脊髓损伤的移植治疗研究现状及进展

2007-08-27 文章来源:admin 点击量:1407   我要说

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    随着现代交通和工矿事业的发展,脊髓损伤的发生也呈逐年增加的趋势。此类患者在美国每年约有11 000例[1] 。而起这些多是青壮年人,这对社会,家庭,个人都是不可估量的损失。科学家们在这方面投入了大量的心血,而且也取得了许多可喜的成就。其中研究得较热,也取得较显著成就的是移植治疗。包括周围神经移植(PNS),大网膜移植,雪旺氏细胞移植,嗅鞘细胞移植,胚胎组织细胞移植,神经干细胞移植以及与基因治疗相接合的联合移植等。现就对脊髓损伤后的主要种类的移植治疗现状及其进展作如下综述。
一 移植治疗脊髓损伤(SIC)的机制
    传统的观点认为脊髓损伤后其神经不能再生,从Cajal于1928年首次观察到中枢神经系统损伤后能够以出芽方式进行再生以来,经过无数科学家的努力,让我们对中枢神经系统损伤后的再生机制有了新的认识,即:中枢神经系统损伤后,其损伤神经之所以缺乏再生能力,是因为缺乏一个合适的再生环境;只要有一个合适的、有利的再生微环境,损伤的神经就能再生,功能就能恢复。而脊髓损伤后的移植治疗,其作用机制就是:人为地给损伤神经提供一个合适的,有利的再生微环境;从而促进损伤的神经轴突的再生,达到功能恢复的目的。移植物主要有如下作用:
1 营养作用
    移植物能分泌神经生长因子(NGF)和各种神经营养因子(NT), 包括脑源性神经营养因子(BDNF),神经营养因子3( NT-3), 神经营养因子4/5(NT-4/5),胶质源神经营养因子(GDNT), 酸性成纤维细胞生长因子(aFGF),碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)等。大量的实验证明这些因子能起到救援损伤的神经元和促进神经轴突的再生及功能恢复作用。如Lu等[2]向损伤脊髓内移植转基因分泌脑源性神经营养因子(BDNF)的成纤维细胞,可观察到皮质脊髓神经元(用逆行标记法标记)成活率达89.8±5.9%;而对照组(仅移植绿色荧光蛋白),皮质脊髓神经元成活率仅为36.2±7.0%。再如Tuszynski等人[3]将转基因分泌神经营养因子3(NT-3)的成纤维细胞植入脊髓损伤后三个月的大鼠脊髓中,观察到了皮质脊髓束向远端生长达1.5cm, BBB评分(运动功能评分)比移植前增加了1.5分,而且伴有明显的运动功能恢复,对照组则无明显改变。
2 桥接作用:
   为脊髓损伤的宿主轴突再生提供一个连接通道,让再生的神经轴突能够顺利通过损伤处,为损伤脊髓的远、近侧残端重新形成神经突触联系创造条件[4]。
3 中继作用:
    移植物作为一个中间站,使宿主上、下行传导束在此交换神经元后再传递到宿主远端。形成解剖结构的连续性,为功能恢复奠定基础。
二 移植种类
1 周围神经(PN)的移植
    人们观察到周围神经损伤后有很强的再生能力,就尝试着把周围神经移植入中枢神经系统。继1928年Cajal第一次将周围神经移植入脊髓后,科学家们又进行了大量的研究。Cheng等人[5]将肋间神经切成多段,移植于大鼠全横断的脊髓缺损处。观察到治疗组后肢有功能恢复,能支持体重;辣根过氧化物酶(HRP)示踪可见在移植神经中找到再生的上、下行脊髓束的纤维,并可追踪到下几个节段。由此第一次确定了运动神经传导功能是可恢复的。Levi等[6]将猕猴脊髓半横断并切去1cm长后,再植入自体肋间神经和带有酸性成纤维细胞生长因子的纤维蛋白胶,4个月后观察到治疗组后肢的承重功能和姿势调节能力均有明显恢复,而且免疫组化检查发现损伤处有大量的髓鞘化的轴突生长。可见周围神经移植有助于脊髓损伤后神经再生和轴突的髓鞘化。其他如郭庆山等[7]将带血管蒂的正中神经与胚胎脊髓联合移植也观察到了明显的功能恢复。


2雪旺氏细胞(Schwann cell)移植
    人们观察到中枢神经系统(CNS)与周围神经系统(PNS)再生能力的显著差异后,将中枢神经系统与周围神经系统的成分进行比较,发现在周围神经系统: 鞘细胞是雪旺氏细胞,其他细胞是纤维细胞,肥大细胞及细胞外基质(ECM);而中枢神经系统中,鞘细胞是少突胶质细胞和星形细胞,其他细胞是小胶质细胞,无细胞外基质。科学家们认为正是这些不同,特别是鞘细胞的不同造成了两者之间再生能力的显著差异,于是掀起了一阵研究和移植雪旺氏细胞的热潮。雪旺氏细胞是由Schwann于1939年首先发现并命名的。它包绕周围神经轴突,形成或者不形成髓鞘;它的功能活跃,能分泌多种营养因子,如神经生长因子(NGF)、脑源性神经营养因子(BDNF)、神经营养因子3( NT-3)等,还能产生细胞外基质。Xu等[8]将雪旺氏细胞种植到一个特殊材料制成的微管管腔中,然后将其植入到T8横断的大鼠脊髓内,观察到这些特殊管道成为连接两残端的有效‘桥’状结构,部分有髓和无髓轴突长入并通过移植物,进入远端脊髓中。Nash等[9]的实验证明将雪旺氏细胞植入脊髓挫伤的大鼠
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