间充质干细胞（MSCs）作为再生医学领域的明星细胞，因其独特的生物学特性——强大的自我更新能力、多向分化潜能、免疫调节功能及分泌多种生物活性因子的能力，成为脑性瘫痪（Cerebral Palsy, CP）治疗的前沿突破点。近年来，大量临床试验和基础研究证实，MSCs可通过神经保护、神经再生、促进血管新生及髓鞘修复等机制，显著改善脑瘫患者的运动功能、认知能力及生活质量。

然而，MSCs治疗脑瘫的疗效并非一成不变，其效果依赖于细胞剂量与给药途径的科学选择。不同剂量的MSCs在体内的分布、归巢效率及作用强度存在显著差异；而静脉注射、鞘内注射等不同给药方式，则直接影响细胞到达靶器官（如大脑皮层、白质区域）的效率及治疗的精准性。

本文将系统综述近年关于不同细胞剂量与给药途径对间充质干细胞治疗脑瘫疗效影响的研究进展，结合具体临床试验数据，深入探讨其机制差异与应用前景，为未来优化治疗方案提供科学依据。

间充质干细胞治疗脑瘫：不同剂量与给药途径会影响疗效吗？

一、细胞剂量：从安全性到疗效的梯度探索

1.1 干细胞治疗脑瘫的剂量-效应关系

干细胞（如间充质干细胞、神经干细胞）的疗效与剂量呈非线性关系：

1. 阈值效应：需达到最低有效剂量才能激活修复机制；
2. 饱和效应：超过临界剂量后疗效不再显著提升，但不良反应风险增加；
3. 个体差异：患儿年龄、体重及脑损伤程度影响最佳剂量窗口。

1.2 低剂量方案（≤20×10⁶细胞/次）

2024年，波兰医科大学在行业期刊《干细胞评论和报告》上发表了一篇关于《脐带间充质干细胞对脑瘫儿童运动功能的影响：真实世界、同情使用研究的结果》的临床研究成果。

本次研究纳入了152例脑瘫患儿让他们接受最多两个疗程、每疗程五次的接受人脐带间充质干细胞（hUC-MSCs）治疗，每次剂量按体重分为10×10⁶至40×10⁶细胞。

研究结果表明：

1.粗大运动功能测量（GMFM）：所有患儿（n=152）的GMFM中位评分在基线至第5次随访（第四次干细胞注射后）显著提升1.9分，且改善与年龄呈负相关。并且所有GMFM子领域（如姿势控制、移动能力等）均观察到统计学显著改善。

2.功能性活动测试：

• 6分钟步行测试（6MWT）：26名符合测试条件的轻中度患儿（GMFCS I-II级）中，步行距离中位数增加75米，改善与GMFM变化相关。
• 计时起立行走测试（TUG）：26名患儿中位完成时间缩短2秒，改善与年龄相关，但与癫痫或性别无关。

3.临床总体印象（CGI）评估：

• 治疗后，39.7%患儿获得轻微改善到III级，35.8%无变化，18.5%改善至II级，5.3%显著改善至I级，仅0.7%患儿病情恶化。
• 改善程度与基线GMFCS分级显著相关，且GMFM评分变化与CGI结果呈负相关。

4.肌肉力量（洛维特测试）：63名患儿中，臀大肌力量改善最显著（5.2%患儿提升1级），股四头肌和肱二头肌力量改善有限（仅少数患儿提升1-2级），但肌肉群间力量改善呈中等相关性。

综上所述，低剂量多次脐带间充质干细胞治疗显著改善了脑瘫患儿的运动功能（尤其在GMFM评分和功能性活动能力），且对重度患者（GMFCS V级）具有潜在疗效。然而，个体反应差异显著，年龄和基线功能水平是关键影响因素。尽管肌肉力量改善有限，但综合结果提示干细胞疗法为重度脑瘫患儿提供了一种安全有效的干预选择。

1.3 中高剂量组（≥30-40×10⁶细胞/次）

2021年，伊朗德黑兰医科大学在行业期刊《干细胞研究与治疗》上发表了一篇关于《脐带组织间充质干细胞鞘内注射治疗脑瘫的临床及影像学结果：一项随机双盲假手术对照临床试验》的临床结果。

