臍血干細胞移植治療腦卒中的作用機制

陳佳婧李 治*

（1 吉林大學醫(yī)學部，吉林 長春 130012；2 沈陽醫(yī)學院奉天醫(yī)院，遼寧 沈陽 110024）

臍血干細胞移植治療腦卒中的作用機制

陳佳婧1李 治2*

（1 吉林大學醫(yī)學部，吉林 長春 130012；2 沈陽醫(yī)學院奉天醫(yī)院，遼寧 沈陽 110024）

臍血干細胞；移植；腦卒中；作用機制

腦卒中后形成的瘢痕組織會阻礙神經(jīng)元的再生，而且神經(jīng)纖維組織的變性、壞死以及中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)微環(huán)境的改變等會妨礙神經(jīng)系統(tǒng)的恢復，從而形成各種后遺癥，主要臨床表現(xiàn)為：一側(cè)肢體癱瘓或感覺障礙；意識、認知、語言、記憶力、排尿排便、性功能等障礙；肌肉不同程度的萎縮等。

過去，腦卒中屬于難治性疾病，因為中樞神經(jīng)被認為是無再生能力的，損壞的神經(jīng)是不可修復和再生的，但是近年來經(jīng)臨床實驗研究發(fā)現(xiàn)，損傷的神經(jīng)軸突在周圍環(huán)境改變后會產(chǎn)生再生能力從而恢復部分中樞神經(jīng)功能[1]。胚胎脊髓組織移植、神經(jīng)干細胞移植、許旺細胞移植、巨噬細胞移植、臍血干細胞移植[2]等方法均具有改變中樞神經(jīng)損傷的局部環(huán)境并幫助損傷的神經(jīng)軸突再生的作用[3]，其中臍血干細胞移植還能幫助部分損傷的神經(jīng)恢復局部功能。

1 干細胞（stem cells，SC）

是一種分化不充分，還未成熟的細胞，具有自我復制及再生各種組織器官和人體的多潛能細胞，醫(yī)學界稱為“萬用細胞”。根據(jù)干細胞所處的發(fā)育階段分為胚胎干細胞（embryonic stem cell，ES細胞）和成體干細胞（somatic stem cell）。根據(jù)干細胞的發(fā)育潛能分為三類：全能干細胞（totipotent stem cell，TSC）、多能干細胞（pluripotent stem cell）和單能干細胞（unipotent stem cell）。

2 臍血干細胞移植（CBSCT）

亦稱臍血移植，是造血干細胞移植技術(shù)之一，是目前治療血液系統(tǒng)疾病、免疫系統(tǒng)缺陷病及惡性腫瘤的主要手段之一。自1988年法國人Gluckman和Colleagues應用臍血治療第1例患Fanconi氏貧血的5歲兒童取得成功以來[4]，醫(yī)學界已經(jīng)開始實施臍血干細胞移植并且成功病例已經(jīng)超過兩萬個[5]，如今，運用臍血干細胞移植治療的疾病已經(jīng)超過80種[6]，包括白血病、再生障礙性貧血、地中海貧血、淋巴瘤、多發(fā)性骨髓瘤、免疫系統(tǒng)缺陷病、腦癱、顱腦惡性腫瘤、腦及脊髓損傷、糖尿病等。

3 臍血干細胞移植治療腦卒中的過程

①詳細了解患者的病史以及患者的臨床表現(xiàn)，確定是否適合臍血干細胞移植治療并對患者的預后做出正確的評估。②選擇合適的臍血，分離培養(yǎng)干細胞。③選擇合適的移植方式，進行干細胞移植。④術(shù)后密切監(jiān)測患者的各項生命體征。⑤術(shù)后1周進行康復訓練或采取高壓氧治療。

