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科普日谈丨外泌体疗法:脊髓损伤修复的“诺亚方舟”

发布时间:2021-05-27    浏览量:0

  脊髓作为人体中枢神经重要的部位,位于脊椎骨组成的椎管中,成长圆柱状,上端连接延髓,两旁发出成对的神经,用于连接大脑和周围神经系统和组织,接受大脑发出的信号,支配身体的感觉和运动。

外泌体

  脊髓损伤(Spinal cord injury,SCI),通常指脊髓受到外部影响,神经连接遭到破坏,导致感觉和运动功能暂时或永久丧失,造成损伤部位及其以下部分瘫痪或全部瘫痪,使患者终身残疾。脊髓损伤是一种常见外伤,可能由于高空坠落或者车祸,也可能是骑行过程中不慎摔倒或者是一次潜水过程中的意外撞击。

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  脊髓损伤可分为原发性脊髓损伤与继发性脊髓损伤,前者是指外力直接或间接作用于脊髓所造成的损伤。而大部分脊髓损伤是由于炎症、神经细胞死亡、离子失调、自由基和脂质过氧化作用等多种因素造成的二次伤害,导致正常的神经通路被阻断,血脑屏障功能障碍,细胞凋亡和坏死,紧随其后的是脊髓神经的变性。 

  创伤性脊髓损伤中,早期的手术治疗:如骨折复位、清除骨片解除压迫、内固定手术等对预防继发性损伤至关重要,术后的药物治疗主要是依赖于糖皮质激素冲击疗法,神经节苷脂治疗等促进神经修复。然而脊髓损伤治疗的难点依然是神经传导的重建和运动功能的恢复,目前尚未研究出效果显著的治疗方案。

   干细胞—“诺亚方舟”的原动力

  干细胞疗法是一种相对较新的治疗方案,脐带间充质干细胞来源于脐带的华通氏胶、与胚胎干细胞、诱导多能干细胞干细胞相比,涉及较少的伦理问题和安全问题,因此在很多医学领域如治疗心肌梗死、骨关节炎、移植物抗宿主病、糖尿病、多发性硬化症得到广泛应用。

  也有研究指出,脐带间充质干细胞治疗神经系统疾病具有良好的临床应用前景、在治疗脊髓损伤取得较为满意的结果。脐带间充质干细胞移植可减轻脊髓损伤后神经性疼痛症状并可促进脊髓损伤后的运动功能恢复,在脊髓损伤动物模型中,脐带间充质干细胞显示出良好的神经营养、抗凋亡和抗炎作用。

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  △ 来源于骨髓、脐带、脂肪等组织的间充质干细胞,移植到损伤的脊髓中时可通过自分泌和/或旁分泌作用,对脊髓损伤修复产生积极的影响,包括轴突再生、炎症调节以及支持髓鞘再生等。

   外泌体—“诺亚方舟”的硬核

  外泌体是一种直径为30-150nm的细胞外囊泡,在细胞间通讯中起着重要的作用。外泌体参与到机体的免疫应答、抗原提呈、细胞迁移、细胞分化及肿瘤侵袭等各方面,且免疫原性低。

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  间充质干细胞来源外泌体具有与间充质干细胞相似的功能,外泌体介导的旁分泌作用可能是间充质干细胞在周围神经修复中的作用机制之一。研究发现,在脊髓损伤修复过程中,间充质干细胞(MSCs)外泌体可降低细胞凋亡和抑制炎症,还可促进血管新生,并抑制A1神经毒性反应性星形胶质细胞的激活。 

  组织工程材料—“诺亚方舟”的东风

  组织工程材料包括源自生物体的天然生物材料和人工合成的高分子生物材料等,以更好地还原体外的干细胞微环境,具有诱导组织再生、调节细胞生长和功能分化的等功能,是组织再生的支架与模板,为启动和维持细胞功能提供重要的生化和物理信号。 

  胶原蛋白、透明质酸钠等天然生物材料,具有促进细胞粘附和生长的作用,在组织修复领域具有广阔的应用前景。在不破坏生物性材料的完整性和干细胞或外泌体功能的前提将外泌体连接在支架材料上,改善甚至营造一个更适合细胞生长和发挥功能的微环境,招募和调节内源性神经干细胞,在损伤两端形成连接,实现神经再生,是攻克脊髓损伤修复的关键。 

  即便是在发达国家先进的医疗技术保障下,创伤性脊髓损伤(SCI)致残的问题仍不能得到很好解决,因此产生的直接医疗费用和经济生产力损失,对国家财政和家庭的负担都是巨大的。 

  目前,世界上有无数的科研团队正在攀登脊髓损伤修复这座高山,基于已有的研究结果,干细胞及其外泌体复合新型组织工程材料,有望解决脊髓损伤治疗的难点-重建神经传导和恢复运动功能,成为修复脊髓损伤的诺亚方舟,给患者带来重新站起来的希望。

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  美高梅4688集团am以标准化、良好表征、经过权威第三方机构-中检院质量复核的脐带间充质干细胞作为外泌体制备的种子细胞,基于标准化细胞培养条件,自主研发建立了外泌体大规模制备和鉴定工艺。

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  外泌体产品活性稳定、纯度更高,在心血管系统、神经系统、肌肉骨骼系统、肝损伤、皮肤损伤修复等方面都展现出强大的修复再生和保护能力。

  

  参考文献:

  [1] Zhang L ,  Fan C ,  Hao W , et al. NSCs Migration Promoted and Drug Delivered Exosomes‐Collagen Scaffold via a Bio‐Specific Peptide for One‐Step Spinal Cord Injury Repair[J]. Advanced Healthcare Materials.

  

  [2] Monticelli M ,  Garbossa D ,  Zenga F , et al. Mesenchymal Stem Cells for Spinal Cord Injury: Current Options Limitations, and Future of Cell Therapy[J]. International Journal of Molecular Sciences, 2019, 20(Novel MSC Perspectives: From Cell Regulation to Tissue Regeneration).


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