脊髓损伤(SCI)是中枢神经系统的一种严重损伤,常由创伤性因素(如外伤)或非创伤性因素(如感染、肿瘤)引起,导致脊髓结构被破坏,进而引发相应神经功能障碍。患者通常表现为损伤平面以下运动、感觉功能减弱甚至完全丧失,伴反射异常、自主神经功能紊乱(如血压/体温调节障碍)及大小便功能障碍等。
目前国际上广泛采用ASIA(美国脊髓损伤协会)分级标准,将脊髓损伤分为A至E五级,主要根据损伤的严重程度及运动、感觉和骶部功能的保留情况进行评估。
A级(完全损伤):骶段(S4-S5)无任何感觉或运动功能保留,即肛门周围无触觉或针刺觉,且肛门自主收缩消失。损伤平面以下所有功能丧失,是最严重的损伤类型。
B级(不完全感觉损伤):骶段保留部分感觉功能(如肛门周围触觉或针刺觉),但无运动功能。可能伴随损伤平面以下的某些反射活动,但无法自主控制。
C级(不完全运动损伤):损伤平面以下保留部分运动功能,且超过一半的关键肌力评级<3级(即肌肉可收缩,但不能抵抗重力)。可能存在部分自主控制能力,但功能受限明显。
D级(不完全运动损伤):损伤平面以下保留大部分运动功能,且至少一半的关键肌力评级≥3级(可抵抗重力)。患者可能具备独立行走或完成日常活动的能力,但可能存在协调性或力量不足。
E级(正常):感觉和运动功能完全正常,神经检查无异常,但可能曾有短暂损伤史。
SCI的治疗与康复一直是医学领域的重大难题之一,其核心难点在于神经元损伤后的再生与修复。目前治疗SCI的主要方法有手术减压、糖皮质激素(激素)冲击、物理康复治疗等。但这些常规治疗只能缓解症状,损伤的神经通路和运动功能无法恢复和重建。一个重要原因是,脊髓损伤后,受伤区域会逐渐形成类似"疤痕"的组织。这些疤痕不仅会阻断神经通路,还会释放阻碍神经再生的化学物质,导致神经元再生及突触重塑的可能性极低。
如何突破神经再生的内在生物学壁垒(如神经元固有的低再生能力、抑制性微环境)与外在物理屏障(胶质瘢痕),仍是SCI治疗的核心问题。
近年来,随着再生医学的发展,间充质干细胞(MSCs)凭借其自我更新、多向分化及免疫调节等优势成为该领域研究焦点。研究表明,MSCs可以通过旁分泌神经营养因子(如BDNF),改善局部缺血缺氧状态。此外,MSCs还能调节免疫反应,抑制促炎性小胶质细胞(M1型)的活化,同时增强抗炎修复型(M2型)细胞的功能,从而减轻继发性炎症损伤。综上,这些多维度作用机制为重建受损神经通路提供了新策略。
2025年4月,山东现代大学医学院的研究团队在《Frontiers in Cellular Neuroscience》(《细胞神经科学前沿》)上发表了一篇题为“Assessment of mesenchymal stem cells for the treatment of spinal cord injury: a systematic review and network meta-analysis”(间充质干细胞治疗脊髓损伤的评价:系统评价和网络荟萃分析)的新研究,研究团队通过系统回顾和网络荟萃分析,探讨了间充质干细胞(MSCs)移植在治疗SCI中的临床疗效,并提出了最佳移植策略。
研究团队对PubMed、Web of Science、Cochrane Library、Embase、中国知网(CNKI)、中国科技期刊数据库(VIP)、万方数据库和中国生物医学文献服务系统(SinoMed)等数据库进行了计算机检索,收集了截至2024年3月发表的关于MSCs治疗SCI的临床随机对照研究。
研究进展
研究团队共纳入了18项研究,涉及950名SCI患者。疗效评估采用ASIA运动评分(AMS)、ASIA感觉评分(ASS)以及日常生活活动评分(ADL)。研究团队进一步运用SUCRA(Surface Under the Cumulative Ranking)方法对不同治疗策略进行综合排名,其值越接近1,表示疗效越优。
