利用神經(jīng)干細胞的再生醫學(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(huì )影響神經(jīng)細胞。到目前為止，人們認為受損的神經(jīng)無(wú)法再生，但利用神經(jīng)干細胞的醫療技術(shù)的發(fā)展可能會(huì )推翻這一觀(guān)點(diǎn)。本次我們將深入淺出地講解神經(jīng)干細胞的功能、作用、特性以及在再生醫學(xué)中的成果。

什么是神經(jīng)干細胞？解釋其在再生醫學(xué)中的功能、作用、特點(diǎn)和結果！

什么是干細胞？

干細胞具有再生和補充丟失的細胞的能力，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制的能力。

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

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

什么是神經(jīng)細胞？

神經(jīng)細胞，也稱(chēng)為神經(jīng)元，是構成神經(jīng)系統并負責傳遞和處理信息的細胞。

神經(jīng)元通過(guò)形成網(wǎng)絡(luò )來(lái)支持大腦功能，例如感知、運動(dòng)、記憶和學(xué)習，在網(wǎng)絡(luò )中，無(wú)數的神經(jīng)元通過(guò)稱(chēng)為突觸的分支過(guò)程相互連接。

人們還認為，單個(gè)神經(jīng)細胞可以通過(guò)突觸接收來(lái)自10,000多個(gè)神經(jīng)細胞的電信號。電信號通過(guò)神經(jīng)遞質(zhì)在神經(jīng)細胞之間傳遞。

什么是神經(jīng)干細胞？?

神經(jīng)干細胞是具有自我復制能力并分化為構成大腦和脊髓的神經(jīng)元以及稱(chēng)為神經(jīng)膠質(zhì)細胞的非神經(jīng)元細胞的細胞。

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

神經(jīng)干細胞的歷史

到目前為止，人們認為受損的神經(jīng)無(wú)法治愈，但現在有可能通過(guò)神經(jīng)干細胞的作用來(lái)修復它們。

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

20世紀90年代發(fā)現：1928年，西班牙研究人員報告稱(chēng)，成年哺乳動(dòng)物的神經(jīng)系統一旦受損就無(wú)法再生。

然而，20世紀60年代用老鼠進(jìn)行的實(shí)驗證實(shí)，神經(jīng)細胞在成年人體內可以再生。

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

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

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

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

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

神經(jīng)干細胞的特征和功能

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

接下來(lái)我們將分四大類(lèi)講解神經(jīng)干細胞的具體特征和功能。

大腦中的干細胞：神經(jīng)干細胞位于大腦的海馬體和腦室下區。按照腦神經(jīng)的細胞周期，細胞核從大腦內腦室移動(dòng)到外腦膜，只有當細胞核存在于腦室時(shí)才會(huì )進(jìn)行細胞分裂和增殖。

它還根據需要提供神經(jīng)細胞和神經(jīng)膠質(zhì)細胞，有助于預防記憶障礙和認知能力下降。事實(shí)上，據報道，從海馬體中去除神經(jīng)干細胞會(huì )導致記憶力受損。

分化為非神經(jīng)元神經(jīng)系統細胞：神經(jīng)干細胞具有分化為神經(jīng)元以外的神經(jīng)細胞的能力。大腦網(wǎng)絡(luò )由無(wú)數相互連接的神經(jīng)細胞組成，構成神經(jīng)組織的細胞約90%是非神經(jīng)元膠質(zhì)細胞。

神經(jīng)膠質(zhì)細胞也有兩種類(lèi)型：星形膠質(zhì)細胞，連接血管系統和神經(jīng)細胞以提供營(yíng)養；少突膠質(zhì)細胞，增加神經(jīng)細胞之間電信號的速度。

神經(jīng)干細胞還可以分化成這兩種類(lèi)型的神經(jīng)膠質(zhì)細胞，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：構成大腦的神經(jīng)細胞在胎兒發(fā)育過(guò)程中大量形成，大腦在短時(shí)間內發(fā)育完全。

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

一旦神經(jīng)干細胞增殖到一定數量，就會(huì )產(chǎn)生神經(jīng)元和其他神經(jīng)系統細胞。因此，神經(jīng)干細胞在胎兒大腦中分裂非?；钴S。

終生維持大腦功能：神經(jīng)干細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(huì )繼續提供神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細胞。

