嗅鞘細胞治療脊髓損傷的現(xiàn)狀及移植途徑

趙啟軍　劉燕青　張朝

【摘要】 脊髓損傷是常見的神經(jīng)系統(tǒng)創(chuàng)傷性疾病，是醫(yī)學界研究的熱點難題之一。隨著車禍、高空墜落等高能量損傷的日益增多，其發(fā)病率和致殘率呈逐年增高的趨勢。本文通過對嗅鞘細胞和脊髓損傷的基礎、臨床研究及相關文獻回顧，就嗅鞘細胞的特點、治療脊髓損傷的研究現(xiàn)狀和移植途徑作一綜述。

【關鍵詞】 嗅鞘細胞； 脊髓損傷； 移植途徑

脊髓損傷（spinal cord injury，SCI）是常見的神經(jīng)系統(tǒng)創(chuàng)傷性疾病，是醫(yī)學界研究的熱點難題之一。隨著近年來車禍、高空墜落等高能量損傷的日益增多，其發(fā)病率和致殘率呈逐年增高的趨勢。有統(tǒng)計顯示，美國每年新發(fā)病例不低于10 000例，這還不包括在院外死亡的病例（占總病例的16%～30%）[1-2]。目前臨床上尚缺乏行之有效的治療方法，細胞移植治療脊髓損傷近年來成為研究的熱點。而嗅鞘細胞這種特殊類型的膠質細胞，因其獨特的生物學特性，對中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病具有較好的治療作用，值得深入研究?，F(xiàn)將近年來嗅鞘細胞治療SCI的進展綜述如下。

1 嗅鞘細胞的生理特性

嗅鞘細胞（olfactory ensheathing cells，OECs）又稱嗅鞘膠質細胞，是存在于嗅覺系統(tǒng)中具備終生再生分裂能力的非神經(jīng)元細胞，它既能在中樞系統(tǒng)中存活，又能促進神經(jīng)元細胞軸突的生長，所以OECs兼有星形膠質細胞和雪旺細胞的特性[3-5]。Sasaki等[6]研究證實OECs能夠穿越脊髓損傷離斷部位（長達8 mm），使脫髓鞘的神經(jīng)元軸突恢復功能，并且自身保持再生分裂的能力。OECs促進神經(jīng)元細胞軸突生長的作用是通過分泌多種神經(jīng)營養(yǎng)因子（NTFs）來實現(xiàn)的。它主要分泌神經(jīng)營養(yǎng)因子-3/4/5（neurotrophic-3/4/5，NT-3/4/5）、腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子（brain derived neurotrophic factor，BDNF）、神經(jīng)生長因子（never growth factor，NGF）等[7]。OECs同時還表達有S-100、Nexin、神經(jīng)膠質源性連接蛋白、層粘連蛋白、纖維結合蛋白等，這些物質可能對神經(jīng)元軸突的生長也起著不可忽視的重要作用[8-9]。最新研究發(fā)現(xiàn)OECs還有改善損傷區(qū)及附近部位微循環(huán)，促進血管生成的作用[9-10]。

2 嗅鞘細胞移植治療脊髓損傷的現(xiàn)狀

脊髓在受到壓迫、剪切、撕裂以及旋轉等高能量暴力時，脊髓內的神經(jīng)元、膠質細胞等發(fā)生即時死亡，脊髓受損處傳導障礙或中斷，與此同時血-腦屏障等正常結構被破壞，此為原發(fā)性脊髓損傷。之后數(shù)分鐘內，原發(fā)傷即可引起局部缺血、水腫、炎性反應、脂質過氧化、Ca2+超載、興奮性神經(jīng)遞質聚集、反應性膠質細胞增生等一系列的繼發(fā)性損傷反應，此即為繼發(fā)性脊髓損傷[11]。繼發(fā)傷加重了原發(fā)傷，并使脊髓損傷的程度和范圍進一步加大，受損神經(jīng)元自我凋亡，神經(jīng)纖維脫髓鞘變性[12]。原則上原發(fā)性損傷大多是不可逆的，但繼發(fā)性損傷則是可以通過及早、正確的醫(yī)療措施進行干預、減輕和預防的。

正是基于對脊髓損傷的這一認識，目前基礎研究及臨床治療的重點就是要努力恢復脊髓受損部位的微環(huán)境[13]。包括使用大劑量糖皮質激素沖擊、手術減壓、高壓氧等措施來抑制受損脊髓局部缺血、水腫、電解質紊亂等引起的繼發(fā)性損傷；采用細胞移植、神經(jīng)營養(yǎng)因子等方法來修復受損的髓鞘，并促進神經(jīng)元及軸突的再生；最后通過長期的康復訓練，盡可能恢復脊髓的功能[14-15]。

