干细胞治疗联合康复治疗改善中枢神经损伤

干细胞治疗联合康复治疗改善中枢神经损伤

牛俪丹 1 胡飞宇 2

1 商丘工学院，医学院，河南商丘， 476000

2新乡医学院，国际教育学院，河南新乡，453000

摘要

目的：探究干细胞疗法联合全面康复治疗手段对中枢神经系统的治疗作用及后遗症改善效果。

方法：有选择地查阅文献。

结果：在小鼠脑卒中、脑损伤、脊髓损伤模型和临床实验中，干细胞移植、干细胞外泌体等相关疗法均起到了明显改善损伤的作用。同时联合全面的康复治疗，通过功能量表评估、神经影像学检测和电生理检测等，发现疾病模型和病例有运动和感觉多方面的改善。

结论：干细胞治疗与全面系统康复训练相结合，可促进中枢神经系统的损伤恢复，同时减轻后遗症的症状，为患者提供新的康复途径，提高治疗效果。

关键词：干细胞治疗；康复治疗；中枢神经系统

对于中枢神经系统疾病，目前主流的治疗方法有神经外科手术和药物治疗，这些方法可能会减缓疾病的进展，改善特定疾病症状或减缓功能丧失的进程，但不能达到根治效果。因而，中枢神经系统疾病的患者经受着长期的神经系统缺陷问题。

近些年来，细胞疗法作为一种新型的中枢神经系统疾病治疗手段，逐渐受到关注。有动物实验表明，使用骨髓基质细胞^[1]和多能干细胞，如诱导多能干细胞和胚胎干细胞^[2]的细胞疗法，可以作为治疗中枢神经系统疾病引起的机体损伤的新方法。此外，在一项对中风患者进行的临床试验研究表明，静脉注射由自体血清包含的自体间充质干细胞，可以减少病灶面积并促进机体功能的改善^[3]。然而，尚不清楚由移植的干细胞所形成新神经元，是否可以形成新的准确的神经网络。

康复治疗手段旨在促进功能代偿性恢复。前期有一项研究表明，成年哺乳动物的运动皮层可因行为活动而发生功能结构改变^[4]。此外，运动锻炼可以增强内源性神经干细胞的神经元分化^[5]，以及一种与电化学神经假体和机器人姿势接口结合的新康复方法，可以在脊髓损伤后恢复对运动的自主控制。然而，证明细胞移植后康复训练对中枢神经系统影响的文献报道不多。

本综述将汇总有关中枢神经系统损伤的干细胞治疗研究和康复训练对中枢神经系统和机体其他功能的影响，来探讨干细胞移植后同时进行康复训练对疾病和并发症的作用。

中枢神经系统损伤后的干细胞治疗

中枢神经系统中的干细胞在胚胎发育过程中大量存在。在出生后和成人的中枢神经系统中，仍有少数干细胞在特定位置存活。中枢神经系统中成体干细胞分化最好的的两个区域是海马体齿状回的颗粒下区和侧脑室的脑室下区。海马体谱系产生的神经元祖细胞，分裂一次并整合到齿状回中的，有助于海马体保持稳态。脑室下区谱系进行多次分裂，以补充嗅球中的中间神经元，来支持低等哺乳动物的化学嗅觉感受器。在高等哺乳动物中，一些证据表明脑室下谱系可能通过归巢作用来应对肿瘤或中风损伤病灶^[6]，但这种现象的重要性尚不清楚。

干细胞存在于成人大脑中，并具有自我更新、多能性的特性，这些核心特征在中枢神经系统治疗修复中具有应用价值。首先，干细胞通过持续的分裂能力（自我更新）可以产生大量新细胞来替代损失的细胞或为剩余的组织提供营养支持（如分泌促进愈合的因子）。其次，因为干细胞具有多能性，它们针对特定的组织可生成不同类别的细胞。因此，来自中枢神经系统的干细胞（或那些可以被编辑加工后成为中枢神经系统细胞类型）具有其他的优势，即不仅是产生细胞，而是可以产生特殊的神经细胞（例如神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞）。中枢神经系统系统在病理进程中发生细胞损伤时，干细胞的这些特性对于机体修复非常重要^[6]。同时，干细胞至成年期仍存活的特性，增加了康复的可能性。我们可以使用临床相关的康复治疗方案来增强受损或患病的中枢神经系统中的神经发育，并促进具有功能意义的内源性细胞进行替换和自我修复，通过临床前神经系统疾病和损伤模型，来运用各种来源的干细胞移植进行相关实验。

