利用神經(jīng)干細(xì)胞的再生醫(yī)學(xué)正受到關(guān)注，因為它可以有效治療脊髓損傷和阿爾茨海默氏癥，這些疾病都會影響神經(jīng)細(xì)胞。到目前為止，人們認(rèn)為受損的神經(jīng)無法再生，但利用神經(jīng)干細(xì)胞的醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展可能會推翻這一觀點。本次我們將深入淺出地講解神經(jīng)干細(xì)胞的功能、作用、特性以及在再生醫(yī)學(xué)中的成果。

什么是神經(jīng)干細(xì)胞？解釋其在再生醫(yī)學(xué)中的功能、作用、特點和結(jié)果！

什么是干細(xì)胞？

干細(xì)胞具有再生和補充丟失的細(xì)胞的能力，并具有兩種能力：分化為皮膚、血液、肌肉和器官等組織的能力和自我復(fù)制的能力。

身體中每個細(xì)胞的壽命都很短，從幾天到幾個月不等，因此細(xì)胞不斷地被替換。

因此，干細(xì)胞在細(xì)胞替代中發(fā)揮著重要作用。此外，干細(xì)胞主要有兩種類型：上面解釋的“神經(jīng)干細(xì)胞”和分化為血液、皮膚、肌肉和器官等組織的“組織干細(xì)胞”。

什么是神經(jīng)細(xì)胞？

神經(jīng)細(xì)胞，也稱為神經(jīng)元，是構(gòu)成神經(jīng)系統(tǒng)并負(fù)責(zé)傳遞和處理信息的細(xì)胞。

神經(jīng)元通過形成網(wǎng)絡(luò)來支持大腦功能，例如感知、運動、記憶和學(xué)習(xí)，在網(wǎng)絡(luò)中，無數(shù)的神經(jīng)元通過稱為突觸的分支過程相互連接。

人們還認(rèn)為，單個神經(jīng)細(xì)胞可以通過突觸接收來自10,000多個神經(jīng)細(xì)胞的電信號。電信號通過神經(jīng)遞質(zhì)在神經(jīng)細(xì)胞之間傳遞。

什么是神經(jīng)干細(xì)胞？?

神經(jīng)干細(xì)胞是具有自我復(fù)制能力并分化為構(gòu)成大腦和脊髓的神經(jīng)元以及稱為神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的非神經(jīng)元細(xì)胞的細(xì)胞。

大腦中神經(jīng)干細(xì)胞的存在使得它們能夠共享神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞，以便在需要時補充它們的數(shù)量。因此，如果神經(jīng)干細(xì)胞的分化活性下降，就更容易出現(xiàn)抑郁癥和腦功能下降等各種癥狀。

神經(jīng)干細(xì)胞的歷史

到目前為止，人們認(rèn)為受損的神經(jīng)無法治愈，但現(xiàn)在有可能通過神經(jīng)干細(xì)胞的作用來修復(fù)它們。

這里就被寄予厚望在再生醫(yī)療中發(fā)揮巨大作用的神經(jīng)干細(xì)胞的歷史進(jìn)行說明。

20世紀(jì)90年代發(fā)現(xiàn)：1928年，西班牙研究人員報告稱，成年哺乳動物的神經(jīng)系統(tǒng)一旦受損就無法再生。

然而，20世紀(jì)60年代用老鼠進(jìn)行的實驗證實，神經(jīng)細(xì)胞在成年人體內(nèi)可以再生。

此外，20世紀(jì)90年代，人們在成年小鼠的大腦中發(fā)現(xiàn)了神經(jīng)干細(xì)胞，這些干細(xì)胞通過分裂和增殖產(chǎn)生神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞。

1928年第一份有關(guān)神經(jīng)細(xì)胞的報告發(fā)布60多年后，該報告被推翻。

神經(jīng)干細(xì)胞歷史概述：在神經(jīng)干細(xì)胞發(fā)現(xiàn)之前，神經(jīng)再生和新生的研究并沒有確鑿的證據(jù)，普遍的看法是“神經(jīng)是可以再生和被再生的”。

