研究发现：间充质干细胞通过旁分泌作用可重建脊髓损伤后微环境

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脊髓损伤（SCI）是最具致残性和破坏性的神经系统疾病之一，脊髓神经纤维横断和周围组织损伤并伴有级联式炎症反应等继发性损伤，形成抑制性病理微环境，严重抑制了细胞迁移和轴突再生，进而致使脊髓神经再生非常困难。
抑制性病理微环境，是指脊髓损伤后会引发一系列生化级联反应，在损伤周围产生神经营养因子及前体、细胞因子和趋化因子失衡现象，抑制神经再生的微环境。

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图源网络
患者往往损伤平面以下感觉和运动功能部分或完全丧失，表现出肌张力异常、排尿排便障碍、肢体瘫痪等一系列临床症状。针对这种现象，目前我国临床上采取的治疗方法有很多，比如手术、药物、血管升压疗法、低温疗法、生长因子疗法、高压氧疗法等。即使如此，临床上尚未有有效的方法促进脊髓损伤功能恢复。因此，探索脊髓损伤的新治疗方法十分急迫与必要。
在脊髓损伤研究领域的多种实验性治疗策略中，干细胞疗法被认为是可能作用于抑制性微环境的良好治疗方法。
01干细胞可以作为脊髓损伤治疗的选择
2018年发表于著名期刊《神经再生研究》的一篇研究文章表明：通过腹膜内或静脉内途径注射间充质干细胞（mesnchymalstemcells,MSCs），能够促进脊髓损伤后的组织再生和功能改善，可以作为脊髓损伤治疗的可行替代方案。

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研究人员为成年雌性小鼠实施麻醉和椎板切除术，然后压缩它们的脊髓造成损伤。在损伤七天后，此时小鼠们病变的特征是亚急性，他们使用了两种MSCs给药途径，静脉内和腹膜内，随后开始进行评估。
通过共聚焦显微镜对样品的分析显示，从移植后7天（图1A ， B）到8周（图1C ， D），静脉内和腹膜内注射的MSC都存在于宿主组织中，这表明这些细胞能够迁移到损伤部位并在新的环境中存活。

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图1 ，注射后1周和8周追踪脊髓病变中心的间充质干细胞
细胞移植后8周，对营养因子进行免疫组织化学染色的分析显示：MSC组在脊髓中具有更高水平的营养因子（脑源性神经营养因子，神经生长因子，神经营养因子-3和神经营养因子-4）（图2A,B,C,D）。然而，静脉内和腹膜内两种MSC给药方式的组之间无显著差异，这表明注射途径不影响营养因子的表达。

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图2 ，脊髓损伤后8周受损脊髓中营养因子的表达
对用LFB染色的脊髓切片的分析显示，与对照组相比， MSC组的白质保存更好。用甲苯胺蓝染色的半薄横截面的脊髓形态分析显示，与对照组相比， MSC的组显示出更好的组织细胞结构和更多的髓鞘纤维。
此外为了评估MSC移植对运动功能的影响，研究人员进行了GMT（全球移动性测试）分析，与对照组相比，接受MSC移植的动物能够行走更长的距离，也实现了更高的运动速度，显著改善运动性能。
总的来说，该研究为MSC全身给药的益处提供了新的见解。研究证据表明通过全身途径给药的MSC能够迁移到脊髓损伤部位并通过局部旁分泌效应起作用，促进营养因子局部表达的增加，增强纤维保留和/或再生，同时显着改善运动功能。
02干细胞治疗脊髓损伤的机制
干细胞是未分化的原始细胞，是所有细胞谱系中最早的细胞类型，可以分化为多种细胞并无限增殖，所以又被称为“万能细胞” 。