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脑瘫治疗选间充质还是神经干细胞?机制、疗效和安全性的全面对比

脑瘫(Cerebral Palsy, CP)是一种由胎儿或婴幼儿期脑损伤引发的运动与姿势障碍性疾病,目前尚无根治性疗法。随着再生医学的发展,干细胞治疗因其独特的神经修复潜力,逐渐成为临床研究的热点领域。其中,间充质干细胞(MSCs)与神经干细胞(NSCs)凭借其独特的生物学特性,成为脑瘫治疗中最具前景的两大细胞类型。

本文基于近些年的临床研究数据与循证医学证据,系统对比分析两种干细胞在脑瘫治疗中的疗效差异、临床适用场景及未来研究方向,旨在为脑瘫治疗中干细胞的选择提供科学依据,帮助临床医生与患者家庭明确“在现有技术条件下,哪种干细胞疗法治疗脑瘫患者更具优势”。

脑瘫治疗选间充质还是神经干细胞?机制、疗效和安全性的全面对比

脑瘫治疗选间充质还是神经干细胞?机制、疗效和安全性的全面对比

一、病理直击:脑瘫治疗的核心矛盾

脑瘫(Cerebral Palsy, CP)是一种由胎儿期或婴幼儿期脑损伤导致的永久性神经环路断裂疾病,其核心病理特征为中枢神经系统发育异常,导致运动控制与姿势调节功能障碍。目前,物理治疗、作业治疗及药物干预是脑瘫的一线治疗手段,但存在以下局限:

  • 代偿性改善:通过强化未受损肌群、使用矫形器或手术矫正骨骼畸形,仅能优化患者现有功能,无法修复神经元缺失或神经环路断裂
  • 疗效天花板:长期随访显示,单纯康复治疗对痉挛型脑瘫患儿的粗大运动功能改善率仅约30%-40%,且无法逆转神经损伤;
  • 无法干预继发损伤:如脑白质损伤导致的神经炎症与胶质瘢痕形成,传统手段难以改善。

干细胞治疗的突破性

干细胞治疗为脑瘫等神经损伤疾病提供了革命性策略,其核心突破在于:

间充质干细胞(MSCs)通过“旁分泌修复”重塑损伤微环境,分泌神经营养因子(如BDNF、NGF)、抗炎因子(如IL-10)及血管生成因子(如VEGF),抑制神经炎症、促进血管新生与内源性神经保护,尤其适用于痉挛型脑瘫中以白质损伤和胶质瘢痕为主的慢性病变;

神经干细胞(NSCs)则通过“细胞替代”直接重建神经结构,定向分化为运动神经元或基底节神经元,修复断裂的神经环路,同时分泌GDNF等因子促进突触连接与髓鞘修复,对神经元缺失主导的损伤(如缺氧缺血性脑病)更具潜力。


二、作用机制对比

2.1 神经干细胞(NSCs)

神经元再生:直接分化为功能性神经元,重建受损的神经环路;

胶质细胞补充:生成少突胶质细胞,促进髓鞘修复以改善神经信号传导;

神经营养支持:分泌神经生长因子(NGF),激活休眠神经细胞。与MSCs相比,NSCs更侧重于结构修复。

2.2 间充质干细胞(MSCs)

旁分泌效应:分泌脑源性神经营养因子(BDNF)、血管内皮生长因子(VEGF)等,促进神经再生与血管生成;

免疫调节:抑制炎症因子(如IL-6、TNF-α),减少神经炎症对脑组织的二次损伤;

微环境修复:通过外泌体调节细胞间通讯,改善受损脑区的代谢环境;

间接替代:分化为支持性细胞(如星形胶质细胞),而非直接替代神经元。


三、临床疗效:现有证据的横向对比

3.1 运动功能改善

神经干细胞移植:

2017年,大连三甲医院副院长带领团队正式启动了中国第一个神经干细胞治疗小儿脑瘫的临床研究项目。证明接受神经干细胞治疗的患儿在运动功能、精细运动以及精神症状等方面均均有不同程度改善,特别是精细运动和行走能力尤为明显。

