缺血性腦卒中容易導致殘疾,臨床上炎症是缺血後腦損傷的繼發進展

導語:中風是全球第二大

死亡原因

,也是導致成人殘疾的主要原因,隨著老齡化的到來,其發病率目前仍在增加,有

研究表明

,全世界每四個人中就有一個人會在他的

人生中經歷過中風

。大多數情況下,中風是由於動脈的突然阻塞引起的,但在某些情況下,中風可能是由於血管破裂時出血進入

腦組織而引起的

,前者是缺血性卒中,後者是出

血性卒中

,從性質上中風主要分類為這兩類。

缺血性腦卒中容易導致殘疾,臨床上炎症是缺血後腦損傷的繼發進展

01

血管阻塞導致大腦某些區域的血液供應減少,容易引發缺血性腦卒中

缺血性腦卒中約佔所有腦卒中的

85%以

,它是由於血管阻塞導致大腦某些區域的血液供應

減少而引起

的。血流受損後缺血性腦損傷的進展包括最初在

受影響

的血管床內形成不可逆轉的壞死組織核心,隨後在梗死周圍區域(核心周圍一個潛在的可挽救區域)出現

晚期損傷。

缺血性腦損傷的病理生理學涉及一系列有害

訊號級聯的啟用,

剝奪腦組織的氧氣和葡萄糖供應會導致能量

依賴的離子泵

和通道立即失效,導致潛在毒性濃度的興奮性神經遞質釋放,進而導致脆弱神經元的死亡。

越來越多的證據表明,炎症是缺血後腦損傷的

繼發進

,而這種炎症程度影響了缺血性腦卒中的

預後

。儘管卒中的治療選擇仍然有限,但隨著藥物和機械溶栓治療再通治療的進展,在幫助患者從缺血性卒中中恢復方面

已經取得了一些進展。

缺血性腦卒中容易導致殘疾,臨床上炎症是缺血後腦損傷的繼發進展

組織型

纖溶酶

原啟用劑(t-PA)是目前治療缺血性中風的

有效藥物

,但缺血性卒中發作後腦細胞的快速損傷和死亡限制了

神經保護

治療的開始時間視窗,t-PA的使用受到從缺血性卒中4。5h內的狹窄治療時間窗的限制,所以導致絕大多數患者得不到t-PA的及時

醫療救治

這種侷限性目前無法改變,所以目前關於缺血性腦卒中的研究策略已經轉向

神經修復療法

,尤其強調各種幹細胞的

生治療,

目前已有多項針對缺血性腦卒中的幹細胞療法在ClinicalTrials。gov註冊並進入

臨床研究

02

瞭解間充質幹細胞治療缺血性腦卒中的作用機制,調節炎症反應

1、抗炎作用和免疫特性

間充質幹細胞可透過分泌一些

細胞因子

,如白細胞介素-10、

白細胞介素-

17等來調節免疫反應,有學者研究了間充質幹細胞治療缺血性腦卒中6天后的IL-23和IL-17的表達,結果顯示IL-23/IL-17表達降低和

炎症損傷減輕

,說明間充質幹細胞在腦梗死中的

促炎作用

有可能是透過下調IL-23/IL-17來實現的。

也有一些研究發現間充質幹細胞下調了

白細胞介素-1

、白細胞介素-6和干擾素-γ等促炎因子,上調白

細胞

介素-10等抗炎因子,而這些細胞因子和間充質幹細胞的細胞數量可以調節調節性T細胞和輔助性T細胞

細胞之間的平衡

。另外,間充質幹細胞的免疫特性還表現在

制T細胞

、B細胞和NK細胞的增殖與活減輕細胞毒性作用。

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干擾素-γ來源於浸潤的T細胞

和NK細胞,

並介導腦缺血組織中的遲發性神經毒性,而間充質幹細胞可以透過抑制T細胞的增殖與活化來

減少細胞

毒性作用和減少干擾素-γ的產生。

研究發現

,間充質幹細胞治療大鼠缺血性腦梗死時增加了CD4+CD25+Tregs細胞的佔比,減少了NK細胞和效應T細胞分泌

干擾素-γ。

2、分泌多種神經營養因子

除了抗炎功能外,間充質幹細胞還能產生神經

營養細胞因子

。無論是來源於移植的間充質幹細胞還是誘導的

宿主細胞

,都被認為在神經保護中發揮重要作用,最終可能促進功能

恢復

同時RT-PCR分析也證實了BDNF,NGF

,NT-3

,NT-4/5,GDNF等神經營養因子的基因表達。

所以,

間充質幹細胞能促進缺血性腦卒中實驗動物的神經功能改善可能是神經營養因子起到了

神經保護作用。

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3、促進血管生成

間充質幹細胞在缺血性

腦梗死中的作用

還表現在增強了梗死區及其周圍的血管生成,在一項研究中,靜脈注射間充質幹細胞到大腦中動脈

閉塞的大鼠中

,誘導了血管內皮生長因子(VEGF)的

表達

和多種Ki-67陽性細胞生成,而這兩種細胞都是神經纖維生長和血管合成的關鍵特徵。

不僅僅是關於VEGF和ki-67的增生,還有研究表明間充質

幹細胞

促進腦組織缺血邊界區促血管生成素-1和血管性血友

病因子

的表達水平增高。間充質幹細胞選擇性地遷移到

損傷部位

,參與血管生成和動脈生成,並誘導新生血管反應,導致流向缺血區的血流顯著增加,有助於缺血性

腦損傷的修復。

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4、突觸可塑性

突觸素是一種突觸前囊泡蛋白,是

突觸發生的指標

,樹突狀棘是樹突中富含肌動蛋白的突起,透過促進

突觸

傳遞和

透過增加軸突狀棘接觸點來改善神經間

通訊

,從而促進突觸可塑性。在細胞治療中風中觀察到突觸素的表達增加和神經功能改善相同步,提示突觸形成改善了

神經功能。

生長相關蛋白-43和突觸素共存於

突觸前終末,

在腦梗死的缺血周圍皮質組織中,它們的水平

顯著降低

,而在恢復期時表達上調,功能改善。經MSC治療注射後的大鼠腦梗死模型的缺血區及其周邊區其GAP-43和SYP表達明

顯增多

。所以,間充質幹細胞治療中風突觸

發揮了一定的作用。

5、神經發生

神經發生是神經幹細胞和神經祖細胞向成熟實質細胞的

增殖和分

,成年哺乳動物的神經發生主要發生在海馬的

顆粒

下帶和腦室下帶和嗅球。中風時,缺血缺氧刺激腦室下帶的神經幹細胞募集增加,神經組細胞迅速再生,遷移到梗死周圍區域,並分化成成熟的神經元和

星形膠質細胞

缺血性腦卒中容易導致殘疾,臨床上炎症是缺血後腦損傷的繼發進展

另外,有

文獻報道了

,將人間充質幹細胞靜脈移植到大鼠

MCAO模型中

,8周後仍能在患側室管膜下區、齒狀回和梗死區周邊發現移植的間充質幹細胞及NSCs,說明移植的人間充質幹細胞能存活於

大鼠腦內

,還可以遷移到病變部位,能存活至8周,並轉分化為

神經細胞

,改善大鼠的神經功能。

結語:目前來說,

中風治療仍然是一個迫切

的、尚未得到滿足的需求,而間充質幹細胞治療中風是安全的,且被大量證據證明了

幹細胞再生療法的潛力

。對於間充質幹細胞對

缺血性腦卒中

的作用,單獨的細胞治療為其奠定了基礎。目前間充質幹細胞治療缺血性腦卒中的機理尚未完全闡明,還需

進一步的探索