关键字:

脊髓

随着现代交通的发展,脊髓损伤()已经成为常见的外伤性疾病,可导致中枢神经系统感觉运动功能障碍且不可逆,造成截瘫或四肢瘫,从而严重影响患者的日常生活和生存质量。其并发症的发生也会是致命的威胁并大大加重患者的家庭负担,例如膀胱和直肠功能障碍、心血管系统和呼吸系统功能障碍。

目前,的治疗方法主要包括大剂量甲泼尼龙冲击、脊髓松解减压和手术固定以及康复训练等,这些方法虽然被广泛应用于临床治疗,但是至今仍然无法治愈患者。生物细胞干预是目前治疗的热点,移植的细胞类型主要有:神经干细胞()、施万细胞()、间充质干细胞()、胚胎干细胞()、嗅鞘细胞()、活化的巨噬细胞,以及诱导的多能干细胞()。在这些细胞中,有其独特的优势:对外周神经系统损伤后促进轴突再生起着重要的作用,因此也用于修复中枢神经系统损伤。现结合对移植治疗的研究现状进行综述。

的获取

的来源及取材:

是胶质细胞的一种,多数起源于神经嵴,然后发展成为前体细胞,接着转变成不成熟细胞,最后分化成有髓鞘和无髓鞘。分化成熟后一般包绕在外周神经的轴突周围,也有部分存在于神经根中,但中枢神经系统中没有,中枢神经与外周神经存在交界区,常规并不能穿越该交界区进入中枢神经系统。目前研究所用取材主要来源于实验动物的坐骨神经、腋神经、背侧根神经等外周神经,也有取自人类自身的外周神经,为了研究需要而研制成细胞系。由于在胚胎期和新生期的活性和再生能力明显高于成年,因此原代细胞培养多选取胚胎或新生期动物。

的分离提纯及培养:

20世纪70年代,有研究发现可以从组织培养中分离并提纯,用于中枢神经损伤的修复,但在提纯过程中,由于其与成纤维细胞较难分离,导致被成纤维细胞污染的几率较大,获得大量的高纯度的较难。细胞提纯及培养技术在20世纪末得到不断发展,使获得的细胞纯度越来越高,细胞数量越来越多,目前主要采用分离的组织块培养与酶消化相结合的方法,以尽可能去除神经膜中包含的成纤维细胞。另外还有其它的一些培养方法,例如差速分离法、层粘连蛋白吸附法、低浓度酶浓液培养法等,均可获得大量的纯度较高的。宋振宇等采用将大鼠坐骨神经暴露于2周预变性处理,使用2/多聚赖氨酸作为细胞外基质培养,最后用试剂进行提纯的方法分离获得活性好和高浓度、高纯度的,为临床研究奠定了基础。

对修复的机制

后的病理生理变化:

首先为机械应力损伤,后,随之发生级联反应,例如破坏局部离子平衡、谷氨酸的释放、脂质过氧化物生成,甚至导致局部急性缺血。进而发生细胞水平的复合损伤:宿主免疫系统应答损伤导致大量细胞死亡,接着出现细胞坏死和凋亡、氧自由基及过氧化物的损伤、神经兴奋性中毒以及轴索的损伤。损伤后星形胶质细胞增生,聚集而连接在一起,随后一些小胶质细胞、巨细胞、分化的祖细胞等也积累聚集在一起形成胶质瘢痕。因此,阻止凋亡或代替损伤细胞,使受损的轴突再髓鞘化、抑制瘢痕形成便是细胞治疗的目的。

修复神经损伤的过程:

在外周神经损伤后,会迅速地分割损伤后的神经或合并那些被破坏的髓鞘,并且诱聚和激活巨噬细胞吞噬髓鞘碎片。末梢神经的则能够去分化形成无髓鞘并大量增殖,随后迁移到新生的结缔组织中,形成一个被称为带的类柱状的结构,为轴突的生长形成结构基础。由于其优势属性,在移植到损伤脊髓时,先去分化,随后大量增殖,吞噬局部的坏死组织和瘢痕组织,从而减少空洞形成,并保护损伤局部周围的组织,同时分泌神经营养因子,改善抑制脊髓再生的微环境,为轴突的延长创造有利条件。这个过程伴有髓鞘相关抑制轴突再生的分子表达下调和细胞黏附分子的上调,其中细胞黏附分子有:神经细胞黏附分子()、神经钙黏蛋白(-)、1等,这些黏附分子与轴突生长锥表面相关的分子相结合,促进再次分泌层粘连蛋白、纤粘连蛋白等与生长锥表面相关受体结合,引起生长锥内结构的改变,从而使轴突延长。能够诱导轴突生长并形成髓鞘包绕延长的轴突,这对中枢神经系统损伤后的修复是至关重要的,更重要的是能够建立郎飞结与轴突的离子通道而重新维持动作电位的传导。

在修复过程中可分泌神经营养因子:

在修复损伤的过程中会分泌一些神经营养因子,这些神经营养因子能够促进并维持神经细胞的生长和分化,为的修复过程提供一个有利的环境。这些神经营养因子主要有:神经生长因子()、神经营养因子-3(3)、脑源性神经营养因子()、胶质细胞源性神经营养因子()、成纤维细胞生长因子()等。每个神经营养因子在修复的过程中发挥着特有作用,例如作用于感觉和交感神经,促进神经细胞存活以及感觉神经的再生3和分别作用于皮质脊髓束和红核及运动神经元不仅能够促进运动神经元的存活和生长,还能增加少突胶质细胞的数量,延迟胶质瘢痕的形成,更有利于新生的轴突髓鞘化。

一般情况下,脊髓和外周的组织是被神经胶质界膜()隔离开的。在后,神经胶质界膜短时间内被破坏,位于外周背根神经的自发地进入脊髓进行修复,但后局部形成的微环境以及胶质瘢痕抑制了的存活,这就为移植治疗提供了思路而且提出了更高的要求。

在实验中的相关研究

来自外周神经系统的已证实可被分离、提纯,并且大量扩增,可用来修复中枢神经系统损伤。大量的研究表明,移植治疗能够提供神经保护的效果,促进轴突生长以及再髓鞘化。另有研究表明,移植能够促进后感觉神经功能的修复。但是也有研究发现如果没有额外的干预,脊髓神经轴突很难长入移植的中,不能穿过移植的进入脊髓组织。而且后形成的低氧环境、活性氧物质、细胞诱导的免疫反应等也不利于移植的存活。另外,由星形胶质细胞、小胶质细胞等组成的胶质瘢痕,无论是物理结构还是化学成分都会抑制轴突的生长。因此,移植治疗要克服这些问题,需要联合策略来增加移植的的存活率,并最大限度地发挥促进中枢神经系统轴突再生作用。所以,目前的研究主要集中在一些联合的治疗策略方面。

联合其它细胞移植治疗