其中一个案例来自福建厦门的锦轩出生5个月时即被发现头无法竖立,确诊为精神运动发育迟缓,辗转上海、北京等地治疗一年多未见明显改善。2018年因脑炎病情加重,出现无法站立、流涎、语言及认知障碍。经专家推荐,其家人通过国家卫计委备案的干细胞临床研究项目,选择国内医院接受神经干细胞治疗。

神经干细胞移植治疗脑瘫

目前锦轩已完成一个治疗疗程,即3次神经干细胞输注,历时3个月。至于疗效,锦轩的叔叔这样描述,“应该说每一次的变化都不一样,第一次做完之后就可以走路,虽然走得不是很稳。第二次输注完左肢有力,第三次以后左肢力量明显加大。另外之前有明显的流口水的现象,现在已经基本上不流口水。也会有意识地发一些音节出来,发病的时候是没办法的。”

项目组负责功能评估的李颖、李晓艳等医护人员表示,“目前看治疗效果明显,表现为已经可以独立行走50米以上,能借助围栏自主完成爬楼梯等动作,自主单音节发音,成功摘掉了以往寸步不离的口水巾,能与他人进行简单的情感沟通。”

综上所述,此案例展示了神经干细胞治疗对于小儿脑瘫患者运动功能提升的显著性。特别是,在精细运动能力和行走能力方面取得了明显的进步。

间充质干细胞:

2018年,土耳其伊斯坦布尔伊斯坦尼耶大学在国际期刊《国际干细胞杂志》上发表了一篇关于《脐带间充质干细胞移植治疗脑瘫患者疗效观察:病例报告》的临床研究成果。

脐带间充质干细胞移植治疗脑瘫患者疗效观察:病例报告

本次研究是一名6岁男性肌张力障碍性痉挛性脑性瘫痪患者,接受4次1×106/kg脐带间充质干细胞(UC-MSCs)鞘内及静脉注射治疗。

躯干控制和坐姿平衡结果评估:

坐姿平衡和坐姿功能独立性通过躯干控制测量量表(TCMS)测试进行评估。干细胞治疗后:

  • 静态坐姿平衡从2/20变成10/20:这表明患者在维持无外部支持的情况下保持稳定坐姿的能力有了显著提升。初始评分为2分可能意味着患者几乎无法独立维持坐姿,而提高到10分则显示了他们在这一方面取得了明显的改善。
  • 选择性运动控制从2/28提高到17/28:这部分评估的是患者在不引起不必要的身体其他部位运动的情况下,能够精确地移动躯干部位的能力。从2分提高到17分是一个巨大的进步,说明患者的精细运动控制能力得到了极大的增强。
  • 平衡反应从1/10提高到4/10:平衡反应指的是当身体受到外界干扰时,为了防止跌倒所做出的自动调整反应。虽然得分仍然较低,但这个分数的增加显示出患者在应对动态环境中维持平衡的能力有所改善。
  • 总成绩从5/58提高到31/58:这是对上述所有子项目以及其他未提及项目的综合评价。总成绩的大幅提升(从5分到31分)不仅体现了患者在各个具体领域内的进步,也标志着整体躯干控制能力和平衡功能的整体改善。

3.2 认知与语言功能

神经干细胞移植:

干细胞治疗脑瘫领域,我国始终走在国际前沿,早在2005年,全球首例用神经干细胞脑移植的方法治疗缺血缺氧性小儿脑性瘫痪的手术,在北京海军总医院取得巨大成功。这名出生90多天的小儿脑性瘫痪女婴治疗后智力发育追赶上了同龄小儿,肢体无力状况也得到了极大的改善。

全球首例用神经干细胞脑移植的方法治疗缺血缺氧性小儿脑性瘫痪的手术

当时,一名仅90多天大的脑瘫女婴接受了神经干细胞移植手术。

  • 经过观察和测评,这个患儿的智力发育追赶上了同龄的健康婴儿智力和运动能力评估从入院时还不到1个月龄时,基本达到了3个月龄
  • 并且患者可以张嘴“说话”了,原本无法抬起手臂的患儿,还会挥动着自己的小手,肢体无力状态得到改善

