脑瘫是一种通常由出生前或出生期间的脑损伤导致的疾病,会造成姿势和运动障碍。早期症状通常很轻微,可能会延迟诊断,直到孩子成长过程中出现更明显的迹象。
最近的动物研究表明,干细胞疗法若在急性或亚急性期(通常在出生后几周内)启动,可能有助于恢复神经功能。虽然一些临床研究提示即使在后期阶段也可能有获益,但确证性的临床试验尚未发表。
现在,一个日本研究团队在大鼠实验中证明,来自人乳牙牙髓的干细胞可能有助于治疗慢性期脑瘫。
名古屋大学医院临床教授、该研究的通讯作者佐藤义明表示:“这是首个证明干细胞治疗即使在运动障碍出现后仍然有效的动物研究。”
该研究结果发表在《干细胞研究与治疗》期刊上。
脑瘫影响每1000名活产婴儿中的2到3名,目前尚无治愈方法。其主要病因是缺氧缺血性脑病(HIE),这是由于流向大脑的氧气和血液减少所致。
佐藤说:“我们的团队正在与日本生物技术公司S-Quatre合作,开发一种利用人脱落乳牙干细胞(SHED)治疗HIE的新疗法。这些干细胞是从自然脱落的乳牙中收集的,否则这些牙齿将被丢弃。这种方法避免了与其他干细胞来源相关的伦理问题。”
由佐藤、神泽贵浩博士和高桥义幸教授领导的,名古屋大学医学研究生院和名古屋大学医院的研究团队,与S-Quatre合作,进行了一项实验研究,以确定基于SHED的治疗在脑瘫慢性期是否仍然有效。
动物模型实验
研究人员通过诱导7日龄大鼠的单侧缺氧缺血性脑损伤,创建了脑瘫模型,导致其出现类似人类偏瘫性脑瘫的单侧运动障碍。他们在大鼠4周龄时使用水平梯测试进行评估,并只选择了那些得分显著偏低的大鼠进行研究。
他们在5、7和9周龄(大致相当于人类青春期前阶段)的慢性期,向选中的大鼠静脉注射SHED。
研究人员比较了接受SHED治疗和未接受治疗的大鼠的运动和学习功能。在水平梯测试(大鼠需跨越一根横杆间距不规则的梯子)中,SHED组在四个月时的失误次数显著低于对照组。
在圆柱体测试(测量前肢不对称性)中,SHED组比对照组更多地依赖受损的前肢。在穿梭回避测试中,SHED组在后续测试中表现出显著更好的回避率,表明其学习和记忆能力有所改善。
通过使用量子点标记的SHED进行体内成像,研究人员追踪了这些细胞的迁移和生物分布,证实它们迁移到了大脑。
细胞培养实验
研究团队还进行了细胞培养实验,通过将SHED与其他类型的干细胞(如骨髓间充质基质细胞和皮肤成纤维细胞)进行比较来评估其效果。
在非接触共培养实验中,SHED促进神经干细胞增殖的效果优于其他细胞类型。研究人员将此归因于SHED能够高分泌肝细胞生长因子(HGF)。
这些结果表明,即使在慢性期,SHED治疗也能改善脑瘫大鼠模型的运动和认知损伤。这种治疗效果似乎是通过HGF及相关生物通路促进新生神经组织生长来实现的。
展望未来
名古屋大学医院正在进行一项临床研究,以评估单次静脉注射自体SHED在脑瘫儿童中的安全性和耐受性。根据这项研究的结果,该团队计划进行大规模试验和长期随访研究,以确认该疗法的疗效。
佐藤说:“我们的最终目标是,将这种方法确立为脑瘫患者及其家人的一种新的治疗选择。”
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