干细胞治疗中枢神经系统疾病：从帕金森到脊髓损伤——2026年临床进展综述

文章简介：中枢神经系统疾病如脊髓损伤、脑创伤、帕金森病、阿尔茨海默病等，传统疗法效果有限。干细胞疗法通过细胞替代、旁分泌支持、免疫调节、内源性修复激活及细胞外囊泡信号等机制，为神经修复带来新希望。

2026年《Molecular Biology Reports》综述：系统解析干细胞（NSC、MSC、iPSC）治疗帕金森病、阿尔茨海默病、ALS、脊髓损伤、创伤性脑损伤及脑卒中的分子机制（细胞替代、旁分泌、免疫调节、外泌体）。盘点2025年里程碑临床试验（bemdaneprocel、NurOwn等），直面细胞递送、致瘤风险、免疫排斥等转化挑战，附常见问题解答。

干细胞治疗中枢神经系统疾病：从帕金森到脊髓损伤——2026年临床进展综述

一、研究背景：中枢神经系统疾病传统治疗收效甚微，干细胞疗法带来新希望

中枢神经系统疾病，包括脊髓损伤（SCI）、创伤性脑损伤（TBI）、脑卒中、帕金森病（PD）、阿尔茨海默病（AD）和肌萎缩侧索硬化症（ALS），常因神经炎症、轴突损伤及神经元死亡等复杂病理过程，导致严重且不可逆的功能障碍。传统疗法（药物、手术、康复）在修复神经功能方面收效甚微。

干细胞疗法应运而生，成为CNS修复最具前景的路径之一。其潜在优势涵盖促进神经元再生、调节免疫反应及分泌神经营养因子。多种细胞类型已在临床前及早期临床研究中展现出治疗潜力，但为实现广泛临床应用，仍需破解细胞递送优化、致瘤风险、免疫相容性及伦理争议等核心难题。

2026年5月27日，《分子生物学报告》期刊发表了题为《针对神经退行性疾病和中枢神经系统创伤的转化干细胞治疗：专题综述》的论文，系统梳理了该领域的最新进展^[1]。

二、干细胞类型：中枢神经系统疾病的主要细胞来源

1. 胚胎干细胞（ESC）

• 来源：早期胚胎
• 优势：分化能力强，能变成神经干细胞或神经祖细胞
• 局限性：伦理争议、易形成畸胎瘤、免疫排斥风险高
• 临床现状：临床上难以推广

2. 诱导多能干细胞（iPSC）

• 来源：成人体细胞（皮肤、血液）通过重编程获得
• 优势：免疫排斥风险相对低（自体来源），来源方便
• 局限性：基因/表观遗传改变风险、成瘤风险、批次间不稳定
• 研究方向：渐冻症、脊髓损伤等

3. 神经干细胞（NSC）

• 来源：成年大脑特定区域（侧脑室下区、海马）
• 优势：能分化为神经元、星形胶质细胞、少突胶质细胞；可整合到宿主神经组织
• 研究方向：阿尔茨海默病、中风等

4. 间充质干细胞（MSC）

• 来源：骨髓、脂肪、脐带、胎盘
• 优势：来源广，分泌神经营养因子，起神经保护作用，免疫调节能力强
• 研究方向：越来越多的研究评估了MSCs在治疗神经系统疾病方面的临床应用前景，尤其是在创伤性脑损伤（TBI）和脊髓损伤（SCI）方面（图1）。

图1：间充质干细胞的抗炎特性示意图

MSC通过分泌TGF-β、PGE2、IDO、IL-10等因子，抑制促炎性T细胞（Th1、Th17）的增殖和功能，同时促进调节性T细胞的扩增，从而实现免疫平衡。

5. 脑膜来源干细胞

• 来源：包裹大脑和脊髓的脑膜
• 优势：能分化为神经元和胶质细胞
• 现状：研究相对有限，早期证据显示对中风、脊髓损伤有潜力

重要提示：即便同一种干细胞，其来源、培养方法、纯度及给药方式不同，治疗效果差异显著。不可笼统声称“某类干细胞即可治疗疾病”，临床实践中使用的是具有明确特征与质量标准的特定细胞产品。

