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间充质干细胞有望逆转帕金森治疗现状
发布时间:2024-11-05 文章来源:本站  浏览次数:427

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帕金森病(Parkinson's disease)又称"震颤麻痹",巴金森氏症或柏金逊症,是排在肿瘤、心脑血管病之后的中老年人第三大疾病,成为威胁中老年人健康的主要“杀手”。主要表现为患者动作缓慢,手脚或身体其它部分的震颤,身体失去柔软性,变得僵硬。

帕金森病是老年人中第四位最常见的神经变性疾病,在65岁人群中,1%患有此病;在>40岁人群中则为0.4%。本病也可在儿童期或青春期发病。50%~80%的病例起病隐袭,首发症状通常是一侧手部的4~8Hz的静止性"捻丸样"震颤。

数据显示我国帕金森病人数超过300万,随着老龄化的发展,预计到2030年,我国帕金森病患者将达到500万人左右,占世界帕金森病患者的50%,而我国目前仍存在超过一半的患者未能识别诊断,几乎一半的患者尚未得到有效治疗。

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帕金森的早期症状

运动症状

慢 - 运动迟缓

行动变得缓慢,动作的幅度和频率减少。这可能表现为行走时的缓慢、起步困难、小碎步,以及书写时字迹变小。此外,面部表情也会减少,言语变得含糊不清。

抖 - 静止性颤抖

在静止状态下,肌肉无负重时会出现规律性的颤抖。这种颤抖通常可见于肢体,甚至包括头部和下颌。在紧张时,这种抖动会更加明显。

僵 - 肌强直

肌肉的肌张力升高,被动移动关节时会感觉到明显的阻力,有时候会感觉像是齿轮卡住一样。

倒 - 姿势平衡功能障碍

行走时感觉不稳定,步态前冲,容易摔倒,甚至在站立时无法维持平衡。

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非运动症状

睡眠障碍 - 快速眼球运动期睡眠行为异常

包括夜间频繁讲梦话、拳打脚踢、大声喊叫以及手舞足蹈等异常行为。

感觉障碍 - 嗅觉减退

无法辨别原本可以闻到的味道,甚至无法感受到气味的存在。

自主神经功能障碍 - 便秘

长期存在排便困难,甚至需要依赖通便药物。

精神及认知障碍 - 抑郁

患者情绪低落,兴趣减退,容易出现担心和胡思乱想的情况。


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帕金森的晚期症状

患者将会出现一些并发症,如泌尿系统感染、呼吸道感染、吸入性肺炎、心功能衰竭等。如控制不好,最后可能导致生活不能自理,进而将致命。

目前对于帕金森病的治疗手段主要集中在药物和手术两种。遗憾的是,这些方法并非对每个患者都有效,更重要的是,传统的治疗手段均无法逆转神经变性,无法增加多巴胺能神经细胞的数目。

传统的治疗手段
只能缓解症状,不能根治PD

研究人员便将目光转向了具有自我更新和多向分化能力的干细胞,并认为间充质干细胞(MSC)为治疗帕金森病提供一种新的思路和方法,并已取得一定的进展。

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间充质干细胞治疗帕金森的机制

1.细胞替代

文献报道:帕金森病病人大脑多巴胺能神经元随时间的推移而逐渐减少,在治疗上,目前有左旋多巴等药物可以起到替代丢失的多巴胺能神经元的作用,但是左旋多巴只有很少一部分可以透过血-脑屏障发挥治疗作用,而且对胃肠道、心血管等还会产生明显的副作用。MSC是一种具有多项分化潜能的干细胞,在特定的情况下,MSC能向神经元分化。

2.免疫调节

MSC具有调节免疫反应的优点,可以与先天性和适应性免疫细胞相互作用,通过直接的细胞-细胞接触和分泌可溶性因子发挥免疫调节功能。研究发现MSC可以抑制小胶质细胞的活化,降低促炎因子水平,促进α-突触核蛋白的自噬清除,减少细胞的氧化应激,这种抗炎效应能有效保护因炎症而受损的多巴胺能神经元。近来还有许多研究人员将免疫抑制剂与MSC联合应用,未来可以考虑将该方法应用到帕金森病的治疗中。

3.神经保护和抗凋亡

MSC可以分泌神经生长因子(NGF)、重组人神经胶质细胞源性神经营养因子(GDNF)、血管内皮生长因子(VEGF)、NT-3等多种生物活性因子。HOBAN等移植过表达GDNF的MSC后发现,纹状体TH阳性染色的密集区域较普通MSC组显著增多。这些神经营养因子、细胞因子可以促进神经细胞生长并且对治疗帕金森病等中枢神经系统疾病发挥重要作用。

