[发明专利]一种间充质干细胞移植治疗脊髓损伤的方法

说明书

技术领域

本发明涉及医疗技术领域，具体为一种间充质干细胞移植治疗脊髓损伤的方法。

背景技术

间充质干细胞 (Mesenchymal Stem Cells, MSC) 是指体内除造血干细胞之外另一大类具有多向分化潜能的多能干细胞，其来源于中胚层未分化的间质细胞，具有易于分离和培养、多分化潜能、具有旁分泌效应和免疫调节功能等优点，所以被认为是最有希望用于治疗多种疾病的干细胞。MSC又因其来源丰富、易获得，增殖能力强，无伦理限制，免疫排斥反应低，经诱导可转分化为神经系统细胞等优势，现已成为干细胞移植治疗脊髓损伤策略中重要的种子细胞之一。当前研究表明，MSC移植治疗脊髓损伤尚需遵循以下几点：

l.MSC移植治疗脊髓损伤时细胞移植的时间 目前研究表明，脊髓损伤后早期 (1周之内)，损伤周围的微环境中存在大量自由基等对移植细胞有害的因素，不适合细胞移植；而脊髓损伤晚期 (2周后)，由于胶质细胞增生及胶质瘢痕的形成，不利于移植细胞的存活及再生轴突与宿主细胞的整合。综上，脊髓损伤后1~2周被认为是细胞移植的最佳时期。

2.MSC移植途径 MSC移植的途径主要有：直接注射入损伤部位(通过手术)；经动脉或者血液途径移植；立体定向下注射入脑室或腰穿注射入蛛网膜下腔。损伤部位直接注射移植，有可能造成脊髓组织再损伤，导致或加重损伤局部组织的水肿，因此逐渐被弃用。经血管细胞注射移植具有对脊髓组织无明显干扰、操作方便、可重复操作等优点，但存在栓塞血管的风险，且血浆成分对细胞产生不利影响；同时因为血脑屏障及肝脏的首过代谢效应的存在，导致能到达脊髓损伤部位的移植细胞数量减少。通过脑室系统、蛛网膜下腔移植可避免经血管移植时存在的血管栓塞、血浆成分影响、肝脏毒性等风险，减轻血脑屏障的阻碍作用，使到达损伤部位的细胞数量多。因此目前多采用此种方法。

3.MSC移植治疗策略的机制：MSC移植治疗脊髓损伤的作用机制目前存在几种观点，主要有：移植细胞替代受损伤的神经细胞，移植细胞分泌多种神经营养因子，移植细胞促进神经轴突的再生，移植细胞参与神经环路的重建，移植细胞与宿主细胞的整合，移植细胞阻止或减轻脊髓损伤处胶质瘢痕的形成等。

4.抑制中枢神经系统再生的分子机制 MSC移植策略中组织修复的抑制因素，中枢神经系统损伤后的神经再生修复是十分复杂的病理生理过程，涉及从分子、细胞、器官到整体的各个层次的变化。因此，神经再生修复的抑制作用也会涉及分子、细胞、器官到整体的各个层次的变化。目前对神经再生修复抑制作用的分子机制方面研究较多。将外周神经组织移植到中枢神经损伤部位，结果发现轴突延伸到移植物中。然而，当再生的轴突在移植物远侧界面遇到宿主组织细胞时候，就出现了生长抑制。这就建立了一个概念：中枢神经轴突并非缺乏再生能力，而是中枢内微环境不适合再生。周围神经和中枢神经不同的微环境因素造成两者不同的再生能力，这种微环境的不同主要是由于它们所拥有的神经胶质细胞的类型不同造成。周围神经系统的胶质细胞为施万细胞，而中枢神经系统则为少突胶质细胞、星形胶质细胞和小胶质细胞这三种神经胶质细胞。

(l)髓鞘相关轴突生长抑制因子对神经再生的影响：中枢神经系统损伤时，受损的髓鞘 (由少突胶质细胞形成) 含有大量的髓鞘相关轴突生长抑制因子，包括Nogo-A、髓磷脂相关糖蛋白、少突胶质细胞髓磷脂糖蛋白。这些抑制因子与受体复合物结合后，激活RhoA信号转导，引起一系列的反应，最终导致生长锥的溃变从而抑制了轴突生长。生长抑制是影响神经再生的最重要内在因素，不解决这一根本问题，试图通过干细胞移植修复神经功能损害的目的将不可能实现。

(2)胶质瘢痕对神经再生的影响：中枢神经系统损伤会启动一系列与形成瘢痕组织相关的细胞及分子间的反应，以阻止损伤的进一步扩大，并可持续数天或数周之久。参与的细胞包括星形胶质细胞、小胶质细胞和少突胶质前体细胞等，脑脊髓膜细胞或干细胞偶也参与其中。最终形成以星形胶质细胞为主的瘢痕组织，环绕着充满组织液的囊泡。胶质瘢痕对轴突再生的影响除了空间阻碍等物理因素外，由瘢痕细胞分泌的蛋白多糖在损伤区的堆积是抑制轴突再生的重要因素。因此，克服胶质瘢痕对轴突再生的阻碍作用亦是促进神经再生和功能修复又一重要任务。

上述轴突生长抑制因素，加上局部血流的供应不足，损伤区神经营养因子的缺如、免疫反应、内分泌激素的刺激以及自由基的损害加速了中枢神经系统神经元的损伤，阻碍了中枢神经的再生。神经系统损伤后的这些反应最终决定神经元是否死亡以及能否再生。

发明内容