帕金森的發(fā)生是由于多巴胺耗竭、黑質(zhì)?(SN)?中神經(jīng)元的丟失以及其他大腦區域的路易體積聚。PD患者在運動(dòng)能力下降時(shí)會(huì )出現運動(dòng)遲緩、僵硬、休息時(shí)震顫和步態(tài)不穩。深部腦刺激或通過(guò)運用DA前體（左旋多巴）來(lái)增加DA水平的療法是目前可用于PD的治療選擇。然而，L-DOPA治療對PD的進(jìn)展影響不大，其療效隨著(zhù)疾病的進(jìn)展而降低。同時(shí)，也可能出現運動(dòng)障礙等不良癥狀。體外研究表明，干細胞可以分化為DAn并加速受損DAn的恢復。

干細胞可按其來(lái)源分類(lèi)：造血干細胞、神經(jīng)干細胞、上皮干細胞、皮膚干細胞、間充質(zhì)干細胞（MSCs）、胚胎干細胞（ESCs）、誘導多能干細胞（iPSCs）和神經(jīng)干細胞。干細胞?(NSC)?。MSCs可以來(lái)源于不同的來(lái)源，包括成人骨髓、脂肪組織、外周血和各種新生兒出生相關(guān)組織，也可以在體外誘導分化為成骨細胞、軟骨細胞、脂肪細胞和其他細胞類(lèi)型。

間充質(zhì)干細胞是多能非造血細胞，與其他細胞相比具有某些優(yōu)勢。間充質(zhì)干細胞具有最小的免疫原性，沒(méi)有畸胎瘤的風(fēng)險，也沒(méi)有倫理問(wèn)題。另一個(gè)優(yōu)勢是它們在個(gè)體化治療方面的潛力，因為間充質(zhì)干細胞可以從相同的患者身上獲得，而不會(huì )引發(fā)免疫反應。此外，間充質(zhì)干細胞移植到人類(lèi)或動(dòng)物體內后發(fā)生腫瘤的風(fēng)險較低。

然而，最近的研究表明，間充質(zhì)干細胞的旁分泌作用是由細胞外囊泡 (EVs) 的形成和釋放介導的。外泌體是EV的一種亞型，大小范圍為30至150nm，由所有活生物體細胞分泌。間充質(zhì)干細胞及其外泌體已在世界各地的多項臨床研究中用于治療多種疾病，例如骨骼和軟骨病變、糖尿病、心血管疾病、免疫相關(guān)和神經(jīng)系統問(wèn)題，以及肺部疾病、腎臟和肝臟。

為什么說(shuō)干細胞治療帕金森病具有臨床應用價(jià)值?

在本文中，我們將重點(diǎn)關(guān)注間充質(zhì)干細胞及其外泌體在治療帕金森病中的治療潛力。

帕金森的發(fā)病原理

PD是一種退行性疾病，影響0.3%的人口并導致運動(dòng)功能進(jìn)行性損害。錯誤折疊的蛋白質(zhì)，如α-突觸核蛋白，作為一種可能的病理因子，在大腦中異常積聚，導致路易體癡呆、PD癡呆、多系統萎縮和PD。

目前，傳染性病原體、殺蟲(chóng)劑 、重金屬和農村生活已被認為是PD的危險因素。

盡管帕金森病的環(huán)境風(fēng)險因素引起了很多關(guān)注，但遺傳變量在確定患病可能性方面的作用正變得越來(lái)越廣泛。盡管家族性PD占所有病例的不到10%，但多個(gè)基因的鑒定導致早發(fā)性PD提供了有關(guān)可能的病理途徑的重要信息。許多其他基因與帕金森病表型有關(guān)。然而，神經(jīng)系統測試經(jīng)常顯示其他體征，例如共濟失調、肌張力障礙或癡呆。

PD的發(fā)病機制受細胞代謝和蛋白質(zhì)清除的影響。藍斑中去甲腎上腺素能神經(jīng)元的退化可能與抑郁癥和癡呆癥有關(guān)。中縫和暗縫中5-羥色胺能神經(jīng)元的退化也可能導致抑郁癥。

間充質(zhì)干細胞對帕金森病的調節作用

最近，在PD患者的大腦和該疾病的動(dòng)物模型中發(fā)現了自噬系統的失調，這表明自噬在PD中具有潛在的作用。在PD模型中，MSCs已被證明可以改善a-syn清除并調節自噬溶酶體活性。

根據多項研究，MSCs在響應特定的趨化募集并釋放大量生長(cháng)和免疫調節因子后，表現出免疫調節作用，因此它們可以減輕炎癥并改善組織愈合。因此，間充質(zhì)干細胞的細胞療法已被用于調節炎癥和適應組織再生，以治療許多神經(jīng)炎癥和神經(jīng)退行性疾病，例如帕金森病。