患有痉挛性脑性瘫痪的参与者（4-14 岁）按 1:1 的比例分配接受UCT-MSC或假手术。实验组注射单剂量（2 × 10⁷个）细胞。

经过12个月的UCT-MSC治疗，实验组在运动功能、日常生活能力及生活质量方面均显著优于基线组和对照组：

1. 运动功能方面，GMFM-66评分较基线组提升10.65分，较对照组差异达8.07分，且MAS痉挛评分降低1.0分，提示粗大运动能力和肌张力显著改善；
2. 日常生活能力显著提升，PEDI总评分较基线提高8.53分，较对照组差异达6.87分；
3. 生活质量中，CP-QoL量表显示“社交互动”“活动参与”等领域的改善程度显著优于对照组；
4. 影像学验证显示，实验组白质完整性显著修复：皮质脊髓束（CST）和皮质投射纤维（PTR）的FA值分别增加0.032和0.024，MD值分别降低0.035×10⁻³和0.045×10⁻³，均显著优于对照组。

研究证明，一次性注射大量脐带干细胞（2×10⁷个）能显著改善脑瘫患儿的运动能力、生活自理能力和社交质量。12个月后，孩子走路、抓握等动作更灵活，日常活动更独立，大脑影像也显示受损区域明显修复。

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二、给药途径：精准递送与疗效优化

2.1 静脉输注（IV）：便捷性优先的全身调节

作为最常用途径，静脉输注的优势在于操作简单、可重复性强，适用于各年龄段患儿。其核心机制是MSC通过血液循环到达脑部，分泌VEGF促进脑血管新生，同时调节外周免疫细胞。

2018年，我国两家三甲医院联合在行业期刊《细胞移植》上发表了一篇关于《一项针对脑瘫儿童的随机、安慰剂对照的脐带血间充质干细胞输注试验》的临床研究成果。

本次研究纳入了54例脑瘫患者。输注组27例患者接受4次hUCB-MSC输注（静脉输注，固定剂量5×10⁷）和基础康复治疗，而对照组27例患者接受0.9%生理盐水和基础康复治疗。

功能评估对比：两组患者基线期GMFM-88总分占比及CFA总分均无统计学差异，表明基线状态均衡可比。

GMFM-88评分动态变化

• 短期效果（3-6个月）：hUCB-MSC组在治疗后3个月即展现显著改善，5个功能领域（坐位、爬行、跪位等）评分均呈上升趋势；而对照组仅在治疗后24个月出现轻微改善。
• 中长期效果（12-24个月）：hUCB-MSC组在12个月时达到临床有效标准，24个月时疗效进一步巩固，而对照组始终未达有效阈值。
• 统计学差异：hUCB-MSC组在治疗后3、6、12、24个月的GMFM-88总分占比变化均显著优于对照组，且各功能领域评分提升幅度持续扩大。(见图1）

CFA评分动态变化

• 关键时间节点：hUCB-MSC组在治疗后6个月首次达临床有效，12个月维持有效，24个月进入显著有效阶段；对照组需至24个月才勉强达到有效下限。
• 功能领域改善：hUCB-MSC组各功能区CFA评分变化量均显著高于对照组，尤其在运动协调、平衡能力等复杂动作领域优势明显。（见图2）

综上所述，本研究证实人脐带血间充质干细胞（hUCB-MSC）治疗脑瘫患儿具有显著疗效，在12-24个月内持续改善运动功能（GMFM-88）和精细动作能力（CFA），且效果优于常规治疗。高细胞剂量与早期干预进一步放大疗效，提示其通过调节神经电活动促进功能修复。

2.2 鞘内注射（IT）：中枢靶向的强化效应

鞘内注射直接将MSC注入蛛网膜下腔，使细胞通过脑脊液循环富集于脑损伤区域，归巢效率较静脉途径提高3-5倍。

2013年，武警总医院曾在国际期刊《转化医学杂志》上发表了一篇关于《自体骨髓间充质干细胞来源的神经干细胞样细胞用于治疗脑瘫患者》的临床研究结果。

本次研究在鞘内注射（腰椎穿刺）前患者禁食禁水。采集骨髓前根据剂量和用法给患者注射苯巴比妥钠、阿托品和氯胺酮。待患者睡着后，将局麻药浸润皮下，将脊椎穿刺针插入腰椎L3/L4或L4/L5之间，推进直至穿刺针穿过硬脑膜和薄蛛网膜进入蛛网膜下腔。

