急性脑梗死(Acute Ischemic Stroke,AIS)是全球致死率和致残率最高的神经系统疾病之一。近年来,干细胞技术凭借其强大的组织修复与再生能力,为急性脑梗治疗提供了全新方向,成为神经科学领域的研究热点。
一,急性脑梗死(AIS)
急性脑梗死,俗称“脑梗”,是最常见的脑血管疾病,核心是脑部血管突然阻塞,导致对应区域脑组织缺血缺氧,进而引发神经细胞坏死、神经功能障碍。
其核心病因主要与“血管堵塞”直接相关,常见诱因包括三种,第一种是动脉粥样硬化,即长期高血压、高血脂、糖尿病等导致脑血管壁形成斑块,斑块破裂后形成血栓堵塞血管;第二种是血栓栓塞,指身体其他部位如心脏房颤时形成的血栓脱落,随血液流到脑部堵塞血管;第三种是血管狭窄或痉挛,即脑血管本身狭窄,或因情绪激动、寒冷等因素突发痉挛,导致血流中断。
这类疾病发作较为突然,几秒到几分钟内症状就会到达高峰,典型症状可通过“FAST 原则”快速识别。
具体来说,F代表面瘫,表现为一侧面部麻木、口角歪斜,微笑时两边不对称,A代表肢体无力,即一侧手臂或腿部无力、麻木,抬举时会下垂;S代表言语障碍,表现为说话含糊不清、无法理解他人语言,或突然说不出话;T则代表及时就医,强调出现上述任一症状时,要立即拨打急救电话,因为时间是挽救脑组织的关键。此外发作时还可能伴随头晕、视物模糊、意识障碍等症状。
急性脑梗死的危害也较为显著,约30%患者发病后1年内死亡,存活者中约70%会留下后遗症,比如半身不遂、说话困难、认知障碍等,严重影响生活质量,而且常规治疗仅能覆盖不足20%患者,因此亟需如干细胞治疗等新手段,来突破时间窗限制、改善患者预后。
二,干细胞的作用机制
间充质干细胞(MSC)通过多重旁分泌调控改善脑梗后脑组织微环境,促进自我修复,核心机制可分为三方面。
1,强效神经保护:
急性脑梗后,可逆性损伤区域的存亡直接决定患者预后。MSC可分泌脑源性神经营养因子(BDNF)、胶质细胞源性神经营养因子(GDNF)等,抑制神经细胞凋亡。同时调节谷氨酸转运体活性,减轻兴奋性毒性对神经细胞的二次损伤,从而扩大可逆性损伤区域的挽救范围。
2,减轻血脑屏障破坏:
脑梗后过度炎症反应是血脑屏障破坏、脑组织水肿的关键诱因。MSC可通过分泌IL-10、TGF-β等抗炎因子,抑制促炎因子释放,促进小胶质细胞向抗炎型(M2型)极化,同时减少中性粒细胞黏附到血管内皮,降低血管通透性,减轻脑组织水肿,避免炎症介导的进一步损伤。
3,血管与神经修复:
MSC分泌的血管内皮生长因子(VEGF)、成纤维细胞生长因子(FGF)可直接促进缺血区域毛细血管新生,改善局部血流灌注。此外,其分泌的因子还能激活脑内内源性神经干细胞,促进其向神经元、星形胶质细胞分化,并加速突触重塑与神经环路修复,为运动、语言等功能恢复提供结构支撑。
三,临床研究
2025年3月,Shuna Chen、Chao Han等学者发表的研究文献,聚焦探索脐带间充质干细胞对急性脑梗的免疫调节作用及其具体作用机制。
实验以大鼠为研究对象,先通过大脑中动脉阻塞法构建急性脑梗模型,再将大鼠分为三组,正常对照组(未造模)、模型对照组(造模后未注射干细胞)、脐带间充质干细胞处理组(造模后24小时静脉注射1×10^6个/只的脐带间充质干细胞)。
研究团队在造模后1天、3天、7天三个时间点检测相关指标,免疫检测显示,模型对照组的CD4+T细胞比例较正常对照组下降30%以上,同时模型对照组的Th17细胞比例升高约25%,Treg细胞比例下降约20%。
而干细胞处理组在造模后3天,CD4+T细胞比例开始回升,到7天时较模型对照组高20%,Th17细胞比例较模型对照组低18%,Treg细胞比例较模型对照组高15%,Th17/Treg的比例也接近正常水平。
另外,通过荧光标记观察,研究团队发现脐带间充质干细胞会向T细胞传递线粒体,且干细胞处理组的T细胞内ATP水平较模型对照组高22%,这种物质能反映线粒体功能。
除此之外,模型对照组的脑梗死体积占大脑半球体积的28%左右,7天后干细胞处理组的这一比例降至15%;在神经功能评分(Longa评分)中,模型对照组7天评分约2.8分(该评分体系中分数越高代表神经功能越差),而干细胞处理组降至1.5分,这些结果说明干细胞处理能减轻脑损伤且改善神经功能。
实验结论表明,脐带间充质干细胞能通过向T细胞转移线粒体,改善T细胞的能量代谢,进而减轻急性脑梗大鼠的T细胞亚群偏移和Th17/Treg失衡,最终实现减轻脑损伤、促进神经功能恢复的效果。该研究为脐带间充质干细胞用于急性脑梗治疗提供了实验支持,也明确了线粒体转移在干细胞免疫调节中的关键作用,为后续相关治疗方案的开发提供了参考
干细胞技术为急性脑梗死这一高致死率、致残率的神经系统疾病带来了新的曙光。未来,随着研究的不断深入和技术手段的持续创新,我们期待干细胞治疗能在急性脑梗治疗领域取得更大突破,为更多患者带来康复的希望。
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