导读：脑瘫，一种因围产期缺氧、早产、感染等因素导致的非进行性中枢神经损伤疾病，全球发病率约2.1‰。患儿常伴随运动障碍、智力迟缓及癫痫等症状，传统治疗以康复训练、药物控制症状为主，但无法逆转神经损伤。近年来，干细胞疗法以其独特的“神经再生”潜力，为脑瘫患者打开了一扇新窗。

什么是脑瘫？

脑性瘫痪（Cerebral Palsy, CP）是一组因胎儿或婴幼儿中枢神经系统发育损伤导致的终身性运动功能障碍，表现为异质性运动异常及伴随的感知、认知或行为障碍。作为现代产科与儿科领域的重大挑战，CP不仅造成患者长期残疾，还带来沉重的社会经济负担，包括高额护理成本、家庭收入损失及公共税收压力。尽管围产期医疗技术持续进步，全球CP发病率仍稳定在 每1000名新生儿中2至3例，四十余年来未见显著下降。

CP的临床分类基于四个核心维度：

1. 运动类型与严重程度（如痉挛型、共济失调型）；
2. 解剖分布（单侧/双侧肢体受累）；
3. 相关神经损伤特征（如肌张力异常、反射亢进）；
4. 病因时间窗口（产前、围产期或产后）。

其潜在诱因复杂多样，主要包括：早产、低出生体重、围产期窒息、胎儿宫内感染或炎症、缺氧缺血事件、基因组异常等，但具体病因常难以明确。

目前，CP尚无统一的预测、预防或根治方案。对于确诊围产期窒息的新生儿，低温疗法联合氙气或巴比妥类药物被证实可降低脑损伤风险，成为当前最有效的干预手段。然而，针对不同亚型的精准治疗策略仍需进一步探索，未来研究焦点或将集中在早期诊断标志物开发及再生医学（如干细胞移植）的应用潜力上。

近年，有研究证实MSCs在特定的诱导技术下，同样可以定向分化成多种类型的细胞和分泌多种生物活性因子 。有动物疾病模型实验也证实其在治疗神经系统疾病方面的可行性 ，且在临床试验上也有案例报道证实其疗效。本文主要对MSCs治疗脑瘫的作用机制进行综述。

间充质干细胞治疗脑瘫患者的5大核心作用机制揭秘

间充质干细胞（MSCs）治疗脑瘫的疗效源于其多维度的生物学特性，涵盖神经修复、免疫调节、血管生成及内源性激活等协同作用。

虽然目前，MSCs治疗脑瘫的机制虽然还不能完全明确，但有动物实验和临床试验研究证实它具有促进神经恢复和神经保护作用的特性，并可能通过以下直接或间接的作用机制来治疗脑瘫：

一、直接作用：靶向损伤区域的细胞再生

直接作用是指脑瘫发生后，受损的脑组织会释放出多种生物活性因子，在“归巢”机制的作用下，引导移植入患儿体内的MSCs容易穿过已受损的血脑屏障迁移至脑损伤区域而产生作用。MSCs到达受损组织处后，在受损组织的特定微环境诱导下，通过增殖分化发育为相应组织类型的功能细胞，使各个脑区的神经网络结构连接增加，从而改善脑瘫患儿的功能结局 。近年来，体外实验已证实MSCs可以向多种细胞类型分化。

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二、间接作用：旁分泌效应驱动微环境重塑

当干细胞被注入体内后，它们会像“信使”一样释放多种特殊物质（称为生长因子），这些物质能帮助受损的大脑逐步恢复健康。具体来说：

1. 重建血管网络：干细胞分泌的血管生长因子（VEGF）能促进新血管生成，让损伤区域重新获得稳定供血。
2. 加速神经保护：肝细胞生长因子（HGF）支持少突胶质细胞（负责神经纤维绝缘层的细胞）发育，加快受损神经纤维的“绝缘层”（髓鞘）修复。
3. 唤醒休眠细胞：脑源性神经营养因子（BDNF）与神经生长因子（NGF）共同作用，激活大脑中原本处于“睡眠状态”的神经干细胞，让它们重新开始工作。

