章;共選取71篇利用干細胞進行動脈內(nèi)治療的臨床前研究文章,4篇文章被選為使用外泌體進行IA治療的臨床前研究,12篇文章被選為通過IA治療使用干細胞的臨床研究。

在所審查的71篇研究中,大多數(shù)(57篇,82%)側(cè)重于缺血性卒中。其余研究探討了創(chuàng)傷性腦損傷、膠質(zhì)瘤、腦出血、阿爾茨海默病、帕金森病以及與動脈內(nèi)(IA)移植相關(guān)的并發(fā)癥分析。這種分布是由于腦動脈阻塞是缺血性卒中的主要機制,因此通過相同的治療途徑同時治療腦部和血管是合理的。在本小節(jié)中,作者總結(jié)了與每種疾病相關(guān)的臨床前數(shù)據(jù)。

細胞治療7大中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的臨床前研究

缺血性中風的定義、負擔與當前治療局限:缺血性中風由腦血管閉塞引起,導(dǎo)致腦組織缺氧缺糖,是全球致殘的主因、第三大死因(占死亡10.7%)和第四大DALY損失原因(占5.6%)。標準急性期治療(如4.5小時內(nèi)溶栓或取栓)旨在恢復(fù)血流、挽救缺血半暗帶,但即使血管成功再通,約50%患者仍遺留神經(jīng)功能缺損。因此,探索動脈內(nèi)移植干細胞或外泌體成為減輕后遺癥的新策略。

干細胞治療的細胞來源多樣性:干細胞來源是干細胞治療的關(guān)鍵因素(圖1)。在分析的57項研究中,51%使用人源細胞,49%使用動物同種異體細胞。人源細胞中,骨髓來源(BMSC/BMMNC)占主導(dǎo)(52%),其次為臍帶(22%)和羊膜(10%)間充質(zhì)干細胞等。

圖1:動脈內(nèi)移植動物實驗所用的細胞來源。
圖1:動脈內(nèi)移植動物實驗所用的細胞來源。

動物細胞中,40%為骨髓來源,40%為胎兒腦源性神經(jīng)干細胞(NSC)/神經(jīng)嵴干細胞(后者獲取困難)。71%研究使用未修飾干細胞,其余則通過預(yù)處理、基因改造或純化以增強功效(表1),主要聚焦于:促進神經(jīng)分化、改善細胞遷移/植入、或上調(diào)營養(yǎng)因子/抗炎作用,但修飾可能增加成本且臨床價值待定。

表1:細胞修飾
表1:細胞修飾

不同細胞來源特性的關(guān)鍵比較發(fā)現(xiàn):研究比較了不同細胞特性:同位素標記顯示,人源細胞在動物模型中比動物同種異體細胞清除更快(6小時內(nèi)放射性顯著下降),提示免疫排斥風險,警示動物數(shù)據(jù)外推至人需謹慎。

不同細胞類型(如神經(jīng)嵴干細胞NCSCvsBMSC)表達獨特神經(jīng)營養(yǎng)因子譜(NCSC高表達BDNF、巢蛋白等,BMSC表達GDNF),暗示恢復(fù)機制差異并需明確最優(yōu)因子組合。此外,供體年齡顯著影響療效,年輕BMSC比年老者更能促進神經(jīng)發(fā)生和血管生成。

核心問題:打多少細胞合適?

在缺血性中風動物模型中,動脈內(nèi)注射干細胞治療時,多少細胞數(shù)量(劑量)是既安全又有效的? 劑量過高可能導(dǎo)致血管阻塞,過低則可能效果不足。

從動物實驗里我們看到了啥:劑量亂得很,還有個“體重反常識”:不同研究用的劑量差別巨大(從少得可憐的0.4到嚇人的1333×10?個細胞/公斤都有)(圖2)。

圖2:動物實驗中使用的細胞劑量。注意Y軸為對數(shù)刻度。
圖2:動物實驗中使用的細胞劑量。注意Y軸為對數(shù)刻度。

有意思的是,體型越大的動物,每公斤體重打的細胞反而越少! 比如:

