最新研究发现| 羊水干细胞为中风提供更好的治疗方法
本文首发自博雅干细胞
作者：同济大学 Dr.WANG
专家审核：江苏大学附属医院 李晶 教授
2020年10月7日，《干细胞转化医学》杂志发表的一项研究指出了治疗缺血性中风的新途径。研究发现羊水干细胞可以恢复神经的可塑性——大脑的变化和适应能力,提高认知，取代由于缺血性中风导致的神经元受损或丢失。
这项研究发现人类羊水干细胞衍生的外泌体激活了神经元的促生存途径，以及停止细胞凋亡的途径，参与保护神经元和控制神经元细胞死亡过程。他们的发现可能推动一种更广泛适用的中风疗法的发展，而不受原先狭窄的治疗途径或其他疾病的阻碍[1]。
干细胞转化医学主编、维克森林再生医学研究所主任做出了评价:“这些早期的临床前研究结果无疑是鼓舞人心的，它证明了进一步研究人类羊水干细胞来源的外泌体作为再生细胞治疗的必要性，这些结果表明，干细胞有望成为这是一种改变数百万中风患者结局的新方法。
每年有550万人死于中风
根据世界中风组织的数据，全世界每年有550万人死于中风，脑中风主要分为出血性中风（脑出血）和缺血性中风（脑梗塞）两大类。87%的中风是由于向大脑供血的血管阻塞导致，属于缺血性中风。
目前使用的最有效的治疗方法是一种被称为组织纤溶酶原激活剂（t-PA）的凝血溶解药物。然而，t-PA必须在中风症状出现后3小时内给予，而即使在3小时内，治愈率也只有十分之一。t-PAs也有其自身的风险，特别是对于那些有出血病史、高血压、最近有过手术或创伤的患者不适用。还有一种尿激酶溶栓治疗，也可使中风发作之后脑组织再灌注，恢复血液流动，但溶栓治疗本身可导致脑损伤，即脑缺血/再灌注(I/R)损伤。I/R损伤是世界范围内致残、高发病率和高死亡率的主要原因之一。
为什么会选择羊水干细胞？
在探索更好的脑中风治疗道路上，干细胞由于其再生及修复受损组织的能力成为了一种可能的选择。
然而，由于成体干细胞在重新编程之后可能会保留先有的遗传条件，因此在应用上存在局限性。研究发现，人类羊水干细胞提供了一个干净的治疗环境。它是一种介于胚胎干细胞和成体干细胞之间的新型多能干细胞，能够安全地分化为各种类型的组织。此外，使用相关的伦理问题是最小的，因为它们是在常规羊膜穿刺术、妊娠晚期羊膜缩小术或剖宫产术中收集的。
在过去的十年里，人们对羊水干细胞越来越感兴趣，这促使研究人员也开始研究基于这种细胞的外泌体，包括细胞表达的一整套蛋白质并分泌到细胞外空间及其潜在的神经保护机制[2]。
羊水干细胞治疗缺血性中风取得进展
近年来，相继有文献报道了羊水干细胞治疗脑卒中的临床研究结果。2018年澳大利亚等国家研究人员的研究发现，为中风患者注射人体羊膜细胞(胎盘羊膜干细胞的一种)可有效减少脑部损伤，同时有助于患者恢复。研究成果已发表在美国《中风》杂志上[3]。
2019年发表在《Cell Transplant》上的动物研究也显示了羊水干细胞治疗对缺血大脑的益处。科研人员首先用大脑中动脉闭塞60 min后再灌注1 h、6 h、24 h的方法对大鼠脑缺血再灌注造成脑损伤，并对损伤大鼠进行尾静脉人羊水来源干细胞注射治疗。结果发现治疗后24小时、14天和28天，这些细胞似乎对缺血的大脑有有益的作用。这可能是基于它们增强内源性修复机制的能力。这些细胞具有与间充质干细胞相似的蛋白表达谱，具有抗炎的潜力,并且能够快速迁移到受损伤组织和炎症区域,维持细胞多能性和自我更新能力[4]。
图片来自文献1
还有研究发现，羊水干细胞移植治疗可以减少梗塞面积，提高认知功能的恢复。2014年，《Front Cell Neurosci》杂志上发表的关于羊水源干细胞移植治疗实验性缺血性脑卒中的疗效观察表明，细胞移植的中风动物比灌液的中风动物显著减少了92%的梗塞体积，这可能促进了动物运动和认知功能的恢复。此外，细胞移植的脑卒中动物的神经源性腹下区细胞增殖明显高于没有移植的脑卒中动物；腹下区未成熟的神经元细胞也比没有移植的脑卒中动物增加。腹下区细胞增殖的增加和神经元损失的减少都是大脑组织修复重建过程的标志[5]。
越来越多的研究证实羊水干细胞治疗缺血性中风十分具有前景，不过目前还处在临床研究阶段，未来需更大规模、为期更长的临床研究来验证。随着临床试验不断获得积极结果，安全性及疗效等相关问题将不断得到证实，相信，未来羊水干细胞有望成为缺血性中风的有效疗法。
参考文献：
1. Castelli V, Antonucci I, d'Angelo M, Tessitore A, Zelli V, Benedetti E, Ferri C, Desideri G, Borlongan C, Stuppia L et al: Neuroprotective effects of human amniotic fluid stem cells-derived secretome in an ischemia/reperfusion model. Stem cells translational medicine 2020.
2. Rodrigues M, Blattner C, Stuppia L: Amniotic Fluid Cells, Stem Cells, and p53: Can We Stereotype p53 Functions? International journal of molecular sciences 2019, 20(9).
3. Evans MA, Lim R, Kim HA, Chu HX, Gardiner-Mann CV, Taylor KWE, Chan CT, Brait VH, Lee S, Dinh QN et al: Acute or Delayed Systemic Administration of Human Amnion Epithelial Cells Improves Outcomes in Experimental Stroke. Stroke 2018, 49(3):700-709.
4. Sibov TT, Pavon LF, Cabral FR, Cunha IF, de Oliveira DM, de Souza JG, Marti LC, da Cruz EF, Malheiros JM, Paiva FF et al: Intravenous Grafts of Human Amniotic Fluid-Derived Stem Cells Reduce Behavioral Deficits in Experimental Ischemic Stroke. Cell transplantation 2019, 28(9-10):1306-1320.
5. Tajiri N, Acosta S, Portillo-Gonzales GS, Aguirre D, Reyes S, Lozano D, Pabon M, Dela Pena I, Ji X, Yasuhara T et al: Therapeutic outcomes of transplantation of amniotic fluid-derived stem cells in experimental ischemic stroke. Frontiers in cellular neuroscience 2014, 8:227.
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