治療坐骨神經損傷的干細胞治療方法及研究進展

　　與中樞神經系統(CNS)不同，周圍神經系統(PNS)在發生周圍神經損傷(PNI)的情況下能夠在一定程度上再生。

　　長時間不運動或久坐，會導致一些上班族和學生患上梨狀肌綜合征，而這一癥狀時間異常就會引起急慢性坐骨神經痛的常見疾病。

　　要知道，坐骨神經是來自腰椎和薦椎處的神經根相互連接而形成的，也最容易受損傷的周圍神經之一。任何的脊椎腫塊(例如突出的椎間盤或腫瘤)都會損害相關脊神經的根部，從而造成坐骨神經損傷。因為一旦受傷，神經系統與遠端器官之間的連接會中斷，一旦延誤治療會導致遠端器官萎縮和完全殘疾。

　　盡管神經外科、生物科學和再生醫學都取得了巨大的進步，細胞的周圍神經損傷(PNI)治療為再生醫學帶來了新的前景，但完全恢復還需要努力。

　　干細胞具有分化為神經細胞和神經膠質細胞的能力，可增強PNI后的神經再生。增強軸突再生，髓鞘再生和肌肉質量保存是干細胞促進神經再生的重要機制。

　　胚胎干細胞具有全能性

　　早在1998年，人體胚泡內層分離出胚胎干細胞(ESC)，進一步表明，胚胎干細胞具有全能性，能夠向 CNS和 PNS的神經元和神經膠質細胞分化，并具有在體內形成髓鞘的能力。此外，與間充質干細胞(MSC)相比，它們具有更大的分化潛能。由于它們是從胚胎中收獲，因此它們不易受到衰老的破壞作用，并且可以經歷更多的細胞分裂，從而導致幾乎無限的細胞數量。

　　很少有研究表明胚胎干細胞的免疫原性、致瘤性等，因為它們是從具有完整人類潛能的胚胎中提取的。然而，已有證明即使在沒有軸突生長的情況下，在受損的周圍神經中的ESC移植仍保留了肌肉質量。

　　有報道稱，在小動物坐骨神經損傷模型中，將ESCs直接移植到神經支配的肌肉中可以防止肌肉萎縮。有研究人員在大鼠坐骨神經損傷模型中，注射小鼠胚胎干細胞可獲得較好的組織學和電生理恢復。

　　干細胞可以分化為神經系統

　　來自羊水來源的干細胞(AFSC)具有間充質和神經干細胞的特征，可從羊水或羊膜中提取。研究表明，它們能夠分化為神經系統。此外，由于他們具有產生血管的巨大潛力，因此通過促進血液灌注，嗜性和增強神經內血管來支持外周神經再生。與ESC相似，AFSC在直接注射到神經支配的肌肉中時可以保留肌肉質量。研究人員還表明，針對GDNF的基因修飾AFSC通過增強活力并因此增強了再生過程，顯著改善了運動功能。

　　臍帶衍生的間充質干細胞(UC-MSC)也是PNI的細胞基礎治療的重要來源。在存在β-巰基乙醇、視黃酸和特異性細胞因子的情況下，由臍帶衍生的間充質干細胞分化為施旺細胞樣細胞，分泌神經生長因子(NGF)和腦源性神經營養因子(BDNF)。研究者們報道了在免疫抑制治療下，從臍帶衍生的間充質干細胞分化出的施旺細胞樣細胞移植入大鼠橫斷坐骨神經損傷后的功能恢復。在他們的研究中，施旺細胞樣細胞得以保持分化，并幫助軸突從近端殘端向外生長。

　　肌肉衍生干細胞(MDSCs)是一種多能干細胞，能長時間地增殖和自我更新，并存在于骨骼肌中。在培養過程中，它們表現為非附著的圓形細胞，形成球形菌落。應用 MDSCs的優點之一是，它們能在氧化和低氧壓中存活。有研究表明，它們可以分化為多種可接受的細胞類型，包括神經細胞。當肌肉損傷后MDSCs分泌營養因子，有助于肌肉恢復。

　　據研究人員報道，在小鼠粉碎模型中，未分化小鼠的MDSCs可促進神經再生，使其轉變為施旺細胞、周圍細胞、血管內皮細胞、損傷部位的血管再生及功能恢復，并有助于髓鞘化及神經血管再生。此外，在另一項研究中，MDSC注射到小鼠的神經外膜中，使其受到12毫米的的坐骨神經擠壓或7毫米的坐骨神經間隙，與無細胞神經導管橋接，并報告說，并報告了顯著的功能恢復，因為移植的細胞活躍地分化為施旺細胞、周圍神經和神經內膜細胞，以及周細胞和內皮細胞。研究人員采用人類的MDSCs治療小鼠坐骨神經橫切損傷。他們的結果表明，移植的細胞分化為施旺細胞并使髓鞘軸突化。

　　綜上所述，本文強調了不同來源的干細胞對治療PNIs的有益作用。但應設計策略以消除并發癥(例如，植入細胞的低存活率)。體外遺傳操作和營養因子的共同傳遞可能是有利的。此外，還應采用可靠的標記方法來追蹤植入細胞的長期命運并且對細胞的最終命運進行徹底研究，因為它與功能結果密切相關。

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