此外，雖然以前很多人認(rèn)為神經(jīng)不能再生，但大量研究已經(jīng)改變了這一觀點，認(rèn)為“神經(jīng)再生和新形成是可能的”。

因此，我們對神經(jīng)干細(xì)胞和神經(jīng)系統(tǒng)的常識和期望在未來將不斷改變。

神經(jīng)干細(xì)胞的特征和功能

神經(jīng)干細(xì)胞具有分化和自我復(fù)制的能力，并發(fā)揮補充神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞等重要作用。

接下來我們將分四大類講解神經(jīng)干細(xì)胞的具體特征和功能。

大腦中的干細(xì)胞：神經(jīng)干細(xì)胞位于大腦的海馬體和腦室下區(qū)。按照腦神經(jīng)的細(xì)胞周期，細(xì)胞核從大腦內(nèi)腦室移動到外腦膜，只有當(dāng)細(xì)胞核存在于腦室時才會進(jìn)行細(xì)胞分裂和增殖。

它還根據(jù)需要提供神經(jīng)細(xì)胞和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞，有助于預(yù)防記憶障礙和認(rèn)知能力下降。事實上，據(jù)報道，從海馬體中去除神經(jīng)干細(xì)胞會導(dǎo)致記憶力受損。

分化為非神經(jīng)元神經(jīng)系統(tǒng)細(xì)胞：神經(jīng)干細(xì)胞具有分化為神經(jīng)元以外的神經(jīng)細(xì)胞的能力。大腦網(wǎng)絡(luò)由無數(shù)相互連接的神經(jīng)細(xì)胞組成，構(gòu)成神經(jīng)組織的細(xì)胞約90%是非神經(jīng)元膠質(zhì)細(xì)胞。

神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞也有兩種類型：星形膠質(zhì)細(xì)胞，連接血管系統(tǒng)和神經(jīng)細(xì)胞以提供營養(yǎng)；少突膠質(zhì)細(xì)胞，增加神經(jīng)細(xì)胞之間電信號的速度。

神經(jīng)干細(xì)胞還可以分化成這兩種類型的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞，使它們能夠在大腦中維持恒定的功能。

胎兒大腦快速發(fā)育：構(gòu)成大腦的神經(jīng)細(xì)胞在胎兒發(fā)育過程中大量形成，大腦在短時間內(nèi)發(fā)育完全。

在胎兒發(fā)育過程中，神經(jīng)干細(xì)胞經(jīng)歷劇烈的細(xì)胞分裂以產(chǎn)生大量的神經(jīng)元。此外，在大腦形成的早期階段，神經(jīng)干細(xì)胞會反復(fù)進(jìn)行自我更新，從而增加其數(shù)量。

一旦神經(jīng)干細(xì)胞增殖到一定數(shù)量，就會產(chǎn)生神經(jīng)元和其他神經(jīng)系統(tǒng)細(xì)胞。因此，神經(jīng)干細(xì)胞在胎兒大腦中分裂非常活躍。

終生維持大腦功能：神經(jīng)干細(xì)胞存在于成人大腦中，但它們的增殖速度不如胎兒階段那么快。然而，為了在我們的一生中維持大腦功能，我們每天都會繼續(xù)提供神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞。

我們還知道，成年人體內(nèi)的神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的供應(yīng)量會隨著年齡增長和壓力而減少，但當(dāng)個體處于刺激和豐富的環(huán)境中時，供應(yīng)量就會增加。因此，許多人在成年期都會經(jīng)歷神經(jīng)細(xì)胞和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞供應(yīng)減少的情況。

神經(jīng)干細(xì)胞會隨著年齡而減少嗎？

隨著年齡的增長，神經(jīng)干細(xì)胞會失去增殖和產(chǎn)生神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的能力。