  • 小鼠:大概200×10?個細胞/公斤
  • 大鼠:降到50×10?個細胞/公斤
  • 狗:只要10×10?個細胞/公斤

為啥會這樣:很可能是因為很多實驗圖省事,不管動物大小,都打一個固定總數(shù)(比如100萬個細胞)。結(jié)果大動物分攤下來,每公斤的劑量就小了。

打多了真危險(安全是紅線):好幾項研究都敲警鐘了:劑量一高,血管堵住的風險就蹭蹭漲。

  • Fukuda那組發(fā)現(xiàn):給大鼠打高劑量BMSC (36.4×10?個細胞/公斤),死亡率 (39%) 比低劑量組 (27%) 和對照組 (33%) 都高,而且顯微鏡下看到更多微血管堵了。
  • Yavagal團隊直接測腦血流,發(fā)現(xiàn)≤3.5×10?個細胞/公斤這個量,基本不影響血流。超過這個數(shù),風險就來了。
  • Cui的實驗也支持:在減少血流下降方面,低劑量 (10×10?) 比高劑量 (20和40×10?) 強。
  • 連MRI都拍到了:大劑量 (26×10?) 會導(dǎo)致動脈堵住和腦損傷,小劑量 (1和8×10?) 就沒事。

結(jié)論很明確:高劑量是安全的主要威脅,微血管阻塞是頭號敵人。有個大概的安全上限在3.5×10?個細胞/公斤左右(但這不是絕對的)。

效果呢?矛盾不少(療效窗口難找):低劑量可能有點用,但怕不夠:Fukuda那極低劑量 (0.4×10?) 也比沒打好,但顯然不是最優(yōu)。

高劑量有時效果更強,但危險相伴:

  • Greggio在圍產(chǎn)期腦損傷模型里發(fā)現(xiàn),超高劑量 (500×10?) 比低劑量 (50×10?) 恢復(fù)更好、損傷更小。
  • Yang也看到,高劑量 (300×10?) 比低劑量 (10×10?) 效果好。
  • 甚至Wong用特殊處理過的細胞,在中等劑量 (40×10?) 下還能短暫提升點血流(可能是細胞釋放的VEGF起作用)。

怎么解釋這些矛盾:“最佳劑量”可能沒有標準答案!高度依賴你用的是哪種干細胞、做的是哪種中風模型(成年急性vs圍產(chǎn)期)、病得多重、以及你具體看什么恢復(fù)指標。

本質(zhì)上是在走鋼絲:劑量太低,效果不顯著;劑量太高,堵塞的風險就把好處全抵消了,甚至更糟。得在安全和有效之間找個微妙的平衡點。

怎么打也很關(guān)鍵(不只是數(shù)量問題):

  • 濃度和速度:Cui發(fā)現(xiàn),同樣是20×10?個細胞/公斤,用高濃度溶液(0.5mL)還慢慢打(6分鐘),比用低濃度溶液(1mL)快點打(3分鐘)效果差很多。高濃度+慢速更容易讓細胞堆在一起堵住。
  • 保持血流暢通:Chua和Ge都強調(diào),注射時讓頸動脈的血一直流著,比暫時把血流掐斷,恢復(fù)得更好。
  • 細胞個頭大?。?/strong>Ge發(fā)現(xiàn)細胞大小太關(guān)鍵了!?用>30μm的大細胞,妥妥地堵血管造成急性損傷;用≤17μm的小細胞,就安全多了。小細胞是王道。

總結(jié)一下關(guān)鍵信息:

  • 劑量是雙刃劍,安全是底線。微血管阻塞是最大的安全顧慮,高劑量風險顯著(死亡率、血流減少、腦損傷加重)。動物數(shù)據(jù)指向≈3.5×10?個細胞/公斤可能是個相對安全的上限(但非絕對)。
  • 效果很“玄學”。有效劑量范圍很寬,從很低到很高都有報道有效。但效果特別好的劑量,往往離那個安全上限很近甚至踩線了,得特別小心。最佳劑量真得看具體情況(細胞類型、模型、目標)。
  • “怎么打”和“打什么”一樣重要!?想安全:優(yōu)先選小細胞(<17-30μm),把細胞稀釋開,打得快一點,確保注射時血流別停。這些操作能大大降低堵血管的風險。
  • 人類移植干細胞的量用多少:依據(jù)斯坦福大學Ⅰ/Ⅱa期試驗顯示,2000萬劑量組在12個月時運動功能評分(FMMS)提升最顯著(總分↑12.1分),且影像學證實神經(jīng)連接增強,安全性良好(僅輕微頭痛等自限性不良事件)。推薦劑量:2000萬神經(jīng)干細胞(NR1)。
  • 未來關(guān)鍵:開發(fā)優(yōu)化整個細胞輸送方案(包括精確劑量、理想細胞特性、最佳注射參數(shù)),核心目標是最大限度避免動脈阻塞,這是改善治療效果和安全性的基石。

簡而言之:細胞劑量不是越多越好。必須在“有效劑量”和“安全劑量(避免堵塞)”之間找到精細的平衡點,同時注射方式(細胞大小、濃度、速度、血流)的優(yōu)化對安全性至關(guān)重要。目前尚無明確答案,但避免阻塞是核心原則。

干細胞移植治療缺血性腦中風的移植時機

移植時機因研究而異,從血管再通后立即移植到第14天不等(圖3)。最常見的移植時機是在第1天,其次是1-6小時和2-3天。

圖3:缺血性中風模型中干細胞移植時機。
圖3:缺血性中風模型中干細胞移植時機。

“越快越好”不適用于干細胞移植:雖然中風后血管再通強調(diào)盡早(如血栓切除術(shù)),但干細胞移植卻并非如此。研究發(fā)現(xiàn),超早期移植(如再通后1-6小時內(nèi))效果反而較差。Toyoshima等明確指出,再通后24小時移植比1小時或6小時移植能帶來更好的功能恢復(fù)和更多的腦內(nèi)細胞植入。這很可能是因為中風后早期(約4小時內(nèi))血腦屏障功能尚存,阻礙了細胞進入受損腦組織。

其他研究也支持24小時移植優(yōu)于更早時間點(如1小時),并且Rosenblum等觀察到細胞植入在第3天達到峰值,其次是第1天。這些都表明,過早移植時不利的腦部環(huán)境限制了干細胞療效。

亞急性期可能是“黃金窗口”,但具體時間點存在彈性:綜合多項研究,移植的最佳時機窗口可能在再通后24小時至72小時(1-3天)左右。這個亞急性期似乎避開了超早期的屏障阻礙,又抓住了恢復(fù)的關(guān)鍵階段。

不過,具體時間點并非絕對僵化。Mitkari等發(fā)現(xiàn)第2天和第7天移植都比對照組好,且第7天還能增強血管生成;而Ishizaka等則顯示較早時間點(1、4、7天)都有效,且第1天效果優(yōu)于第4天和第7天。這些差異提示最佳時機可能受細胞類型、模型等因素影響。

總之,避開超早期、選擇再通后1-3天進行移植是目前動物實驗支持的有效策略,但確切的機制和最優(yōu)化方案仍需深入研究。

干細胞移植核心再生機制:重建受損神經(jīng)與血管網(wǎng)絡(luò)

干細胞移植主要通過促進神經(jīng)再生和血管新生來修復(fù)腦損傷(表2)。

表2:干細胞移植促進神經(jīng)再生和血管新生的機制
表2:干細胞移植促進神經(jīng)再生和血管新生的機制

最關(guān)鍵的是神經(jīng)發(fā)生:移植細胞不僅能直接變成神經(jīng)元,更能加速大腦自身產(chǎn)生新神經(jīng)細胞的過程,幫助這些新生細胞成熟并遷移到損傷區(qū)域。