4 腦卒中患者的臍血干細胞移植治療

①適應證：腦出血患者處于病情穩(wěn)定期；腦梗死患者處于腦血栓形成期、腦梗死期、腔隙性梗死期、腦中風后遺癥恢復期；經(jīng)各項檢查確定患者無心、肝、腎等主要臟器功能障礙者。②細胞種類：臍血單個核細胞、臍血單個核細胞-神經(jīng)誘導、臍血間充質(zhì)干細胞、臍血間充質(zhì)干細胞-神經(jīng)誘導；間充質(zhì)干細胞及胚胎神經(jīng)干細胞聯(lián)合或（交替）移植。③移植方式：腦出血患者采用靜脈點滴輸注、定向移植、鞘內(nèi)注射；腦梗死患者采用靜脈點滴輸注、鞘內(nèi)注射、原位注射。④療程：2～4次/月，1個月為1個療程。

5 臍血干細胞移植與骨髓移植比較

骨髓移植所需的骨髓是用針插入骨中進行抽取的，捐獻者術(shù)前要進行麻醉，有疼痛感，有時局部會淤血，而臍帶血采集時對產(chǎn)婦、新生兒無影響。骨髓移植時人類白細胞抗原必須要完全相合，但是在同胞間相合的機會也僅是25%，非親屬間的機會是十萬分之一，而臍帶血移植時人類白細胞抗原不要求完全相合，在同胞間適合使用的機會為75%，在非親屬間適合使用的機會也有較大。骨髓移植常會有較重的排斥反應，成為移植失敗的主要原因，而臍帶血移植排斥反應較少，程度較輕。臍帶血干細胞的濃度高達骨髓細胞濃度的10～20倍。

6 臍血干細胞的采集

臍帶血里含有大量的干細胞，臍帶血[7]的采集是在新生兒娩出待胎盤及臍帶與母體和胎兒完全分離以后，取嬰兒端3～8cm臍帶處用兩把止血鉗結(jié)扎后切斷臍帶，將嬰兒抱走，在貼近產(chǎn)婦一端的止血鉗處消毒處理后并將針頭插入臍靜脈，臍帶血借助宮縮力自然流入到采血瓶內(nèi)，每份臍帶可采集到臍帶血為50～150mL，所以采集臍血對母體和胎兒沒有任何的影響。胎盤和臍帶在胎兒出生后原本是要被扔掉的，采集臍血分離干細胞屬于“廢物利用，變廢為寶”。

7 臍帶血的特點

①臍帶血中含有豐富的造血多能干細胞和祖細胞，不僅數(shù)量近似或高于骨髓而且增殖能力較骨髓內(nèi)的強；②有向包括神經(jīng)細胞在內(nèi)的各胚層細胞分化的潛能[8]；③臍帶血中的淋巴細胞多數(shù)是幼弱型T細胞，功能尚不完全成熟，免疫反應力低，發(fā)生移植物抗宿主病（GVHD）的程度輕、機會少；④臍帶血造血干細胞不僅進入周期的細胞多而且有利于基因?qū)?；⑤臍帶血未受到放射、藥物、毒物、病菌或其他環(huán)境污染；⑥臍帶血造血干細胞能夠低溫長期保存；⑦采集臍帶血時不需要對供者進行麻醉，供者不會感到任何痛苦，對供者沒有任何副作用。

8 臍血干細胞的儲存

臍帶血采集后將被儲存在正常新生兒的臍帶血干細胞庫中；一種是自體干細胞庫，為將來嬰兒本人或親屬需要時做儲備，產(chǎn)婦需要簽署“臍帶血自體儲存協(xié)議書”并交付一定的費用，如果其他家庭成員和無關(guān)第三人需要必須經(jīng)過擁有者同意轉(zhuǎn)讓后才可取出應用；另一種為異體干細胞庫，產(chǎn)婦必須填寫自愿捐獻榮譽證書，捐獻者及其子女如果需要進行干細胞移植時，可有一次優(yōu)先配型權(quán)，其他家庭成員和無關(guān)第三人需要時，通過各種檢測和組織配型適合后取出應用。