此外，神經(jīng)干細(xì)胞本身的數(shù)量也會減少，導(dǎo)致記憶力、學(xué)習(xí)能力、運動能力等大腦功能隨著年齡增長而下降，罹患癡呆癥和阿爾茨海默病的人數(shù)增加。

因此，如上所述，為了促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞的分裂，過上充實、無壓力的生活非常重要。

它會隨著年齡的增長而衰退，但你可以減緩衰退的速度。

近年來利用神經(jīng)干細(xì)胞移植技術(shù)產(chǎn)生的再生醫(yī)學(xué)成果

近年來，神經(jīng)干細(xì)胞移植在治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病領(lǐng)域取得了多項突破性進(jìn)展，國內(nèi)外研究團隊在帕金森病、脊髓損傷、中風(fēng)、漸凍癥、多發(fā)性硬化癥等疾病的臨床治療中展現(xiàn)了顯著成果。

一、帕金森病：無創(chuàng)移植與iPSC技術(shù)突破

國內(nèi)首例無創(chuàng)鼻粘膜移植神經(jīng)干細(xì)胞治療帕金森病：北京協(xié)和醫(yī)院團隊在2024年完成全球首例經(jīng)鼻粘膜移植神經(jīng)干細(xì)胞治療帕金森病的I期臨床試驗。該研究納入18名中晚期患者，通過鼻腔嗅覺神經(jīng)通路繞過血腦屏障，每周移植1次（共4次），劑量為150萬至1500萬個細(xì)胞。

隨訪12個月顯示，患者運動癥狀（MDS-UPDRS 評分）顯著改善，第6個月平均評分下降19.9分，且未出現(xiàn)嚴(yán)重不良事件。此方法因無創(chuàng)、可重復(fù)移植的優(yōu)勢，為后續(xù)II期臨床試驗奠定基礎(chǔ)。

這是全球首次通過鼻粘膜移植神經(jīng)干細(xì)胞治療帕金森病，這種無創(chuàng)方式被證明是安全有效的。研究結(jié)果以原創(chuàng)性論著的形式發(fā)表在中科院一區(qū)雜志《神經(jīng)病學(xué)、神經(jīng)外科和精神病學(xué)雜志》（Journal of Neurology , Neurosurgery&Psychiatry）上。

iPSC衍生多巴胺能神經(jīng)前體細(xì)胞移植治療帕金森病：2024年，士澤生物與上海市東方醫(yī)院劉中民院長團隊合作，已完成包括“全中國首例”在內(nèi)的多例iPSC衍生細(xì)胞治療帕金森病患者（臨床隨訪期至今超過12個月）。

患者術(shù)后12個月隨訪顯示，無細(xì)胞療法相關(guān)不良事件出現(xiàn)，且多例受試患者開關(guān)期時間及MDS-UPDRS評分量表等關(guān)鍵療效指標(biāo)及多項非運動指標(biāo)均獲得顯著性改善。

該團隊的通用型iPSC藥物“XS411注射液”已獲中美FDA批準(zhǔn)開展注冊臨床試驗，成為全球首個進(jìn)入III期的iPSC療法。

國際多中心研究：瑞典隆德大學(xué)的STEM-PD試驗使用胚胎干細(xì)胞衍生的多巴胺能神經(jīng)細(xì)胞治療帕金森病，患者術(shù)后24個月運動癥狀改善，無腫瘤或免疫排斥反應(yīng)。日本京都大學(xué)和美國紀(jì)念斯隆-凱特琳癌癥中心分別開展iPSC和胚胎干細(xì)胞衍生細(xì)胞治療帕金森病的I期試驗，均證實安全性，并觀察到部分患者運動功能改善。

