脊髓損傷(SCI)是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的一種嚴(yán)重?fù)p傷,常由創(chuàng)傷性因素(如外傷)或非創(chuàng)傷性因素(如感染、腫瘤)引起,導(dǎo)致脊髓結(jié)構(gòu)被破壞,進(jìn)而引發(fā)相應(yīng)神經(jīng)功能障礙。患者通常表現(xiàn)為損傷平面以下運(yùn)動、感覺功能減弱甚至完全喪失,伴反射異常、自主神經(jīng)功能紊亂(如血壓/體溫調(diào)節(jié)障礙)及大小便功能障礙等。
目前國際上廣泛采用ASIA(美國脊髓損傷協(xié)會)分級標(biāo)準(zhǔn),將脊髓損傷分為A至E五級,主要根據(jù)損傷的嚴(yán)重程度及運(yùn)動、感覺和骶部功能的保留情況進(jìn)行評估。
A級(完全損傷):骶段(S4-S5)無任何感覺或運(yùn)動功能保留,即肛門周圍無觸覺或針刺覺,且肛門自主收縮消失。損傷平面以下所有功能喪失,是最嚴(yán)重的損傷類型。
B級(不完全感覺損傷):骶段保留部分感覺功能(如肛門周圍觸覺或針刺覺),但無運(yùn)動功能??赡馨殡S損傷平面以下的某些反射活動,但無法自主控制。
C級(不完全運(yùn)動損傷):損傷平面以下保留部分運(yùn)動功能,且超過一半的關(guān)鍵肌力評級<3級(即肌肉可收縮,但不能抵抗重力)。可能存在部分自主控制能力,但功能受限明顯。
D級(不完全運(yùn)動損傷):損傷平面以下保留大部分運(yùn)動功能,且至少一半的關(guān)鍵肌力評級≥3級(可抵抗重力)?;颊呖赡芫邆洫?dú)立行走或完成日?;顒拥哪芰?,但可能存在協(xié)調(diào)性或力量不足。
E級(正常):感覺和運(yùn)動功能完全正常,神經(jīng)檢查無異常,但可能曾有短暫損傷史。
SCI的治療與康復(fù)一直是醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的重大難題之一,其核心難點(diǎn)在于神經(jīng)元損傷后的再生與修復(fù)。目前治療SCI的主要方法有手術(shù)減壓、糖皮質(zhì)激素(激素)沖擊、物理康復(fù)治療等。但這些常規(guī)治療只能緩解癥狀,損傷的神經(jīng)通路和運(yùn)動功能無法恢復(fù)和重建。一個重要原因是,脊髓損傷后,受傷區(qū)域會逐漸形成類似"疤痕"的組織。這些疤痕不僅會阻斷神經(jīng)通路,還會釋放阻礙神經(jīng)再生的化學(xué)物質(zhì),導(dǎo)致神經(jīng)元再生及突觸重塑的可能性極低。
如何突破神經(jīng)再生的內(nèi)在生物學(xué)壁壘(如神經(jīng)元固有的低再生能力、抑制性微環(huán)境)與外在物理屏障(膠質(zhì)瘢痕),仍是SCI治療的核心問題。
近年來,隨著再生醫(yī)學(xué)的發(fā)展,間充質(zhì)干細(xì)胞(MSCs)憑借其自我更新、多向分化及免疫調(diào)節(jié)等優(yōu)勢成為該領(lǐng)域研究焦點(diǎn)。研究表明,MSCs可以通過旁分泌神經(jīng)營養(yǎng)因子(如BDNF),改善局部缺血缺氧狀態(tài)。此外,MSCs還能調(diào)節(jié)免疫反應(yīng),抑制促炎性小膠質(zhì)細(xì)胞(M1型)的活化,同時增強(qiáng)抗炎修復(fù)型(M2型)細(xì)胞的功能,從而減輕繼發(fā)性炎癥損傷。綜上,這些多維度作用機(jī)制為重建受損神經(jīng)通路提供了新策略。
2025年4月,山東現(xiàn)代大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究團(tuán)隊在《Frontiers in Cellular Neuroscience》(《細(xì)胞神經(jīng)科學(xué)前沿》)上發(fā)表了一篇題為“Assessment of mesenchymal stem cells for the treatment of spinal cord injury: a systematic review and network meta-analysis”(間充質(zhì)干細(xì)胞治療脊髓損傷的評價:系統(tǒng)評價和網(wǎng)絡(luò)薈萃分析)的新研究,研究團(tuán)隊通過系統(tǒng)回顧和網(wǎng)絡(luò)薈萃分析,探討了間充質(zhì)干細(xì)胞(MSCs)移植在治療SCI中的臨床療效,并提出了最佳移植策略。
研究團(tuán)隊對PubMed、Web of Science、Cochrane Library、Embase、中國知網(wǎng)(CNKI)、中國科技期刊數(shù)據(jù)庫(VIP)、萬方數(shù)據(jù)庫和中國生物醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)服務(wù)系統(tǒng)(SinoMed)等數(shù)據(jù)庫進(jìn)行了計算機(jī)檢索,收集了截至2024年3月發(fā)表的關(guān)于MSCs治療SCI的臨床隨機(jī)對照研究。
研究進(jìn)展
研究團(tuán)隊共納入了18項研究,涉及950名SCI患者。療效評估采用ASIA運(yùn)動評分(AMS)、ASIA感覺評分(ASS)以及日常生活活動評分(ADL)。研究團(tuán)隊進(jìn)一步運(yùn)用SUCRA(Surface Under the Cumulative Ranking)方法對不同治療策略進(jìn)行綜合排名,其值越接近1,表示療效越優(yōu)。