同時,突觸發(fā)生(形成新的神經(jīng)連接)和血管生成也被顯著促進。血管生成尤其重要,它既可以通過干細胞直接變成血管細胞,也能通過干細胞釋放的VEGF等因子刺激原有血管生長,從而恢復(fù)局部血流和供氧。有趣的是,不同腦區(qū)(如紋狀體、皮質(zhì)、海馬)對血管生成的響應(yīng)方式存在差異。

關(guān)鍵減損機制:保護腦組織并抑制損傷進程:除了重建,干細胞還能有效減輕和阻止中風后的繼發(fā)性損傷。這包括強大的抗炎作用,能平息損傷部位的炎癥風暴;以及減少氧化應(yīng)激(有害自由基)、抑制細胞凋亡(程序性細胞死亡)和鐵死亡(鐵依賴的新型細胞死亡)。此外,干細胞還提供神經(jīng)保護,防止健康神經(jīng)元進一步受損;保護內(nèi)質(zhì)網(wǎng)功能(細胞內(nèi)的“蛋白質(zhì)工廠”);以及維護血腦屏障的完整性(如通過PKCδ/AQP4通路),防止有害物質(zhì)滲入腦組織。

作用方式與復(fù)雜性:多因子協(xié)同,機制仍在探索

這些恢復(fù)效果并非干細胞單打獨斗。干細胞通過釋放多種有益因子(如VEGF促進血管、鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶抑制凋亡)以及與宿主環(huán)境相互作用(如通過VLA-4等分子增強與血管內(nèi)皮細胞的粘附)來發(fā)揮作用。值得注意的是,外泌體(干細胞分泌的小囊泡)的釋放也被觀察到上調(diào),但其在大腦修復(fù)中的具體角色仍不完全清楚,是未來研究的重要方向??傊?,干細胞治療通過再生與保護雙管齊下、多靶點協(xié)同的復(fù)雜機制促進腦功能恢復(fù)。

干細胞治療創(chuàng)傷性腦損傷 (TBI) 潛力與動脈內(nèi)移植探索

全球每年有超過5000萬人遭受創(chuàng)傷性腦損傷,且許多患者遺留長期殘疾,現(xiàn)有療法效果有限。干細胞療法被視為有希望的解決方案,已有大量基礎(chǔ)和臨床研究通過腦內(nèi)或靜脈注射進行。日本甚至已批準基于腦內(nèi)移植的干細胞產(chǎn)品。

然而,利用動脈內(nèi)途徑移植干細胞治療TBI的研究目前非常有限(僅有少量研究如補充表S1所列)。這些初步研究使用的細胞(人/大鼠BMSC或NSC)、劑量(5-25×10?cells/kg)和時機(傷后1-14天)與缺血性中風研究類似,并顯示出有希望的結(jié)果。盡管如此,仍需更多研究來充分評估和明確動脈內(nèi)干細胞移植治療TBI的真正潛力和最佳方案。

動脈內(nèi)移植干細胞治療腦出血 (ICH) 的治療需求與稀缺研究

腦出血同樣缺乏有效治療方法,干細胞移植為其帶來新希望,但研究焦點也集中在腦內(nèi)和靜脈途徑,目前有數(shù)項臨床試驗正在進行。

針對動脈內(nèi)移植治療ICH的研究則極其稀少,目前僅發(fā)現(xiàn)一項研究報道。該研究(Seyfried等)在ICH后一天,通過動脈內(nèi)注射10×10?cells/kg的人BMSC并聯(lián)合使用甘露醇,成功減輕了神經(jīng)功能障礙,其機制與促進神經(jīng)發(fā)生有關(guān)。這一孤例雖然提供了初步證據(jù),但凸顯了該領(lǐng)域研究的匱乏,亟需更多探索來驗證動脈內(nèi)途徑在ICH治療中的效果和可行性。