二、脊髓損傷：材料科學(xué)與基因編輯助力

神經(jīng)干細(xì)胞聯(lián)合水凝膠材料：2023年4月，清華大學(xué)材料學(xué)院王秀梅團隊和北京清華長庚醫(yī)院神經(jīng)外科王貴懷團隊通過醫(yī)工交叉合作，開發(fā)了一種新型的N-鈣粘蛋白（NCAD）修飾的功能化定向納米纖維水凝膠（AFGN），為NSC“量身定制”適宜的遞送和生長微環(huán)境，聯(lián)合治療脊髓損傷（如下圖）。

動物實驗顯示，水凝膠促進(jìn)干細(xì)胞存活、分化及軸突再生，修復(fù)受損脊髓微環(huán)境，大鼠運動功能顯著恢復(fù)。該研究為臨床轉(zhuǎn)化提供了新策略。

長期療效與安全性驗證：2024年，加州大學(xué)圣地亞哥分校醫(yī)學(xué)院研究人員主導(dǎo)的一項I期臨床試驗，選取了四名完全性Asia-A級胸部脊髓損傷患者，這些患者損傷時間均超一年且經(jīng)其他治療無效。每位受試者接受來自同一株nsi-566神經(jīng)干細(xì)胞系的多次注射，總劑量達(dá)兩千萬個細(xì)胞，采用浮動插管技術(shù)在雙側(cè)進(jìn)行三次注射。

術(shù)后五年隨訪結(jié)果表明，所有受試者都很好地耐受了干細(xì)胞植入手術(shù)，證明了神經(jīng)干細(xì)胞移植治療慢性脊髓損傷的長期安全性和可行性。此外，兩名受試者在移植后五年有持久的肌電圖量化神經(jīng)系統(tǒng)改善證據(jù)以及神經(jīng)運動和感覺評分增加。

三、中風(fēng)：NSI-566細(xì)胞系與鼻內(nèi)鏡移植神經(jīng)干細(xì)胞治療

NSI-566細(xì)胞系治療缺血性中風(fēng)：2024年，在一項單點I期研究中，解放軍總醫(yī)院附屬八一腦科醫(yī)院等研究人員評估了NSI-566移植治療慢性運動性中風(fēng)引起的偏癱的可行性和安全性，并確定了未來試驗的最大耐受劑量。

該項Ⅰ期研究發(fā)在國際期刊雜志《Stem Cells Translational Medicine》上，這項研究結(jié)果表明，Ⅰ期臨床研究結(jié)果反響良好，顯示出一種特殊的人源神經(jīng)干細(xì)胞系對于偏癱性中風(fēng)（身體的一側(cè)無力或癱瘓）后運動功能恢復(fù)的治療潛力。

此外，隨訪24個月發(fā)現(xiàn)，患者Fugl-Meyer運動評分平均提高16分，改良Rankin評分改善0.8分，且無治療相關(guān)并發(fā)癥。MRI顯示梗塞腔新生組織形成，提示神經(jīng)再生。

經(jīng)鼻內(nèi)鏡精準(zhǔn)移植神經(jīng)干細(xì)胞：2022年8月1日起至2023年12月31日，解放軍總醫(yī)院第六醫(yī)學(xué)中心啟動了一項“神經(jīng)干細(xì)胞精準(zhǔn)移植”治療恢復(fù)期及后遺癥期腦梗死患者的I期臨床研究。經(jīng)腦立體定向/經(jīng)鼻粘膜途徑精準(zhǔn)移植神經(jīng)干細(xì)胞。

首例患者術(shù)后運動功能恢復(fù)，生活自理能力提升，該技術(shù)已進(jìn)入I期臨床試驗階段。

四、其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病：漸凍癥與多發(fā)性硬化癥

漸凍癥：2024年11月，士澤生物聯(lián)合上海市東方醫(yī)院（同濟大學(xué)附屬東方醫(yī)院）劉中民團隊等順利完成 “臨床級iPSC衍生亞型神經(jīng)前體細(xì)胞治療漸凍癥（肌萎縮側(cè)索硬化癥；ALS）”的全球首例患者入組。