本研究于2010年6月至2011年6月入选60例运动功能严重受限的运动障碍型脑瘫患儿，粗大运动功能分类系统平均Ⅲ-Ⅴ级。

经6个月随访，脐带间充质干细胞移植组在粗大运动功能改善方面呈现显著疗效：

1. 运动功能提升：治疗后3个月，粗大运动功能测量评分较基线显著提高42.6分；6个月时进一步增至58.6分，均显著优于对照组。
2. 语言功能：两组在治疗后1、3、6个月的语言商评分均未见显著提升。
3. 安全性：全部60名患者存活，且无严重不良事件或治疗相关并发症发生，证实该疗法的安全性。

研究表明，脐带间充质干细胞鞘内注射移植治疗可显著改善运动障碍型脑瘫脑瘫患儿的粗大运动功能，且在6个月内未观察到严重不良反应，为该疗法的临床应用提供了有效性和安全性的支持证据。

2.3 脑内移植（IC）：精准修复的争议性探索

立体定向脑内移植可将MSC直接植入基底节、前额叶等受损脑区，在动物实验中显示神经元再生效率提升40%，但临床应用仍限于少数难治性病例。

山东泰安市中心医院曾在《中华医学会第二十次全国物理医学与康复学学术会议》上发表了一项《间充质干细胞移植治疗小儿脑瘫1:1配对病例对照分析》的临床试验。分析和总结应用骨髓间充质干细胞对脑瘫患儿的运动功能疗效。

本次研究随机筛选适合进行干细胞移植的脑瘫患儿15例作为移植组，同时选择年龄、性别及疾病严重程度相仿的15例脑瘫患儿为对照组。移植组采用微创定向手术进行直接颅脑穿刺注射。

研究结果表明，骨髓间充质干细胞移植治疗后，术后1个月、3个月、1年移植组脑瘫患儿的粗大运动功能、肌张力等粗大运动能力较对照组均得到不同程度提高。

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三、剂量与途径的总结

综上所述，单一的细胞剂量或给药途径难以满足所有脑瘫患儿的治疗需求，将不同剂量与给药途径相结合，并根据患儿的年龄、疾病严重程度、合并症及个体反应差异制定个性化治疗方案，成为未来发展的关键方向。

剂量方面，中高剂量可显著改善重度脑瘫患儿的运动功能和白质完整性，且疗效持续时间较长；低剂量短期见效快，但需多次注射以维持疗效，并可能通过增强神经可塑性实现长期功能巩固。

给药途径中，静脉输注操作便捷、全身调节优势显著，但归巢效率较低，适合轻中度脑瘫或需全身免疫调节的患者；鞘内注射通过脑脊液循环富集于脑损伤区域，归巢效率较静脉途径提高3-5倍，适合靶向修复；脑内移植通过微创定向手术实现精准修复，但存在侵入性操作风险，需严格评估适应症。

综合来看，高剂量+脑内移植适合重度脑瘫或白质损伤显著的患儿，以最大化局部修复效应；低剂量+静脉输注适合轻中度脑瘫或需长期功能巩固的患儿，兼顾安全性与便捷性；鞘内注射则为痉挛性脑瘫或需快速靶向干预的患儿提供新方向，未来可结合影像导航技术优化精准性。

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四、挑战与未来方向

精准医疗：结合基因检测和影像学技术，制定个性化剂量和给药方案。

技术优化：开发新型生物材料和递送系统，提高MSCs的靶向性和存活率。

政策支持：推动MSCs治疗CP的临床指南和监管框架，加速药物审批进程。

结语

MSCs治疗脑瘫的潜力已通过多项临床试验验证，但其疗效高度依赖于细胞剂量和给药途径的选择。未来需通过多中心研究进一步优化治疗参数，推动标准化和个体化医疗的结合，最终实现从“实验室突破”到“临床治愈”的跨越。

相关阅读：间充质干细胞治疗脑瘫安全吗？22例患者5年随访揭示长期安全性

参考资料：

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Amanat, M., Majmaa, A., Zarrabi, M. et al. Clinical and imaging outcomes after intrathecal injection of umbilical cord tissue mesenchymal stem cells in cerebral palsy: a randomized double-blind sham-controlled clinical trial. Stem Cell Res Ther 12, 439 (2021). https://doi.org/10.1186/s13287-021-02513-4

Huang L, Zhang C, Gu J, et al. A Randomized, Placebo-Controlled Trial of Human Umbilical Cord Blood Mesenchymal Stem Cell Infusion for Children With Cerebral Palsy. Cell Transplantation. 2018;27(2):325-334. doi:10.1177/0963689717729379

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