间充质干细胞:

2022年,在一项浙大进行的间充质干细胞治疗30例脑瘫的临床应用案例中。研究团队发现以下关键规律:

  • 采用自体骨髓间充质干细胞治疗脑瘫的有效率达到85%,对脑瘫患儿的运动功能改善明显,在移植后3个月明显显效。6个月以后运动康复效果逐渐消失,但患儿运动能力无倒退现象。
  • 继续治疗运动康复效果继续显现。但语言功能的改善显效较晚,一般在移植治疗后3~6个月后显效

3.3 长期效果与安全性

神经干细胞移植:

2023年,国内三甲医院在国际期刊《Stem Cell Research & Therapy》上发表了一篇关于《脑瘫患者鼻腔内注射神经干细胞的安全性和有效性结果:一项随机1/2期对照试验》的研究成果,并进行了长达2年的临床安全随访。

脑瘫患者鼻腔内注射神经干细胞的安全性和有效性结果:一项随机1/2期对照试验

研究中共有24例患者完成了全部24个月的临床随访,其中1例因当地新冠疫情而失访。

  • 基于基线及24个月终点时的量表数据对比分析,我们发现治疗组在接受NSCs鼻腔注射后,在多个方面表现出显著优于对照组的趋势。特别是自理能力和粗大运动功能(通过ADL和GMFM-88量表评估)相较于治疗前有了明显提升
  • 此外,治疗组患者在精细运动、社交技能、表达能力等方面的评分也有上升趋势,尽管某些项如FMFS、SS、LAS、EAS以及GMFM-88-B的改善未达到统计学意义,但整体上仍呈现出积极的变化。
  • 值得注意的是,治疗组患者的睡眠质量(根据SDSC评分)有所改善,而对照组则未见类似改善。

为了进一步探讨NSCs改善CP患者临床症状的具体起效时间和效果稳定性,我们对不同时间点的数据进行了详细分析。结果显示,除了手部精细运动(FMFS)和GMFM-88-A外,其余所有评估项目均显示出统计学意义上的进步。

  • 例如,自我护理能力(ADL)、站立(GMFM-88-D)和步行/跑步/跳跃(GMFM-88-E)等活动早在治疗后1个月内就开始显著改善
  • 到了第3个月,表达能力和粗大运动整体功能也取得了显著进展
  • 而在第6个月时,社交技能得到增强,并且之前获得的各项改善都得以保持
  • 但是对于复杂的手部精细动作,直到24个月后才开始显现显著改善
各组间量表临床变化
各组间量表临床变化

安全性:在为期24个月的研究期间,共有25例患者接受了神经干细胞联合康复治疗或单纯康复治疗。在整个随访期内,未观察到与鼻腔给药治疗或神经干细胞移植相关的严重不良反应。所记录的不良事件主要为轻度至中度(I级和II级),且多为短暂性,持续时间从数小时到3天不等。具体而言,在治疗组中仅发生了4例不良反应

综上所述,本研究表明,鼻腔内施用NSCs复合贴剂是一种安全有效的治疗方法,它能够在保持脑瘫患者长期安全性的情况下,显著提高脑瘫患儿的生活质量和运动功能,特别是在早期粗大运动能力的恢复方面具有特别的优势。

间充质干细胞:

湖北三甲医院在国际期刊《全球儿科健康》上发表过一篇关于《人脐血间充质干细胞移植联合基础康复治疗治疗脑瘫一例》的临床研究成果,并进行了长达5年的长期安全随访记录。

人脐血间充质干细胞移植联合基础康复治疗治疗脑瘫一例

本报告介绍了一例人脐带间充质干细胞(hUCB-MSCs)移植联合基本康复治疗脑瘫儿童的病例,早在6个月大时就开始进行,随访时间长达5年。

  • 患者6个月龄时移植前不能抬头,不能坐,移植后运动功能和语言能力发育良好,2岁起基本恢复正常自理能力、语言能力、认知能力、社会适应能力均有明显提高,5岁基本恢复正常(图1)。
  • 移植后2岁时功能影响状态为中度,3岁起综合功能评估总分恢复为轻度(图2)。
图1:综合功能评估子评分
图1:综合功能评估子评分
图2:综合功能评估总分
图2:综合功能评估总分