此前，經(jīng)過多輪嚴(yán)格評審，本項臨床研究正式由國家兩委局批準(zhǔn)，作為國家級干細(xì)胞備案臨床研究項目正式開展：本臨床研究項目是我國首個（迄今唯一）正式獲批開展的iPSC衍生細(xì)胞藥治療漸凍癥的臨床研究，也是全球首例/首個異體通用型臨床級iPSC衍生神經(jīng)細(xì)胞再生治療漸凍癥的臨床研究。

截至目前，士澤生物臨床級iPSC衍生細(xì)胞治療中重度帕金森病最長隨訪期已超過9個月以上，迄今無細(xì)胞療法相關(guān)不良事件出現(xiàn)，且多例患者開關(guān)期時間及MDS-UPDRS評分量表等關(guān)鍵療效指標(biāo)及多項非運動指標(biāo)均有顯著性改善趨勢。

多發(fā)性硬化癥：2023年，一項由國際著名的醫(yī)學(xué)科研機構(gòu)共同合作完成，利用人類神經(jīng)干細(xì)胞（hNSC）治療進(jìn)行性多發(fā)性硬化癥（SPMS），在15位患者的試驗中取得了令人矚目的突破。結(jié)果表明是一種安全且耐受的方法。研究成果，發(fā)表在近期的《細(xì)胞與干細(xì)胞》雜志上。

初步的試驗結(jié)果顯示，大多數(shù)參與者在治療后表現(xiàn)出一定程度的神經(jīng)功能改善。這包括運動能力、感覺反應(yīng)和認(rèn)知功能的提高。MRI成像還顯示了一些患者神經(jīng)組織修復(fù)的跡象，為這一治療方法的潛在有效性提供了初步證據(jù)。

總結(jié)：近年來，神經(jīng)干細(xì)胞移植在技術(shù)創(chuàng)新和臨床轉(zhuǎn)化上取得顯著進(jìn)展，尤其在帕金森病、脊髓損傷和中風(fēng)領(lǐng)域。iPSC技術(shù)、基因編輯及材料科學(xué)的突破推動了治療的安全性和有效性，而政策支持加速了療法的落地。

神經(jīng)干細(xì)胞移植技術(shù)通向未來的再生之鑰

神經(jīng)干細(xì)胞，這群隱藏在神經(jīng)系統(tǒng)深處的 “種子細(xì)胞”，正用它們獨特的干性與可塑性，正重新定義人類對抗神經(jīng)系統(tǒng)疾病的可能。從修復(fù)帕金森病患者退化的多巴胺神經(jīng)元，到重建脊髓損傷中斷裂的神經(jīng)環(huán)路，這些微小卻強大的細(xì)胞在再生醫(yī)學(xué)的舞臺上，不僅展現(xiàn)了替代損傷組織、調(diào)控炎癥微環(huán)境的“修復(fù)者”角色，更通過臨床研究驗證了其改善運動功能、延緩疾病進(jìn)展的切實療效。

然而，這一領(lǐng)域仍面臨挑戰(zhàn)：如何精準(zhǔn)控制干細(xì)胞分化的命運？如何突破復(fù)雜微環(huán)境對細(xì)胞整合的阻礙？如何平衡技術(shù)創(chuàng)新與倫理邊界？這些問題既是科學(xué)的高墻，也是突破的契機。

隨著基因編輯、生物材料與人工智能等技術(shù)的交叉融合，神經(jīng)干細(xì)胞治療正從“概念驗證”邁向“個性化精準(zhǔn)醫(yī)療”的新階段。

可以預(yù)見，當(dāng)人類真正解鎖神經(jīng)干細(xì)胞的全部潛能時，那些曾被宣判為“不可逆”的神經(jīng)損傷與退行性疾病，終將在再生醫(yī)學(xué)的光芒下，迎來逆轉(zhuǎn)的曙光。

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