間充質(zhì)干細胞也被認為具有免疫調節作用，因為它們可能在免疫系統不活躍時(shí)誘發(fā)炎癥，而在免疫系統過(guò)度活躍時(shí)抑制炎癥。這個(gè)過(guò)程通常被稱(chēng)為免疫系統的“傳感器和開(kāi)關(guān)”。在癲癇和PD動(dòng)物模型中，MSC治療增加了抗炎細胞因子水平，如轉化生長(cháng)因子-β1 (TGF-β1)、前列腺素E2 (PGE2)、肝細胞生長(cháng)因子 (HGF)、吲哚胺2,3雙加氧酶 (IDO)、一氧化氮（NO）、白細胞介素4（IL-4）和白細胞介素10（IL-10），同時(shí)降低促炎細胞因子水平（如白細胞介素6（IL-6）、白細胞介素1β（IL-1β）、腦和血液中的腫瘤壞死因子-α (TNF-α)) 。與這些發(fā)現一致，有人提出TNF通過(guò)增加TNF-α刺激的基因/蛋白6 (TSG-6) 的表達來(lái)有效限制小膠質(zhì)細胞活化，從而促進(jìn)MSCs的免疫抑制能力。

另一方面，一些治療效果似乎依賴(lài)于MSC釋放的神經(jīng)營(yíng)養因子（膠質(zhì)細胞源性神經(jīng)營(yíng)養因子 (GDNF)、神經(jīng)生長(cháng)因子 (NGF)、腦源性神經(jīng)營(yíng)養因子 (BDNF)），這些因子可以抑制DA神經(jīng)元凋亡并通過(guò)分泌促血管生成和有絲分裂因子如血管內皮生長(cháng)因子 (VEGF) 和成纖維細胞生長(cháng)因子2 (FGF2) 來(lái)增強神經(jīng)發(fā)生。

間充質(zhì)干細胞治療帕金森的臨床試驗

骨髓來(lái)源的間充質(zhì)干細胞治療帕金森?。?/strong>在2010年Venkataramana進(jìn)行的一項前瞻性、不受控制的試點(diǎn)研究中，自體間充質(zhì)干細胞被移植到7名嚴重帕金森病患者的SVZ。選擇這個(gè)大腦區域是因為它擁有最多數量的參與神經(jīng)發(fā)生的NSC。

統一 PD評定量表 (UPDRS)、Schwab和England (S&E) 以及Hoehn和Yahr (H&Y) 量表用于評估10-36個(gè)月期間的臨床情況。據報道，面部表情、步態(tài)和凍結期等癥狀在主觀(guān)上也有所改善。

2010年，在最近對53名PD患者進(jìn)行的試驗中，將已分化為多巴胺能細胞的修飾MSC直接插入供應黑質(zhì)的股動(dòng)脈。研究結果表明，動(dòng)脈內自體骨髓間充質(zhì)干細胞移植是一種安全有效的治療方法，消除了腫瘤發(fā)生和免疫反應的風(fēng)險。使用這種方法治療的患者均未出現嚴重的不良并發(fā)癥這一事實(shí)支持了這一點(diǎn)，并且正如研究表明的那樣，所有參與者都能夠在接受間充質(zhì)干細胞輸注后的第二天離開(kāi)醫院。

在Canesi等人的另一項初步研究中，五名患有進(jìn)行性核上性麻痹（一種罕見(jiàn)且嚴重的帕金森病形式）的患者通過(guò)腦動(dòng)脈給藥獲得了骨髓來(lái)源的MSCs。所有接受治療的患者在細胞輸注后都存活了一年，除了一名患者在9個(gè)月后死于與細胞給藥或疾病進(jìn)展無(wú)關(guān)的原因（意外跌倒）。在一年的隨訪(fǎng)期間，所有接受治療的個(gè)體的運動(dòng)功能評估量表至少保持穩定六個(gè)月。

2021年末，Schiess等人證實(shí)了20名輕度至中度PD受試者靜脈注射骨髓來(lái)源的間充質(zhì)干細胞的安全性和耐受性，這些受試者在一年的隨訪(fǎng)間隔結束時(shí)UPDRS評分降低。

人臍帶來(lái)源的間充質(zhì)干細胞治療帕金森?。?/strong>自從2010年的Venkataramana以來(lái)，已經(jīng)進(jìn)行了幾項其他調查，以使用上述量表確認間充質(zhì)干細胞治療對帕金森病的療效。2011年邱等人對8名PD患者進(jìn)行了人臍帶來(lái)源的MSC (hUC-MSC) 移植，觀(guān)察到移植后一個(gè)月內UPDRS的臨床改善。