4.促神经发生和血管生成 

帕金森病以多巴胺能神经元丢失为显著特征,促进血管生成及周围神经元再生可以起到治疗作用。MOU等研究发现干细胞能促进血管生成。抑制趋化因子CXCL-9的表达可以提升MSC的血管生成能力。MSC还参与ERK1/2MAPK、PI3K/AKT通路,增强神经发生和血管生成作用。

总之,MSC可以通过释放旁分泌因子激活内源性修复机制如神经发生、血管生成,同时减少多巴胺能神经元的损失。

5.改善细胞代谢

线粒体是细胞的能量工厂、细胞代谢的主要场所,与细胞氧化磷酸化供能、信息传递、细胞分化、氧自由基形成及凋亡过程紧密相关。近年来对线粒体的研究逐渐增多。毒性物质或线粒体DNA突变会导致脑组织线粒体的氧化呼吸复合物功能下降,进而导致氧化呼吸链受损即线粒体功能受损。这些又加重氧化应激,导致帕金森病病人多巴胺能神经元受损。

LI等提出MSC可以减轻氧化应激引起的线粒体功能障碍。LIU等进一步发现MSC可以将正常线粒体转移到受损的内皮细胞中,从而显著改善受损微血管内皮细胞的线粒体活性。MSC能为受损的神经元提供正常的线粒体,维持正常的细胞代谢,抑制氧化应激和细胞凋亡,从而达到治疗疾病的目的。

总的来说MSC治疗帕金森病的机制主要与MSC的替代作用、免疫调节作用、抗细胞凋亡以及改善细胞代谢等作用有关。MSC可以通过静脉、鞘内、鼻内等多种途径给药,让不同症状的帕金森得到更好的改善。

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帕金森的临床研究

2019年开始,国内启动了多项干细胞治疗帕金森的项目,也有新研究成果输出,这些成果向人们展示了干细胞治疗帕金森的前景。随着时间的推移,这项技术日渐成熟,且间充质干细胞对帕金森有不同程度的改善,大部分患者都有症状减轻,甚至越来越多的数据表明脐带间充质干细胞对帕金森安全有效。

案例一

来自干细胞治疗中心19例患者,其中男8例,女11例,中位年龄64岁,所有患者均经过神经内科专科确诊为PD,患病时间平均为4.5 年,多数患者经过左旋多巴、美多巴等药物治疗或继续药物治疗,症状持续加重。

靶向注射MSC 0.5×107个,为预防无菌性炎症反应同时给予地塞米松2mg,注射后去枕平卧6h,间隔1周再次注射上述剂量,共4次为1疗程,间隔3个月可进行再次治疗。

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图19例帕金森氏症患者MSC治疗前后神经系统评分比较

治疗后多数患者的部分症状得到改善,尤其以肌张力增高引起的异常症状改善明显,敏感的患者治疗后即有肌肉僵硬减轻,从Webster评分也可以看出,其中强直、姿势、步态、震颤、面容改善较明显(P均<0.01),而其他症状无改善或改善不明显。

案例二

合作医院收治的38例帕金森病为研究对象,采用足月妊娠产妇脐带处理后干细胞,于第2周期进行靶向注射治疗。

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图 治疗前后UPDRS评分比较

所有患者的静止性震颤、运动迟缓、肌强直、姿势步态障碍均不同程度缓解,治疗过程中及治疗后患者各项生命体征均较平稳。38例患者治疗后UPDRS评分显著低于治疗前,差异有统计学意义(P<0.5)。治疗过程中患者有低热、头痛、腰痛、 兴奋症状出现,给予对症处理后均完全缓解。均未见抗移植物宿主病,脐带间充质干细胞可显著改善帕金森病患者的临床症状。

案例三

合作医院内分泌科收治的 10 例帕金森患者,其中男6例,女4例,平均年龄65.3 ± 8.8 岁; 病程 1.5 ~ 8.5 年,平均 5.25 ± 2.7 年。取脐带组织体外培养扩增并进行鉴定,将 3~6 mL 含有细胞 5 × 10^6 ~ 1×10^7 的细胞悬液,通过静脉回输途径植入10例帕金森病患者体内。每周1次,治疗3次后,UPDRS评分具有显著性差异( P<0. 01) ,Webster评分有效改善患者行走姿势、震颤程度,自主运动及坐、起运动能力得到提高。

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图 P3代HUMSCs细胞表面标志物表达情况
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图 MSCs 治疗前后患者UPDRS评分变化

干细胞治疗PD前景无限!

当前,越来越多的临床前和临床研究正在进行密集的科学努力,利用干细胞治疗包括PD在内的人类神经退行性疾病,以改进和进一步优化干细胞治疗方案,使其更安全、更有效、成本更低。

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