更重要的是，这些因子还能同时发挥多重“保护伞”作用：

• 抑制细胞死亡：阻止神经元过早凋亡。
• 降低炎症反应：减少免疫系统对大脑的过度攻击；
• 抵抗氧化损伤：清除自由基，防止细胞进一步受损；

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三、核心机制详解

3.1 旁分泌效应：神经保护与微环境重塑的核心

MSCs通过分泌神经营养因子（BDNF、NGF） 、 抗炎因子（IL-10、TGF-β） 及外泌体等生物活性物质，构建神经修复的分子网络：

• BDNF：促进神经元存活、突触可塑性及髓鞘再生，尤其在缺氧缺血性脑损伤中可抑制神经元凋亡。
• 外泌体：携带miRNA（如miR-21、miR-124）调控小胶质细胞极化，促使其从促炎M1型向抗炎M2型转化，减轻神经炎症。
• VEGF和Angiopoietin-1：刺激血管新生，改善脑血流灌注，缓解缺血区域微循环障碍。

案例支持：2024年，伊朗德黑兰医科大学的临床试验证实，UC-MSCs治疗后患儿脑部扩散张量成像（DTI）显示白质纤维束完整性显著改善，旁分泌效应激活了内源性修复机制。

3.2 免疫调节：打破炎症-损伤恶性循环

MSCs通过双重途径平衡免疫反应：

• 抑制过度炎症：下调TNF-α、IL-1β等促炎因子，上调调节性T细胞（Treg），抑制细胞毒性T细胞和B细胞活性。
• 调节小胶质细胞表型：促进小胶质细胞向M2型极化，减少胶质瘢痕形成，同时分泌IL-6抑制NF-κB通路，阻断炎症级联反应。

脑瘫患者接受MSCs治疗后，血液中IL-6和TNF-α水平显著降低，且与神经功能评分改善呈正相关。

3.3 神经再生与细胞替代：争议与突破

尽管MSCs直接分化为神经元的比例较低（约5%-10%），但其可通过以下途径间接促进神经再生：

• 激活内源性神经干细胞：MSCs分泌的SDF-1α等趋化因子引导内源性神经前体细胞迁移至损伤区域，分化为功能性神经元。
• 突触重塑：通过释放Netrin-1和Slit2等轴突导向分子，促进神经网络重建。

动物实验：2016年《中国组织工程研究》期刊上发表了脑瘫模型大鼠接受MSCs移植后，海马区神经元密度增加30%，且运动功能评分改善与神经前体细胞增殖呈正相关。

3.4 改善脑代谢与能量供应

间充质干细胞通过修复线粒体功能与激活糖代谢通路，逆转脑瘫患儿的能量代谢障碍：

• ​线粒体保护：干细胞外泌体携带的SIRT3蛋白激活线粒体自噬，减少氧化应激损伤
• ​葡萄糖代谢增强：正电子发射断层扫描（PET-CT）显示，接受干细胞治疗的患儿脑部葡萄糖标准摄取值（SUV）显著升高，表明神经元能量利用效率提升。

3.5 抗凋亡与神经保护

MSCs通过上调Bcl-2、下调Bax等凋亡相关蛋白，抑制神经元程序性死亡。同时，其分泌的超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）可清除自由基，减轻氧化损伤。

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四、未来研究方向与挑战

尽管间充质干细胞疗效显著，仍需突破以下瓶颈：

1. ​精准递送技术：开发磁性纳米颗粒靶向系统或3D生物支架，提升干细胞在纤维化脑组织中的存活率。
2. ​个体化治疗方案：基于单细胞测序筛选高活性干细胞亚群，结合AI模型动态优化剂量与疗程。
3. ​联合基因编辑：通过CRISPR技术增强干细胞抗凋亡（如Bcl-2过表达）或促血管生成（VEGF过表达）能力。

结语

间充质干细胞治疗脑瘫的核心优势在于其多重机制协同作用——通过免疫调节、抗凋亡、神经再生等5大关键作用机制，为受损中枢神经系统提供全方位修复支持。未来研究需进一步明确最佳细胞来源（如脐带、脂肪或骨髓）、给药时机及长期疗效，并通过Ⅲ期临床试验推动其成为一线治疗方案。随着技术迭代与政策完善，MSCs有望从症状改善迈向神经功能重塑，为脑瘫患者带来根本性康复希望。

相关阅读：干细胞治疗脑瘫：哪些患者更适合？类型、年龄与严重程度等关键因素解答

参考资料：

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