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脂肪干细胞疗法通过神经再生机制促进颅脑神经功能恢复:证据与前景

周围神经损伤的严重性与治疗需求

周围神经损伤,尤其在年轻健康人群中,具有潜在的毁灭性影响。创伤性神经断裂或挤压伤是最常见的病因,而产伤、缺血性损伤和肿瘤侵犯则相对少见。这类损伤不仅显著降低患者生活质量,更因工作能力丧失而带来沉重的社会经济负担。因此,寻求有效的神经再生修复策略至关重要。

脂肪干细胞通过神经再生机制促进颅脑神经功能恢复:证据与前景

周围神经损伤的再生机制与当前治疗局限性

周围神经轴突虽具备内在再生潜力,但其成功再生并重新连接靶组织,高度依赖于特化的微环境支持。损伤后,远端轴突发生沃勒变性。雪旺细胞(SC)在此过程中扮演核心角色:它们增殖覆盖神经残端,上调生长相关基因,分泌神经营养因子和细胞因子,并募集巨噬细胞清除变性碎片,从而为轴突再生创造有利条件。

然而,面对较大的神经缺损(如>1cm),神经自身的再生能力往往不足,易导致远端萎缩和功能恢复不良。小缺损(≤1cm)可通过无张力缝合(神经对合)有效治疗。对于无法直接缝合的大缺损(可达10-20cm),自体神经移植仍是金标准(常用供体如腓肠神经)。但该方法存在显著缺点:供区并发症、影响美观、需两个吻合口、手术时间长以及供体来源有限。这些局限性亟需探索更优的替代治疗方案

脂肪干细胞:一种有前景的替代疗法

目前已开发并研究了多种基于细胞的疗法,用于周围神经再生。其中尤为引人关注的是脂肪干细胞 (ADSC),它是一种多能性间充质基质细胞,能够分化成多种中胚层细胞表型。通过微创吸脂手术即可轻松获取大量ADSC,其体外增殖率高,能够分化为SC样细胞并分泌多种神经营养因子,从而可能促进周围神经再生。

许多研究已证实利用脂肪干细胞 (ADSC) 进行体内和体外周围神经再生的有效性。

脂肪干细胞疗法通过神经再生机制促进颅脑神经功能恢复:证据与前景

近日,国际知名医学期刊杂志《Cureus医学科学杂志》发表了一项“脂肪干细胞在脑神经再生中的应用:综述”的文献综述[1]。

综述研究表明与对照组相比,脂肪干细胞治疗组的髓鞘纤维数量增加,髓鞘厚度和肌纤维直径增加,复合肌肉动作电位 (CMAP) 幅度也更大。在以视神经再生为重点的研究中,观察到了视觉测试的显著改善。ADSC在促进人类和动物模型中脑神经功能恢复方面展现出潜在的应用价值。因此,该疗法值得进一步研究,以确定其真正的临床应用。

方法及数据

我们使用PubMed和Embase数据库检索了报告ADSC在脑神经再生中应用的原始研究。

共计12项研究符合纳入标准。其中,8项(66.7%)研究面神经,2项(16.7%)研究视神经,1项(8.3%)研究嗅觉神经,1项(8.3%)研究舌下神经。有一项关于视神经再生的人体研究。

其余所有研究均采用动物模型,其中9项(83.4%)采用大鼠模型,1项(8.3%)采用兔模型,1项(8.3%)采用犬模型。其中8篇(66.7%)重点研究了利用未分化 ADSC 再生脑神经,2篇(16.7%)仅研究了分化ADSC (dADSC) ,还有2篇(16.7%)同时研究了ADSC和dADSC 。表1列出了所有研究结果的摘要。

表1:纳入研究概述
表1:纳入研究概述

髓鞘化纤维数量变化:五篇面神经研究(占41.7%)通过定量分析发现,ADSC干预后髓鞘化纤维数量显著高于对照组(实验组:1026-2736根;对照组:543-1700根)。

其中使用分化型脂肪干细胞(dADSC)的两项研究显示更显著提升(1606-2544根vs543-1449根),且一项直接对比研究证实dADSC效果优于普通ADSC(2544±130.2根vs2386±221根)。