我們還知道，成年人體內的神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細胞的供應量會(huì )隨著(zhù)年齡增長(cháng)和壓力而減少，但當個(gè)體處于刺激和豐富的環(huán)境中時(shí)，供應量就會(huì )增加。因此，許多人在成年期都會(huì )經(jīng)歷神經(jīng)細胞和神經(jīng)膠質(zhì)細胞供應減少的情況。

神經(jīng)干細胞會(huì )隨著(zhù)年齡而減少嗎？

隨著(zhù)年齡的增長(cháng)，神經(jīng)干細胞會(huì )失去增殖和產(chǎn)生神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細胞的能力。

此外，神經(jīng)干細胞本身的數量也會(huì )減少，導致記憶力、學(xué)習能力、運動(dòng)能力等大腦功能隨著(zhù)年齡增長(cháng)而下降，罹患癡呆癥和阿爾茨海默病的人數增加。

因此，如上所述，為了促進(jìn)神經(jīng)細胞的分裂，過(guò)上充實(shí)、無(wú)壓力的生活非常重要。

它會(huì )隨著(zhù)年齡的增長(cháng)而衰退，但你可以減緩衰退的速度。

近年來(lái)利用神經(jīng)干細胞移植技術(shù)產(chǎn)生的再生醫學(xué)成果

近年來(lái)，神經(jīng)干細胞移植在治療神經(jīng)系統疾病領(lǐng)域取得了多項突破性進(jìn)展，國內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了顯著(zhù)成果。

一、帕金森?。簾o(wú)創(chuàng )移植與iPSC技術(shù)突破

國內首例無(wú)創(chuàng )鼻粘膜移植神經(jīng)干細胞治療帕金森?。?/strong>北京協(xié)和醫院團隊在2024年完成全球首例經(jīng)鼻粘膜移植神經(jīng)干細胞治療帕金森病的I期臨床試驗。該研究納入18名中晚期患者，通過(guò)鼻腔嗅覺(jué)神經(jīng)通路繞過(guò)血腦屏障，每周移植1次（共4次），劑量為150萬(wàn)至1500萬(wàn)個(gè)細胞。

隨訪(fǎng)12個(gè)月顯示，患者運動(dòng)癥狀（MDS-UPDRS 評分）顯著(zhù)改善，第6個(gè)月平均評分下降19.9分，且未出現嚴重不良事件。此方法因無(wú)創(chuàng )、可重復移植的優(yōu)勢，為后續II期臨床試驗奠定基礎。

這是全球首次通過(guò)鼻粘膜移植神經(jīng)干細胞治療帕金森病，這種無(wú)創(chuàng )方式被證明是安全有效的。研究結果以原創(chuàng )性論著(zhù)的形式發(fā)表在中科院一區雜志《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)前體細胞移植治療帕金森?。?/strong>2024年，士澤生物與上海市東方醫院劉中民院長(cháng)團隊合作，已完成包括“全中國首例”在內的多例iPSC衍生細胞治療帕金森病患者（臨床隨訪(fǎng)期至今超過(guò)12個(gè)月）。

患者術(shù)后12個(gè)月隨訪(fǎng)顯示，無(wú)細胞療法相關(guān)不良事件出現，且多例受試患者開(kāi)關(guān)期時(shí)間及MDS-UPDRS評分量表等關(guān)鍵療效指標及多項非運動(dòng)指標均獲得顯著(zhù)性改善。

該團隊的通用型iPSC藥物“XS411注射液”已獲中美FDA批準開(kāi)展注冊臨床試驗，成為全球首個(gè)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試驗使用胚胎干細胞衍生的多巴胺能神經(jīng)細胞治療帕金森病，患者術(shù)后24個(gè)月運動(dòng)癥狀改善，無(wú)腫瘤或免疫排斥反應。日本京都大學(xué)和美國紀念斯隆-凱特琳癌癥中心分別開(kāi)展iPSC和胚胎干細胞衍生細胞治療帕金森病的I期試驗，均證實(shí)安全性，并觀(guān)察到部分患者運動(dòng)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(cháng)庚醫院神經(jīng)外科王貴懷團隊通過(guò)醫工交叉合作，開(kāi)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(cháng)微環(huán)境，聯(lián)合治療脊髓損傷（如下圖）。

動(dòng)物實(shí)驗顯示，水凝膠促進(jìn)干細胞存活、分化及軸突再生，修復受損脊髓微環(huán)境，大鼠運動(dòng)功能顯著(zhù)恢復。該研究為臨床轉化提供了新策略。

