干细胞治疗脑梗死的机制
促进神经再生
- 神经干细胞(NSCs)可分化为神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞，有助于补偿内源性神经细胞不足并改善细胞存活的炎症微环境 2
- 电针结合干细胞治疗可显著促进神经干细胞增殖、迁移和分化，减少脑梗死体积并改善神经功能 1
- 干细胞通过上调BDNF(脑源性神经营养因子)和NT4(神经营养因子-4)等神经营养因子的表达，促进缺血脑区的神经发生 1
减轻神经炎症
- 神经炎症在缺血性脑卒中的发病机制中起关键作用，干细胞可通过调节炎症反应改善预后 1
- 干细胞可减少脑缺血后NLRP3炎症小体的激活，降低IL-1β和IL-18等促炎细胞因子的表达 1
- 干细胞治疗可减轻血脑屏障损伤，降低脑微血管内皮细胞通透性和小胶质细胞介导的神经毒性 1
线粒体转移机制
- 线粒体功能障碍是缺血性脑损伤的重要病理过程，干细胞介导的线粒体转移可为缺血脑组织提供额外的线粒体 3
- 干细胞可将健康线粒体转移到缺血的血管内皮细胞和神经元中，这一过程被认为是治疗缺血性脑损伤的潜在策略 3
干细胞治疗的优化方法
基因修饰与联合治疗
外泌体治疗
- 基于旁分泌效应，神经干细胞衍生的外泌体可克服与细胞治疗相关的许多风险和困难 2
- 外泌体miR-146b是神经发生的重要神经调节因子，可促进缺血后内源性神经干细胞分化为神经元 1
- 神经干细胞基于的无细胞治疗是一种新的治疗策略，未来在治疗缺血性脑卒中中将发挥更重要的作用 2
临床应用的挑战
- 目前脑卒中的标准治疗仍是静脉溶栓(tPA)和血管内取栓术，但由于治疗时间窗有限，只有少数患者能接受这些治疗 1
- 干细胞治疗尚未成为临床标准治疗，存在细胞存活率低、免疫排斥和肿瘤形成风险等问题 4
- 从实验模型到患者的有效药物候选物的转化系统性失败，需要更好的模型如人类iPSC衍生的3D大脑类器官来研究缺血性脑损伤 5
研究进展与前景
- 使用人类神经干细胞移植治疗局灶性缺血模型显示，移植动物在运动、感觉和认知功能方面均有显著改善，同时伴随梗死体积的显著减少 6
- 免疫电镜证实了来自移植的人类神经干细胞的神经元与宿主神经元之间的突触接触 6
- 线粒体靶向治疗是一个新兴领域，理解线粒体在缺血相关神经元死亡和保护中的作用可能为开发创新性治疗方案提供依据 1
尽管干细胞治疗脑梗死显示出前景，但目前仍需更多临床研究来确定其安全性和有效性，以及最佳的细胞类型、给药途径和时间窗口 2, 4。