结果显示,MSCs移植组患者在ASIA运动评分、ASIA感觉评分和日常生活活动(ADL)评分方面均显著高于对照组。
ASIA运动评分(ASIA Motor Score, AMS):用于评估脊髓损伤患者的肌肉运动功能,尤其适用于四肢瘫和截瘫患者。通过量化特定肌肉群的肌力,判断神经损伤的程度和恢复情况(分数越高,运动功能越好)。
ASIA感觉评分(ASIA Sensory Score, ASS):评估脊髓损伤患者的感觉功能(轻触觉和针刺觉),通过检测特定皮节(皮肤感觉区域)的敏感性,判断感觉神经损伤的范围和程度。
日常生活活动评分(ADL评分):评估患者在日常生活中独立完成基本活动的能力,是衡量生活质量和康复效果的重要指标,常用于脊髓损伤、脑卒中、神经退行性疾病等患者的功能评估。
脐带间充质干细胞(UC-MSCs)效果最佳
分析结果显示,脐带来源间充质干细胞(UC-MSCs)在所有评分维度上均表现出最佳疗效。其SUCRA值在ASIA运动、感觉及ADL评分中均居首位,表明其在运动功能恢复、感觉传导重建及生活能力改善方面具有显著优势。
研究中涉及的不同MSCs细胞来源。(A) 不同细胞来源的ASIA运动评分的网络关系;(B) 不同细胞来源的ASIA感觉评分的网络关系;(C) 不同细胞来源的ADL评分的网络关系;(D) ASIA运动评分的SUCRA;(E) ASIA感觉评分的SUCRA;(F) ADL评分的SUCRA;(G) ASIA运动评分的漏斗图;(H) ASIA感觉评分的漏斗图;(I) ADL评分的漏斗图。
鞘内输注为最优移植方法
在移植方法方面,鞘内输注(IT)显示出最优的治疗效果,其在各项评分指标的SUCRA值均高于静脉输注(IV)和局部输注(IL)等方式。这一优势可能归因于IT能够将MSCs直接靶向输送至脊髓损伤局部微环境,通过缩短细胞迁移路径、减少循环系统清除损耗,从而更高效地发挥干细胞对神经修复的促进作用。
研究中涉及的不同MSCs移植方式。(A) 不同移植方法的ASIA运动评分的网络关系;(B) 不同移植方法的ASIA感觉评分的网络关系;(C) 不同移植方法的ADL评分的网络关系;(D) ASIA运动评分的SUCRA;(E) ASIA感觉评分的SUCRA;(F) ADL评分的SUCRA;(G) ASIA运动评分的漏斗图;(H) ASIA感觉评分的漏斗图;(I) ADL评分的漏斗图。
基于对研究数据的系统分析,证实脐带间充质干细胞鞘内输注是治疗脊髓损伤效果较优的策略之一。与药物治疗及康复手段相比,干细胞疗法在运动功能重建、感觉恢复及生活能力改善等方面展现出更优疗效,为难治性SCI的神经功能重建提供了新的临床路径。
小结
综上所述,研究表明间充质干细胞移植在脊髓损伤的功能恢复中展现出显著治疗潜力。它通过靶向调节局部微环境、突破中枢神经系统的修复屏障,为脊髓损伤的临床治疗提供了新的思路,也为干细胞疗法在其他中枢神经系统疾病中的应用提供了新的可能。
随着细胞技术的不断进步,相信间充质干细胞移植将在脊髓损伤的治疗中发挥越来越重要的作用。
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本文仅做科普分享,参考资料如下:
[1]Assessment of mesenchymal stem cells for the treatment of spinal cord injury: a systematic review and network meta-analysis.https://doi.org/10.3389/fncel.2025.1532219