結(jié)果顯示,MSCs移植組患者在ASIA運(yùn)動評分、ASIA感覺評分和日常生活活動(ADL)評分方面均顯著高于對照組。
ASIA運(yùn)動評分(ASIA Motor Score, AMS):用于評估脊髓損傷患者的肌肉運(yùn)動功能,尤其適用于四肢癱和截癱患者。通過量化特定肌肉群的肌力,判斷神經(jīng)損傷的程度和恢復(fù)情況(分?jǐn)?shù)越高,運(yùn)動功能越好)。
ASIA感覺評分(ASIA Sensory Score, ASS):評估脊髓損傷患者的感覺功能(輕觸覺和針刺覺),通過檢測特定皮節(jié)(皮膚感覺區(qū)域)的敏感性,判斷感覺神經(jīng)損傷的范圍和程度。
日常生活活動評分(ADL評分):評估患者在日常生活中獨(dú)立完成基本活動的能力,是衡量生活質(zhì)量和康復(fù)效果的重要指標(biāo),常用于脊髓損傷、腦卒中、神經(jīng)退行性疾病等患者的功能評估。
臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞(UC-MSCs)效果最佳
分析結(jié)果顯示,臍帶來源間充質(zhì)干細(xì)胞(UC-MSCs)在所有評分維度上均表現(xiàn)出最佳療效。其SUCRA值在ASIA運(yùn)動、感覺及ADL評分中均居首位,表明其在運(yùn)動功能恢復(fù)、感覺傳導(dǎo)重建及生活能力改善方面具有顯著優(yōu)勢。
研究中涉及的不同MSCs細(xì)胞來源。(A) 不同細(xì)胞來源的ASIA運(yùn)動評分的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系;(B) 不同細(xì)胞來源的ASIA感覺評分的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系;(C) 不同細(xì)胞來源的ADL評分的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系;(D) ASIA運(yùn)動評分的SUCRA;(E) ASIA感覺評分的SUCRA;(F) ADL評分的SUCRA;(G) ASIA運(yùn)動評分的漏斗圖;(H) ASIA感覺評分的漏斗圖;(I) ADL評分的漏斗圖。
鞘內(nèi)輸注為最優(yōu)移植方法
在移植方法方面,鞘內(nèi)輸注(IT)顯示出最優(yōu)的治療效果,其在各項評分指標(biāo)的SUCRA值均高于靜脈輸注(IV)和局部輸注(IL)等方式。這一優(yōu)勢可能歸因于IT能夠?qū)SCs直接靶向輸送至脊髓損傷局部微環(huán)境,通過縮短細(xì)胞遷移路徑、減少循環(huán)系統(tǒng)清除損耗,從而更高效地發(fā)揮干細(xì)胞對神經(jīng)修復(fù)的促進(jìn)作用。
研究中涉及的不同MSCs移植方式。(A) 不同移植方法的ASIA運(yùn)動評分的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系;(B) 不同移植方法的ASIA感覺評分的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系;(C) 不同移植方法的ADL評分的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系;(D) ASIA運(yùn)動評分的SUCRA;(E) ASIA感覺評分的SUCRA;(F) ADL評分的SUCRA;(G) ASIA運(yùn)動評分的漏斗圖;(H) ASIA感覺評分的漏斗圖;(I) ADL評分的漏斗圖。
基于對研究數(shù)據(jù)的系統(tǒng)分析,證實臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞鞘內(nèi)輸注是治療脊髓損傷效果較優(yōu)的策略之一。與藥物治療及康復(fù)手段相比,干細(xì)胞療法在運(yùn)動功能重建、感覺恢復(fù)及生活能力改善等方面展現(xiàn)出更優(yōu)療效,為難治性SCI的神經(jīng)功能重建提供了新的臨床路徑。
小結(jié)
綜上所述,研究表明間充質(zhì)干細(xì)胞移植在脊髓損傷的功能恢復(fù)中展現(xiàn)出顯著治療潛力。它通過靶向調(diào)節(jié)局部微環(huán)境、突破中樞神經(jīng)系統(tǒng)的修復(fù)屏障,為脊髓損傷的臨床治療提供了新的思路,也為干細(xì)胞療法在其他中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病中的應(yīng)用提供了新的可能。
隨著細(xì)胞技術(shù)的不斷進(jìn)步,相信間充質(zhì)干細(xì)胞移植將在脊髓損傷的治療中發(fā)揮越來越重要的作用。
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本文僅做科普分享,參考資料如下:
[1]Assessment of mesenchymal stem cells for the treatment of spinal cord injury: a systematic review and network meta-analysis.https://doi.org/10.3389/fncel.2025.1532219