三年后的2014年，Wang等人將15名PD（H&Y分期：3 –5）患者納入hUC-MSC移植的實(shí)驗計劃，表明干預后一個(gè)月內UPDRS顯著(zhù)下降。2016年，一項在5例PD病例中進(jìn)行同種異體移植hUC-MSCs靜脈移植的有限試驗報告了類(lèi)似的結果，根據UPDRS，這導致5名患者中有3名在三個(gè)月內降低了疾病嚴重程度。

最近，在2020年，Boika等人探討了自體間充質(zhì)干細胞移植對12名帕金森病患者的療效。移植后一到三個(gè)月評估治療的有效性。UPDRS用于確定運動(dòng)癥狀的嚴重程度。在移植后期間，他們發(fā)現研究參與者的運動(dòng)和非運動(dòng)主訴的嚴重程度在統計學(xué)上顯著(zhù)降低。

脂肪組織來(lái)源的間充質(zhì)干細胞治療帕金森病：最近，在2022年初，Shigematsu等人用5-6次重復輸注自體脂肪組織衍生的間充質(zhì)干細胞治療了3名帕金森病患者，這表明所有三名受試者的UPDRS都有顯著(zhù)的臨床改善。

外泌體；充當間充質(zhì)干細胞的旁分泌介質(zhì)

外泌體的定義：外泌體是源自?xún)润w復合物的EVs。EV根據其大小、貨物和來(lái)源分為三類(lèi)：外泌體、微泡和凋亡小體。在EV中，外泌體是最小的一類(lèi)；它們的大小為30到150nm，可以通過(guò)離心從所有體液中提取，例如母乳、血液、尿液、羊水和滑液、腹水和胸腔積液。

外泌體核酸：如前所述，miRNA等核酸構成了外泌體的重要組成部分。包括PD在內的幾種疾病已被證明與基因表達的改變有關(guān)，特別是在miRNA階段。由外泌體產(chǎn)生的miRNA也已被鑒定為可能的診斷標志物和靶向治療劑（圖1）。

圖1：(1) 使用多種技術(shù)將外泌體從細胞培養物和體液中分離出來(lái)。(2) 根據熒光激活細胞分選，它們含有一系列Rab蛋白、四跨膜蛋白、熱休克蛋白、細胞間粘附分子 (ICAM-1)、內體相關(guān)蛋白 (TSG101) 以及mRNA和mRNA等核酸(FACS)、質(zhì)譜分析和蛋白質(zhì)印跡

外泌體在帕金森病中的優(yōu)勢

目前還沒(méi)有準確的PD診斷方法。外泌體在PD中發(fā)揮兩個(gè)作用：診斷標志物和治療劑。

最近，尿液中富含亮氨酸的重復激酶2 (LRRK2) 突變升高與特發(fā)性PD和認知障礙的強度有關(guān)。另一項研究表明，PD患者的L1細胞粘附分子 (L1-CAM) 濃度要高得多，并且它與腦脊液 (CSF) 中的α-突觸核蛋白水平和tau濃度有關(guān)。PD外泌體中mRNA和miRNA的表達模式可作為疾病的診斷方法。

在治療方面，已發(fā)現DPSC產(chǎn)生的外泌體可預防PD模型中80%的多巴胺神經(jīng)元死亡。此外，最近對PD模型的一項研究表明，MSC產(chǎn)生的外泌體可以以轉錄活性模式保留人腦微血管內皮細胞 (HBMEC)，這可能有利于血管生成。

總之，外泌體在治療PD中的應用仍處于起步階段，但它們主要應用于診斷。盡管目前沒(méi)有可靠的基于外泌體的診斷工具可用于PD。

結論

干細胞移植具有治療帕金森病的潛能，諸多案例顯示間充質(zhì)干細胞移植治療具有可行性和安全性，甚至能阻斷病情的進(jìn)展，改善臨床病癥。這一案例的報道無(wú)疑為廣大帕金森病患者帶來(lái)了希望。

近年來(lái)，越來(lái)越多的研究證實(shí)，包括間充質(zhì)干細胞及分泌的外泌體在帕金森方面具有臨床應用前景，由此可見(jiàn)，干細胞治療帕金森前景十分可期。

參考資料：

Heris RM, Shirvaliloo M, Abbaspour-Aghdam S, Hazrati A, Shariati A, Youshanlouei HR, Niaragh FJ, Valizadeh H, Ahmadi M. The potential use of mesenchymal stem cells and their exosomes in Parkinson’s disease treatment. Stem Cell Res Ther. 2022 Jul 28;13(1):371. doi: 10.1186/s13287-022-03050-4. PMID: 35902981; PMCID: PMC9331055.

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