細胞移植治療脊髓損傷近年來成為研究的熱點，并取得了豐碩的成果。目前，用于移植治療的細胞主要有神經(jīng)干細胞（NSCs）、雪旺細胞、骨髓間充質干細胞、胚胎干細胞、星形膠質細胞、嗅鞘細胞等[16]。其中OECs因容易獲得、可自體移植、體外培養(yǎng)可塑性強等優(yōu)點而受到許多學者的青睞[17]。在早期單一OECs移植治療SCI的研究中，Takeoka等[18]利用電生理學技術，證明OECs能促進神經(jīng)元軸突的再生并穿越了損傷斷面；Radtke等[19]研究顯示OECs促進髓鞘的再生；Pastrana等[20]、Botero等[21]證實OECs能分泌多種神經(jīng)營養(yǎng)因子，改善受損脊髓局部微環(huán)境，使脫髓鞘的神經(jīng)元軸突再髓鞘化，并刺激神經(jīng)元的再生。國內學者黃紅云、陳琳等[22-24]人經(jīng)過多年臨床試驗，應用OECs移植治療晚期SCI患者數(shù)百例，結果證實可以改善患者神經(jīng)功能及預后。隨著細胞移植技術的日臻完善和基因技術的異軍突起，現(xiàn)在學者們多不滿足于單一OECs細胞移植治療SCI的效果，多將OECs與其他細胞聯(lián)合移植，或將OECs經(jīng)過基因修飾后再移植，從而彌補了不足，獲得了更好的治療效果[25-28]。曾瑜等[29]將OECs和NSCs聯(lián)合移植，其治療效果都較兩者單一細胞移植好。Wang等[30]認為，首先兩者在促進神經(jīng)元分化及橋接、誘導軸突再生等方面具有協(xié)同作用，再次NSCs可以彌補OECs不能替換損傷和/或死亡的神經(jīng)元及與再生軸突形成突觸的缺點。Ma等[27]和鐘環(huán)等[28]用NTFs基因修飾OECs后移植治療大鼠SCI，提高了受損脊髓局部NTFs的濃度，均促進了神經(jīng)元和軸突的再生及功能恢復。盡管大量的臨床試驗研究證實OECs移植治療SCI取得了較好的療效，但是仍有人對此持有懷疑態(tài)度。Dobkin等[31]對OECs移植治療SCI患者的術前、術后情況進行對比，認為患者術后功能恢復不明顯，該手術安全性差，術后并發(fā)癥多，故暫時不主張對SCI患者進行此類手術。

基于上述基礎及臨床實踐，如何將細胞移植到脊髓損傷部位并保證細胞存活發(fā)揮其應有的作用成為治療關鍵。因此，OECs的移植途徑也成為了學者們探討的熱點問題。

3 嗅鞘細胞移植治療脊髓損傷的移植途徑

目前，嗅鞘細胞治療脊髓損傷的移植途徑主要有：開放手術局部注射法、經(jīng)蛛網(wǎng)膜下腔法、動靜脈注射法等。開放手術局部注射法是指通過手術暴露受損的脊髓節(jié)段，然后將OECs懸液注射于受損脊髓的上下兩端[32-33]。該方法雖然可使局部OECs高密度存在，利于神經(jīng)細胞軸突的生長及神經(jīng)營養(yǎng)因子的產生，但終因手術操作復雜、易造成二次損傷、可重復性差等因素，限制了該技術的廣泛應用。經(jīng)蛛網(wǎng)膜下腔法是指通過腰椎穿刺將OECs注射進蛛網(wǎng)膜下腔內，OECs隨著腦脊液循環(huán)流經(jīng)受損脊髓處[34]。動靜脈注射法是指將OECs直接注入血液內，隨血液循環(huán)到達受損脊髓處。與局部注射法相比，后兩種方法具有可重復性好、損傷小、操作簡便易推廣等優(yōu)勢，但耗時長、起效慢、損耗大是其巨大缺陷，需加大OECs的注射量或重復多次注射?？梢奜ECs移植治療SCI的最佳移植途徑尚待進一步研究探討。endprint

目前，OECs的研究仍存在以下問題：OECs移植治療SCI的主要作用機制；OECs移植的數(shù)量；OECs移植的最佳時機；OECs的最優(yōu)來源及提純；臨床遠期治療效果及評價方法等。這些都有待于進一步地深入研究解決。

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