長(cháng)期療效與安全性驗證：2024年，加州大學(xué)圣地亞哥分校醫學(xué)院研究人員主導的一項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(shí)間均超一年且經(jīng)其他治療無(wú)效。每位受試者接受來(lái)自同一株nsi-566神經(jīng)干細胞系的多次注射，總劑量達兩千萬(wàn)個(gè)細胞，采用浮動(dòng)插管技術(shù)在雙側進(jìn)行三次注射。

術(shù)后五年隨訪(fǎng)結果表明，所有受試者都很好地耐受了干細胞植入手術(shù)，證明了神經(jīng)干細胞移植治療慢性脊髓損傷的長(cháng)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)系統改善證據以及神經(jīng)運動(dòng)和感覺(jué)評分增加。

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

NSI-566細胞系治療缺血性中風(fēng)：2024年，在一項單點(diǎn)I期研究中，解放軍總醫院附屬八一腦科醫院等研究人員評估了NSI-566移植治療慢性運動(dòng)性中風(fēng)引起的偏癱的可行性和安全性，并確定了未來(lái)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，這項研究結果表明，Ⅰ期臨床研究結果反響良好，顯示出一種特殊的人源神經(jīng)干細胞系對于偏癱性中風(fēng)（身體的一側無(wú)力或癱瘓）后運動(dòng)功能恢復的治療潛力。

此外，隨訪(fǎng)24個(gè)月發(fā)現，患者Fugl-Meyer運動(dòng)評分平均提高16分，改良Rankin評分改善0.8分，且無(wú)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)鼻內鏡精準移植神經(jīng)干細胞：2022年8月1日起至2023年12月31日，解放軍總醫院第六醫學(xué)中心啟動(dòng)了一項“神經(jīng)干細胞精準移植”治療恢復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)鼻粘膜途徑精準移植神經(jīng)干細胞。

首例患者術(shù)后運動(dòng)功能恢復，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)系統疾?。簼u凍癥與多發(fā)性硬化癥

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

此前，經(jīng)過(guò)多輪嚴格評審，本項臨床研究正式由國家兩委局批準，作為國家級干細胞備案臨床研究項目正式開(kāi)展：本臨床研究項目是我國首個(gè)（迄今唯一）正式獲批開(kāi)展的iPSC衍生細胞藥治療漸凍癥的臨床研究，也是全球首例/首個(gè)異體通用型臨床級iPSC衍生神經(jīng)細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衍生細胞治療中重度帕金森病最長(cháng)隨訪(fǎng)期已超過(guò)9個(gè)月以上，迄今無(wú)細胞療法相關(guān)不良事件出現，且多例患者開(kāi)關(guān)期時(shí)間及MDS-UPDRS評分量表等關(guān)鍵療效指標及多項非運動(dòng)指標均有顯著(zhù)性改善趨勢。

多發(fā)性硬化癥：2023年，一項由國際著(zhù)名的醫學(xué)科研機構共同合作完成，利用人類(lèi)神經(jīng)干細胞（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《細胞與干細胞》雜志上。

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

總結：近年來(lái)，神經(jīng)干細胞移植在技術(shù)創(chuàng )新和臨床轉化上取得顯著(zhù)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(dòng)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)干細胞移植技術(shù)通向未來(lái)的再生之鑰

神經(jīng)干細胞，這群隱藏在神經(jīng)系統深處的 “種子細胞”，正用它們獨特的干性與可塑性，正重新定義人類(lèi)對抗神經(jīng)系統疾病的可能。從修復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胞在再生醫學(xué)的舞臺上，不僅展現了替代損傷組織、調控炎癥微環(huán)境的“修復者”角色，更通過(guò)臨床研究驗證了其改善運動(dòng)功能、延緩疾病進(jìn)展的切實(shí)療效。

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

隨著(zhù)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)干細胞治療正從“概念驗證”邁向“個(gè)性化精準醫療”的新階段。

可以預見(jiàn)，當人類(lèi)真正解鎖神經(jīng)干細胞的全部潛能時(shí)，那些曾被宣判為“不可逆”的神經(jīng)損傷與退行性疾病，終將在再生醫學(xué)的光芒下，迎來(lái)逆轉的曙光。

主要參考資料：來(lái)源資料整理，可通過(guò)留言獲取。

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