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研究发现:间充质干细胞可缓解脑损伤和神经炎症反应
发布者:海南省干细胞工程中心 发布日期:2025-12-11 10:50

蛛网膜下腔出血(SAH)是一种致死率和致残率极高的脑血管疾病,其继发的脑损伤是导致患者不良预后的核心原因。目前临床治疗手段难以有效阻断脑损伤的病理进程,亟需开发新型治疗策略。

一,蛛网膜下腔出血(SAH)

蛛网膜下腔出血的核心病理损伤机制并非局限于初始出血造成的机械性损伤,更在于后续引发的一系列级联性病理反应,包括脑血管痉挛、血脑屏障破坏、神经炎症风暴、氧化应激损伤及神经细胞凋亡等,这些反应共同导致了严重的继发性脑损伤(SBI),成为影响患者预后的关键因素。

目前临床治疗手段多集中于控制出血、缓解血管痉挛等对症处理,缺乏针对神经修复与功能重建的特异性疗法。间充质干细胞(MSCs)因其强大的免疫调节和组织修复能力,在神经系统疾病治疗领域展现出广阔前景。

二,临床研究


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一篇题为《干细胞在蛛网膜下腔出血中的治疗潜力》的综述文章指出,来源脐带的间充质干细胞(UC-MSCs)在蛛网膜下腔出血(SAH)的治疗研究中显示出较大潜力。

在一项大鼠SAH模型中,注射人脐带间充质干细胞能够降低脑内炎症因子水平,改善神经行为功能,并减轻慢性脑积水的发生。文献结论认为,脐带间充质干细胞主要通过发挥抗炎、抗凋亡等作用,在临床前SAH模型中表现出明确的神经保护效果。

另一篇研究文献探讨了间充质干细胞(MSCs)移植对蛛网膜下腔出血后早期脑损伤的治疗作用及其潜在机制。研究人员通过血管穿刺法建立大鼠蛛网膜下腔出血模型,并将大鼠分为不同组别进行干预,实验组通过静脉注射3×10⁶个间充质干细胞进行治疗,研究通过神经行为评分、脑含水量测定、血脑屏障通透性检测、影像学及组织病理学分析等多重手段评估治疗效果。

实验数据显示,蛛网膜下腔出血导致大鼠神经功能评分下降约40%,脑水肿加重15%-20%,血脑屏障严重破坏,同时伴随小胶质细胞过度活化及相关促炎因子水平显著升高。

接受间充质干细胞治疗后,大鼠神经功能改善近30%,脑水肿减轻约10%,血脑屏障完整性得到较好恢复。小胶质细胞活化标志物表达下降50%以上,促炎因子如白细胞介素-1β、白细胞介素-6和肿瘤坏死因子-α的表达降低40%-60%,而抗炎因子白细胞介素-10水平则上升约1倍。

机制研究进一步发现,间充质干细胞的保护作用与其上调脑内Botch蛋白表达密切相关,Botch水平可升高1.5倍,并有效抑制Notch1信号通路的异常活化及其下游核因子-κB的磷酸化,而当使用基因技术降低间充质干细胞中Botch的表达后,其对脑损伤的保护作用及对Notch1通路的抑制效果均基本消失。

该研究结果表明间充质干细胞移植能有效缓解蛛网膜下腔出血后的早期脑损伤和神经炎症反应,其作用机制可能通过上调Botch蛋白,进而抑制Notch1信号通路的过度激活来实现。这一发现为临床治疗蛛网膜下腔出血提供了新的实验依据和潜在策略。

三,间充质干细胞的作用机制


1,抗炎与免疫调节机制

间充质干细胞(MSCs)通过分泌抗炎细胞因子及抑制促炎因子释放,阻断蛛网膜下腔出血(SAH)后早期炎症级联反应,同时调节免疫细胞表型,抑制中性粒细胞、淋巴细胞浸润及小胶质细胞过度活化,减少炎症介质对血脑屏障(BBB)的破坏,降低脑水肿及继发性脑损伤风险。

2,神经保护与抗凋亡机制

SAH后血红蛋白分解产物、氧化应激产物及兴奋性氨基酸会诱发神经细胞凋亡,MSCs通过旁分泌途径释放神经营养因子,激活抗凋亡信号通路,减少神经元、星形胶质细胞及血管内皮细胞凋亡。MSCs还可清除活性氧,增强细胞内抗氧化酶活性,抑制脂质过氧化反应,减轻氧化应激对神经细胞膜及DNA的损伤,维持神经细胞存活。

3,血管新生与脑灌注改善机制

SAH后脑血管痉挛是导致脑缺血缺氧的关键因素,MSCs可分泌血管生成因子,促进缺血区域血管内皮细胞增殖、迁移及管腔形成,加速侧支循环建立。此外,MSCs可分化为血管内皮样细胞和周细胞,参与受损脑血管的结构修复,增强血管壁稳定性,降低迟发性脑血管痉挛的发生率。

4,胶质瘢痕抑制机制

MSCs可抑制星形胶质细胞过度活化与增殖,减少胶质纤维酸性蛋白(GFAP)表达,降低胶质瘢痕形成程度,避免瘢痕组织对神经纤维再生的机械阻挡。此外,MSCs自身可分化为神经样细胞、星形胶质细胞及少突胶质细胞,直接补充受损脑组织细胞,参与神经环路修复。

间充质干细胞正凭借自身独特的生物学优势崭露头角,其多靶点的协同调控机制,在减轻脑损伤、促进神经功能恢复方面展现出显著效果。随着研究持续深入,间充质干细胞疗法有望成为蛛网膜下腔出血治疗的重要突破方向,为患者带来更有效的治疗方案,推动神经系统疾病治疗水平迈向新的高度。

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