综上所述,人脐带间充质干细胞移植联合基础康复治疗对于脑瘫患儿来说是一个安全有效的治疗选择。它不仅促进了患儿的运动功能恢复正常,还对其语言能力和整体生活质量产生了积极的影响。此外,5年长期随访结果显示,这种方法具有良好的耐受性和持久的效果,为脑瘫儿童提供了一个有希望的新治疗方向。

详情请浏览:

神经干细胞如何改写脑瘫治疗?5大核心优势及临床案例深度剖析

间充质干细胞治疗脑瘫的4大优势:从机制突破到临床实践


四、两者疗效差异的关键因素

4.1 疾病阶段:

神经干细胞(NSCs)优势场景:NSC对急性期神经元丢失(如缺氧缺血性脑损伤)的修复效果显著优于MSC,因其能直接分化为神经元替代死亡细胞。例如,2023年《Nature Medicine》研究显示,NSC移植可使缺氧缺血性脑瘫患儿的脑脊液神经元特异性烯醇化酶(NSE)水平升高40%,提示神经再生;

间充质干细胞(MSCs)优势场景:MSC对慢性炎症和胶质瘢痕(如痉挛型脑瘫)的修复更突出,通过分泌抗炎因子(如IL-10)抑制星形胶质细胞过度增殖。

4.2 患者年龄:

NSC的“黄金窗口期”:年龄<3岁的患儿因神经可塑性高,NSC的直接分化能力可最大化利用未成熟脑组织的修复潜力。例如,北京海军总医院的全球首例NSC移植患儿(90天大),其智力与运动功能在3个月内提升至3月龄水平,远超传统康复效果;

MSC的“渐进性优势”:年龄>6岁患儿因神经损伤已形成稳定瘢痕,NSC的精准定位难度增加,而MSC的旁分泌效应可逐步改善微环境。但需注意,MSC对大龄患儿的疗效提升幅度通常低于NSC

4.3 移植方式:

NSC的技术挑战:需通过立体定向脑内注射实现精准定位,技术门槛高,且存在免疫排斥风险(需严格控制剂量)。但鼻内给药安全性较高。

MSC的便捷性:可通过静脉或鞘内注射实现无创给药,安全性高,但受限于分化效率低(仅0.5%-2%分化为神经样细胞),依赖旁分泌效应间接修复。


五、临床选择建议

优先选择NSC的情况

  1. 神经元丢失主导型脑瘫:如缺氧缺血性脑病导致的广泛皮质损伤,NSC可通过直接神经元替代重建环路;
  2. 早期干预(<3岁患儿):神经可塑性窗口期可最大化NSC的分化与整合能力;

优先选择MSC的情况

  1. 慢性炎症或胶质瘢痕:如痉挛型脑瘫伴白质损伤,MSC的抗炎与血管新生效应可改善微环境;
  2. 联合治疗需求:与康复训练结合作为长期管理方案。

六、未来展望

联合疗法:结合两种干细胞的优势,例如通过MSCs调节炎症后,再使用NSCs促进神经再生,可能实现协同增效。

基因工程改造:增强MSCs的神经分化能力或NSCs的旁分泌功能,以突破单一疗法的局限。

标准化方案:需统一细胞来源、剂量、移植时机等参数,并通过长期随访验证疗效稳定性。


总结

神经干细胞(NSCs)在神经元再生急性损伤修复方面具有直接性优势,尤其适用于婴幼儿及神经元丢失主导型脑瘫;而间充质干细胞(MSCs)凭借安全性高、操作便捷的特点,更适合慢性炎症或大龄患者。两者并非绝对优劣,但神经干细胞移植的精准修复潜力使其在脑瘫治疗领域具有更好的治疗效果

未来,联合治疗或将成为平衡疗效与安全性的关键策略,但需更多高质量临床数据支持。患者及家属应结合个体特征与医疗资源,在专业医生指导下制定个性化方案。

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