9 臍帶血的生物學特性

臍血中的有核細胞CD34+約占1%；CD38、CD33、系相關(guān)性膜標記（Lin）、CD45RA、人類白細胞抗原DR（HLA-DR）等膜標志的早期造血干細胞所占的比例也較高；臍血中的單核細胞含有大量的集落形成單位（CFC），主要有紅系爆式形成單位（BFU-E）、粒細胞-巨噬細胞集落形成單位（CFU-GM）、粒細胞-紅細胞-巨噬細胞-巨核細胞集落形成單位（CFU-GEMM）[9]；臍血中還含有的較多的高增殖潛能的原始的集落形成細胞（HPP-CFC）[10]；臍血造血干細胞在體外擴增時有較強的形成集落的能力，對生長因子刺激的比較敏感，進入細胞周期的細胞較多、速度較快；臍血還能自分泌造血因子，具有高增殖和擴增能力[11]；臍血中的T淋巴細胞比較原始，免疫原性較弱，細胞毒性較低，發(fā)生移植物抗宿主?。℅VHD）的風險較小。

10 臍帶血的免疫學特性及臨床應用

臍血干細胞既具有多向分化潛能，又具有獨特的免疫調(diào)節(jié)特性。經(jīng)過體外培養(yǎng)試驗發(fā)現(xiàn)，在混合淋巴細胞培養(yǎng)或有絲分裂刺激中，臍血干細胞能抑制T細胞的增殖反應，在人體內(nèi)也能發(fā)揮其免疫抑制效應，在異基因干細胞的移植中不僅可以促進造血干細胞的植入，還能預防和治療移植物抗宿主病。臍血干細胞具有的弱免疫原性、免疫逃逸和間充質(zhì)干細胞下調(diào)免疫的特性，加上免疫細胞發(fā)育不成熟，抗原表達和功能活性均低下，即使是人類白細胞抗原不匹配的干細胞移植，其移植物抗宿主病的發(fā)生率也比較低。

11 影響神經(jīng)干細胞移植效果的因素

①移植干細胞的數(shù)量、活力和存活率：移植的干細胞進入患者體內(nèi)后會受到各種理化因素影響，而且其存活率和細胞活力也會發(fā)生變化均會影響神經(jīng)干細胞移植的效果；據(jù)臨床實踐觀察，進入患者體內(nèi)的干細胞數(shù)量、活力及活率與療效成正比。②移植時機、頻率：傷后手術(shù)是否成功、損傷的程度、個體差異均會影響神經(jīng)干細胞移植的效果。③患者的年齡：年輕的患者本身代謝旺盛，細胞更新分裂活躍，神經(jīng)干細胞移植的效果會比年老的患者好。④移植途徑：據(jù)臨床實踐分析局部治療或通過脊髓腔輸注干細胞效果較好。⑤輔助治療：是否配合有助于誘導臍血間質(zhì)干細胞向神經(jīng)元細胞轉(zhuǎn)化的其他治療措施會影響神經(jīng)干細胞移植的效果。

12 臍血干細胞移植治療腦卒中的研究方向

①采取聯(lián)合移植，聯(lián)合多種細胞，或聯(lián)合應用多種移植方式，取長補短；②解決細胞分化、免疫、調(diào)控等在移植中出現(xiàn)的問題；③在臨床中更多的應用神經(jīng)干細胞的定向誘導、分化及增殖；④使再生神經(jīng)通過損傷區(qū)的時間縮短、神經(jīng)功能恢復水平進一步提高。

綜上所述，臍血干細胞群體具有分化為神經(jīng)細胞，改善神經(jīng)功能缺損的能力，其作用機制為重組損傷，隨著臍血庫的完善以及臍血移植技術(shù)的改進，臍血造血干細胞移植技術(shù)會成為治療腦卒中的重要臨床方法，將會為千千萬萬的患者及家屬帶來福音。

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1671-8194（2013）11-0066-02

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