中枢神经系统干细胞疗法与康复训练相结合

干细胞移植作为神经可塑性的另一种持续来源具有巨大潜在好处。在这种情况下，神经可塑性是指神经系统对刺激产生结构/功能的变化。因此，在受伤后进行干细胞移植，干细胞可能在神经基质形成的结构上和功能方面，产生重要的促进作用，在这个过程中应用康复手段，可以最大限度地提高当前干细胞治疗的功效。损伤、感觉或运动刺激可以激活神经系统，并证明联合疗法的合理性。

位于中枢神经系统中的干细胞可对损伤产生反应，有助于疾病的恢复过程。例如，小鼠急性脊髓损伤之后，其室管膜脊髓干细胞迅速增殖，产生神经胶质细胞^[7]。在中风动物模型中，产生于脑室下区的内源性神经祖细胞增殖并向病变迁移。更引人关注的是，这些细胞可以分化为成熟神经元^[8]，并可能与宿主组织进行整合^[9]。在这些研究中，供体细胞整合的时间框架发生在几个月内，这个时间段恰巧对应着中风后的恢复期。支持可能的内源性神经干细胞对中风恢复的贡献，与产生正常干细胞来应对损伤的正常动物相比，运用化学手段减少宿主干细胞的动物，中风后功能损伤更严重

^[10]。这些数据表明中枢神经系统干细胞在损伤后被动员，并可能有益于恢复过程^[11]。然而，临床结果肯定的是，对于损伤后的功能恢复，如果没有进一步的干预，只凭内源性干细胞是不足以达到功能完全恢复的程度。

对于外部施加的感觉和运动刺激，干细胞也会产生反应，为康复训练可增强干细胞治疗疾病的恢复效果，表明了潜在应用基础。这一发现是建立在以下研究中，感觉输入和运动活动可影响海马体中神经发育过程（例如，通过干细胞及其后代细胞的增殖），适当时间和剂量的运动和物理刺激可能会影响内源性干细胞反应。此外，相同的刺激可以提高供体细胞的活性、存活率和整合能力，增加干细胞移植效果，从而产生生物学意义上更持久的功能改善结果。康复运动可以刺激内源性或移植干细胞分泌神经营养因子，促进神经元健康和可塑性，并影响树突形态并增加血管分布^[11]，影响突触和受体蛋白质的表达^[11]。

在许多神经系统疾病中，单独的运动训练已经使很多患者的肢体功能障碍得到改善。然而，当运动训练与干细胞治疗相结合时恢复效果进一步增强。国内相关研究有，对于脊髓损伤患者，通过自体骨髓干细胞移植联合神经营养因子进行治疗，并且运用中西医结合的康复治疗手段，构建神经修复微环境，使得脊髓病变导致的运动和感觉功能障碍恢复明显^[12]；对于脑出血患者，通过脐带间充质干细胞移植并配合综合康复治疗，促进脑出血后神经功能恢复^[13]；对于重型颅脑损伤患者，进行带肌蒂颅骨成形术和自体干细胞动员，并进行综合康复治疗，明显改善颅脑损伤患者的神经功能，减轻并发症^[14]；以及通过自体脊髓干细胞动员联合康复手段，来治疗持续植物状态^[15]。

随着再生康复方法不断的研发和进展，康复治疗在再生医学中扮演着愈发重要的角色。本文通过中枢神经系统损伤后的干细胞治疗研究，突出了康复训练有助于再生过程的重要性。同时，研究者在面对神经系统的各种问题，应当临床与科研相结合，与时俱进，联合研究更有效的新型治疗方案。

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1. 牛俪丹（1996.12-）,女，汉族，籍贯：河南新乡，商丘工学院，助教，硕士学位，

专业：康复治疗学，研究方向：神经发育与康复治疗。

胡飞宇（1999.8-），男，汉族,籍贯：河南驻马店，新乡医学院国际教育学院，17级在读本科生，专业：影像诊断专业。