腦卒中嚴重危害人類健康和生命,是我國成年人致死和致殘的首位原因,且發病率逐年增高。缺血性腦卒中發作后,隨著時間的推移大多數患者會出現一定程度的自我恢復。

缺血性腦卒中主要由大腦供血中斷及腦缺血引 起,其發病率高且預后效果不好。缺血腦組織的神經修復主要包括血管生成和神經發生,促進損傷區域的神經功能恢復。
針對腦缺血后神經修復的研究內容日趨豐富,干細胞療法成為改善缺血性腦卒中預后的新途徑,其中間充質干細胞(MSCs)尤其是骨髓來源的間充質干細胞 (BMSCs)的應用最為 廣泛,可以在多個方面減輕腦組織損傷并促進神經修復。

MSCs促進腦缺血后神經修復三大機制
MSCs促進腦缺血后血管生成
微血管生成可增加損傷區域大腦血流量和營養物質供應。在血管生成過程中,最初的血管叢通過 發芽、分支、修剪、內皮細胞生長以及細胞募集形成成熟的血管,而腦缺血后血管生成則是從原有血管上分支而來。血管生成和血管成熟受到VEGF及其 受體以及血管生成素l(An91)/Tie2 系統的調控。
研究表明,利用大腦中動脈閉塞 (MCAO)模型導致大鼠腦缺血后,立即腦內注射BMSCs,7d后腦內VEGF的表達顯著升高并促進了血管重塑舊。大鼠腦缺血 后24 h內注射人源BMSCs,腦缺血區域VEGF,Angl和Tie2的表達增多,增強新生血管的穩定性,增強的血管新生從而改善了卒中后神經修復【1】。
BMSCs促進腦缺血后神經修復
腦缺血后神經元的可塑性代表大腦的修復能力,其強弱與腦內其他細胞(如星形膠質細胞和小膠質細等胞)的變化也有關。BMscs可以通過 釋放營養和生長因子,例如VEGF,BDNF和bFGF等增強腦缺血后大腦可塑性,同時還可以通過抑制促炎因子的表達等促進神經修復。這些因子不僅促進了血管的生成,也影響神經修復過程,包括提高神經元的可塑性、促進神經膠質細胞功能恢復、減輕腦部炎癥等,在NVU整體上發揮作用。

BMSCs促進神經祖細胞遷移與神經新生研究發現,將BMSCs移植到MCAO模型大鼠同側腦組織中,可增加缺血腦 組織中BDNF、重組人神經營養蛋白-3和VEGF等因子的表達,促進NSC增殖。在許多組織中,基 質細胞衍生因子一1α(stromal cell-derived facto-1α, SDF-1α)及其細胞受體趨化因子受體4(chemokine receptor4,CxCR4)已被證明可以指導與損傷修復相關的干細胞的遷移。BMscs減輕神經炎癥研究發現,BMSCs可以通過抑制內皮細胞表達細胞黏附因子-l,減輕中性粒細胞浸潤,下調MMP-9的表達從而抑制炎癥反應并減輕BBB的損傷。BMSCs通過外泌體促進神經修復
在對缺血性腦卒中的研究中發現,靜脈輸入干細胞囊泡具有神經保護作用,說明干細胞誘導的神 經系統恢復不僅是細胞再生的結果,還可以通過旁分泌發揮作用。
有研究證明,miR一17—92轉染后的BM—scs分泌的外泌體與未轉染的BMscs分泌的外泌體相比,前者促進神經功能恢復能力更強【2】。這些研究表明,外泌體及外泌體內所包含的micmRNA可能是BMSCs促進神經修復的關鍵。

展望
BMSCs在治療缺血性腦卒中和促進神經功能恢復方面有顯著作用,并且能在腦缺血發生以后應用,在治療疾病方面BMscs也擁有許多優勢,它不僅具有強大的增殖和分化潛能,且來源非常豐富,其 自身的低免疫原性的特點也減少了很多應用風險。此外,BMScs體外培養方法相對簡單,易于改造,對BMscs進行修飾可以提高BMscs的作用效果,為 BMSCs的應用提供了新的思路。
參考
【1】:MOISAN A。FAVRE I,ROME C.以nZ.Intravenous iniection of clinical grade human MSCs after experjmental stmko:functional benefit and microvascular effect[J]. cezf‰唧f口n£,2016,25 (12):2157—2171.【2】:XIN H,KATAKOWSKI M.WANG F.封口f.MicroRNA cluster miR.17.92 cluster jn exosomes enhance neuroplasticity 8nd fhnc. 1jonal recovery after stroke in mts[J].s£rok,2017,48(3): 747—753.
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