膠質(zhì)瘤:干細胞作為靶向“病毒工廠”的潛力

惡性膠質(zhì)瘤是最常見且致命的原發(fā)性腦癌,傳統(tǒng)治療效果有限(平均生存期約14個月)。利用間充質(zhì)干細胞(MSC)能趨向炎癥/腫瘤部位的特性,將其作為攜帶溶瘤病毒的載體進行動脈內(nèi)移植,成為一種有前景的策略。

四項關(guān)鍵研究表明,經(jīng)頸動脈注射的、裝載溶瘤病毒的MSC能精準聚集在膠質(zhì)瘤組織(而非健康腦組織),有效抑制腫瘤生長并延長動物生存期。相比之下,單純讓MSC過表達干擾素γ等蛋白質(zhì)則無效,這提示攜帶可復(fù)制病毒(而非單純分泌蛋白)是發(fā)揮抗腫瘤作用的關(guān)鍵

動脈內(nèi)移植干細胞治療阿爾茨海默病的挑戰(zhàn)與探索方向

阿爾茨海默?。ˋD)影響全球超5500萬人,目前療法僅能緩解癥狀,無法治愈。動脈內(nèi)干細胞移植治療AD的研究極其匱乏,僅有一項已發(fā)表的嘗試且結(jié)果不佳。一個核心挑戰(zhàn)在于,與中風或腦損傷不同,AD患者的血腦屏障(BBB)相對完整,阻礙了干細胞進入腦部。未來研究應(yīng)考慮結(jié)合使用甘露醇等BBB開放劑來促進細胞穿透。此外,鑒于AD是慢性進展性疾病,多次注射干細胞或其分泌的外泌體可能比單次治療更具潛力。

帕金森?。河邢薜拇┩概c療效之謎

帕金森?。≒D)以運動障礙為特征,全球患者約1000萬,同樣缺乏根治手段。一項研究嘗試通過動脈內(nèi)移植甘露醇預(yù)處理的MSC治療PD模型。雖然觀察到一定程度的功能恢復(fù),但令人意外的是,并未檢測到受損腦區(qū)(紋狀體、黑質(zhì))的細胞結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯改變。這表明觀察到的改善可能源于其他保護性或調(diào)節(jié)性機制,而非直接的細胞替換或顯著修復(fù),同時也突顯了干細胞有效到達并作用于深部腦區(qū)(如黑質(zhì))的困難。

動脈移植干細胞的安全問題

動脈內(nèi)干細胞移植的主要安全問題聚焦于血管阻塞風險,核心因素包括細胞劑量、輸注速度和細胞物理特性:Cui等發(fā)現(xiàn)高劑量+緩慢注射易形成微血栓,導(dǎo)致功能恢復(fù)惡化,強調(diào)需優(yōu)化細胞分散性;Ge等證實細胞尺寸是關(guān)鍵——小細胞(12-18μm)比大細胞(30μm)顯著減少血管阻塞并改善療效,而3D培養(yǎng)可縮小細胞尺寸。

此外,細胞衰老(增大細胞體積)亦影響安全,采用人血小板裂解物替代胎牛血清培養(yǎng)可延緩衰老、維持較小細胞形態(tài),為提升安全性提供新策略。

外泌體治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病的臨床前研究

外泌體的獨特優(yōu)勢與治療潛力干細胞來源的外泌體作為一種新興的納米級治療載體(40-200 nm),憑借其高效穿透血腦屏障的能力、極低免疫原性、穩(wěn)定易保存的特性,以及攜帶多種生物活性分子(如DNA、mRNA、miRNA、蛋白質(zhì))的“分子武器庫”,成為替代傳統(tǒng)干細胞療法的突破性策略。其核心優(yōu)勢在于可直接將治療性物質(zhì)遞送至靶細胞,規(guī)避了活細胞移植的安全風險,同時在神經(jīng)修復(fù)(如促進神經(jīng)突生長)和抗炎調(diào)控中展現(xiàn)出顯著潛力。

疾病模型中的實證效果與工程化突破:在動物模型中,動脈內(nèi)外泌體已證實其治療價值:

  • 中風治療:過表達miR-133b的BMSC外泌體(3×1011顆粒/次)顯著促進神經(jīng)血管再生并改善功能恢復(fù);
  • 腦損傷修復(fù):人BMSC外泌體(1.3×10?顆粒)抗炎效果甚至優(yōu)于干細胞本身;

這些研究雖處于起步階段,但共同指向:工程化修飾可大幅提升外泌體靶向性與療效,為腦部疾病的精準治療開辟新路徑。

通過動脈內(nèi)移植干細胞和外泌體治療中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的臨床試驗

有12篇文章研究了動脈內(nèi)干細胞移植,但尚未發(fā)表關(guān)于動脈內(nèi)外泌體移植的臨床試驗。詳細數(shù)據(jù)如表3所示。

表3:干細胞移植通過動脈內(nèi)治療中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的臨床試驗。
表3:干細胞移植通過動脈內(nèi)治療中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的臨床試驗。

臨床研究格局與安全性評估:目前針對動脈內(nèi)移植的臨床研究集中于干細胞(尤其是自體骨髓單核細胞BMMNC和間充質(zhì)干細胞BMSC),尚無動脈內(nèi)外泌體移植的臨床試驗報告。在12項已開展的干細胞臨床試驗中,缺血性中風是主要適應(yīng)癥(占比最高),其次為難治性疾病如多系統(tǒng)萎縮、癲癇等

細胞來源以自體細胞為主導(dǎo)(BMMNC最常見,其次為BMSC),這主要源于早期對同種異體細胞安全性的顧慮;但為實現(xiàn)療法的廣泛可及性,同種異體細胞仍是未來關(guān)鍵方向。細胞劑量范圍較大(3–160×10?cells/kg),與動物實驗數(shù)據(jù)基本一致。安全性方面,多數(shù)試驗未報告嚴重不良事件,但Giordano等研究中85%患者(6/7)出現(xiàn)無癥狀缺血體征,提示微血管阻塞風險仍需警惕。

療效矛盾與優(yōu)化方向:療效結(jié)果呈現(xiàn)疾病依賴性差異:

  • 缺血性中風:早期單組試驗顯示功能改善,但大型隨機試驗未達到統(tǒng)計學顯著恢復(fù)(如Bhatia等僅觀察到邊際趨勢,p=0.07)。值得注意的是,Bhatia試驗中高劑量組(83×10?cells/kg)的潛在療效優(yōu)于低劑量組,提示BMMNC可能需要更高劑量窗口。
  • 多系統(tǒng)萎縮:Lee與Chung的研究顯示,中高劑量BMSC(6-9×10?cells/kg)顯著延緩疾病進展,優(yōu)于低劑量組(3×10?cells/kg),這對缺乏有效療法的疾病具有臨床意義。

然而,多系統(tǒng)萎縮等疾病的試驗缺乏動物模型基礎(chǔ)驗證,且干細胞移植對罕見病的機制研究不足。當前動脈內(nèi)移植的臨床試驗仍處于早期階段,亟需通過優(yōu)化劑量策略、結(jié)合外泌體遞送技術(shù)(其血腦屏障穿透性優(yōu)于細胞),并加強臨床前轉(zhuǎn)化研究,以提升療效可重復(fù)性。

結(jié)論和未來方向

動脈內(nèi)干細胞/外泌體移植相比其他移植方法具有諸多優(yōu)勢。導(dǎo)管技術(shù)和方法的進步將提高該方法的安全性,而對干細胞和外泌體特性的深入了解將有助于改善中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的功能預(yù)后。進一步評估最佳細胞來源、劑量、時機、追蹤方法和潛在機制對于開發(fā)新型治療模式至關(guān)重要。

參考資料:

[1]:Honda, T.; Kawabori, M.; Fujimura, M. Intra-Arterial Administration of Stem Cells and Exosomes for Central Nervous System Disease. Int. J. Mol. Sci. 202526, 7405. https://doi.org/10.3390/ijms26157405

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