髓鞘厚度变化:六篇研究(50.0%)报告了髓鞘厚度数据。除一项研究未发现显著改善外,其余研究均显示ADSC组(0.51-0.80mm)或dADSC组(0.57mm)显著厚于对照组(0.40-0.60mm)。

值得注意的是,唯一同时对比ADSC/dADSC的研究显示ADSC组略优(0.54mmvs0.51mm)。

G比率结果矛盾:五篇研究(41.7%)分析了轴突髓鞘化效率指标G比率。结果存在明显分歧:两项研究显示ADSC组与对照组无差异,一项报告比率上升,另一项则下降。dADSC研究同样矛盾——一篇显示无差异,另一篇发现比率轻微降低。

神经电传导功能恢复:所有六篇测量复合肌肉动作电位(CMAP)的研究(50.0%)一致证实:ADSC组(1.1-5.37mV)和dADSC组(2.8mV)的CMAP值均显著高于对照组(0.70-3.11mV),表明神经电信号传导功能有效恢复。

肌纤维结构改善:六篇研究(50.0%)证实ADSC促进靶肌肉结构修复:

肌纤维直径:面神经研究中ADSC组(1.90-5.70mm)>对照组(1.90-5.08mm);舌下神经研究显示ADSC组显著更优(24mmvs20mm)。

肌纤维面积:舌下神经(582mm²vs405mm²)与面神经(5.69mm²vs3.43mm²)研究均显示ADSC组显著增加。

神经功能临床评估

  • 面神经:触须运动评分和面瘫评分系统均显示ADSC组功能显著改善;动物实验证实dADSC使触须运动角度提升近5倍(9.22°vs1.90°)。
  • 视神经:在2021年,一项间充质干细胞和非干细胞手术、挽救青光眼视神经病变和再生的人类研究中显示ADSC组微视野敏感度(+11.24%vs-4.24%)和最佳矫正视力(+27.32%vs+1.09%)显著提升。

再生的间接证据

  • 视神经:ADSC治疗组早期恢复期生长相关蛋白GAP43 mRNA和抗凋亡蛋白Bcl-2水平显著升高,提示其通过促生长和抑凋亡双重机制修复神经。
  • 嗅神经:ADSC干预后30天,受损嗅上皮厚度完全恢复至正常水平,证实神经支配功能重建。

讨论:本研究旨在探索最大化神经再生的方法,首次系统综述了脂肪干细胞(ADSC)及其分化亚型(dADSC)在脑神经再生中的作用,填补了文献空白。

通过分析12篇相关研究(尽管主要为动物实验),发现无论是ADSC还是dADSC治疗,均显示出改善神经再生、促进髓鞘形成、恢复肌肉神经支配以及增强脑神经功能的潜力。这些初步结果表明,ADSC在脑神经损伤修复中可能扮演着重要角色。

局限性与未来方向:本综述的主要局限在于纳入的研究绝大多数(除一项外)都是在动物模型中评估ADSC/dADSC对周围神经再生的效果。

唯一一项人体研究聚焦视神经再生,结果令人鼓舞:与对照组相比,ADSC治疗组在最佳矫正视力(+27.32%vs+1.09%)和微视野敏感度(+11.24%vs-4.24%)方面均取得显著改善。这一成功案例提示,未来需要推动更多研究来验证ADSC作为人类脑神经再生辅助治疗手段的可行性。

结论:脂肪干细胞(ADSC)作为神经再生的潜在治疗手段,其价值在长期研究中得到认可。本综述综合现有证据(尽管以动物研究为主)表明,ADSC治疗能有效促进颅神经的结构和功能恢复。

为了充分实现其临床潜力,未来工作必须致力于弥合动物研究与临床应用之间的鸿沟,通过严谨的机制探索和早期人体试验,为ADSC成为颅神经再生修复的有效疗法奠定坚实基础。

参考资料:

[1]:Brown N, Patel S, Khan M F, et al. (July 24, 2025) Utilization of Adipose-Derived Stem Cells in Cranial Nerve Regeneration: A Comprehensive Review. Cureus 17(7): e88706. doi:10.7759/cureus.88706

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