重要提示：即便同一种干细胞，其来源、培养方法、纯度及给药方式不同，治疗效果差异显著。临床实践中使用的是具有明确特征与质量标准的特定细胞产品。

三、分子机制：干细胞修复神经系统的四大核心路径

干细胞具有强大的可塑性——既能自我更新，又可分化为多种特化细胞，这使其成为再生医学的基石。系统解析干细胞的生物学特性及其作用机制，对于将其疗效应用于神经系统疾病至关重要。

早期研究主要强调神经元直接替代是核心治疗机制，而近年来越来越多的证据表明，在许多中枢神经系统疾病中，移植干细胞主要通过营养支持与免疫调节发挥作用，而非大规模的结构性再生。

因此，现代再生神经学愈发认识到，治疗成败不仅取决于干细胞类型，还受疾病特异性生物学背景、产品定义、分化状态、给药时机及宿主微环境等多重因素影响。

总体而言，干细胞在神经系统疾病中主要通过以下四种机制发挥作用，其分子层面可归纳为五大核心路径：

细胞替代与神经环路重建

干细胞能分化为神经元等神经细胞，直接补上丢失的细胞。帕金森病中，干细胞可变成多巴胺能神经元，移植到纹状体恢复功能。依赖SHH、WNT/β-catenin、FGF8及FOXA2、LMX1A等转录因子调控。近期研究已能通过精确控制通路提高分化纯度和成熟度。

旁分泌信号传导与神经营养支持

多数情况下，移植干细胞通过分泌BDNF、GDNF、VEGF、IGF-1等活性物质发挥作用。激活PI3K/AKT、ERK/MAPK、CREB等通路，促进神经元存活与突触可塑性，同时抑制凋亡、稳定线粒体、减轻氧化应激。在ALS中，旁分泌机制比直接替代更为关键。

免疫调节与神经炎症调控

某些干细胞（尤其是MSC）能调节免疫活性，创造有利于神经修复的环境（图2）。通过影响NF-κB、STAT3、NLRP3炎症小体及活性氧（ROS）等通路，抑制促炎的M1型小胶质细胞/巨噬细胞，促进修复性的M2型极化。在脊髓损伤与脑卒中中，干预时机与宿主炎症状态至关重要。

刺激内源性修复

干细胞还能激活大脑自身的内源性干细胞与祖细胞，促进其分化、增殖及向损伤部位迁移，相当于调动机体自身的修复能力。

细胞外囊泡信号传导

干细胞分泌的外泌体等携带microRNA、蛋白质、脂质及线粒体成分。优势：不易成瘤、免疫原性低、可穿透血脑屏障、便于储存与生产。研究者正尝试利用工程化EV靶向递送治疗性分子。

四、分而治之：干细胞治疗神经退行性疾病的策略差异

神经退行性疾病通常表现为神经元的缓慢分解与丧失，进而改变神经细胞的正常结构、功能乃至数量。帕金森病（PD）、阿尔茨海默病（AD）及肌萎缩侧索硬化症（ALS）是最常见、致残性最高的代表。当前内、外科治疗在阻止疾病进展方面成效有限。正因如此，干细胞疗法近来作为针对多种神经退行性疾病的潜在策略而备受关注。

干细胞治疗帕金森病（PD）：瞄准细胞替代，前景最为明朗

PD早期病理集中于黑质致密部多巴胺能神经元，范围相对局限，使得“直接补充细胞”在生物学上具有可行性。

因此，当前针对PD的干细胞策略核心即为细胞替代。研究者利用胚胎干细胞或诱导多能干细胞，在体外诱导分化为中脑多巴胺能祖细胞（表达FOXA2、LMX1A及酪氨酸羟化酶等标志物），随后移植至患者纹状体。早期临床试验已获得移植物存活、多巴胺信号恢复及运动功能改善的初步证据。

2025年里程碑试验：

• bemdaneprocel（hESC来源）：12名晚期PD患者，双侧壳核移植，18个月随访无严重不良事件，¹⁸F-DOPA摄取增加，运动功能改善。
• 同种异体骨髓MSC重复静脉输注：三次输注（10×10⁶/kg），运动评分改善超70%，耐受良好，无免疫原性或致瘤性报告。

核心挑战：移植细胞能否抵抗α-突触核蛋白病理攻击；产品标准化。

干细胞治疗阿尔茨海默病（AD）：不是直接替代，而是营养支持、免疫调节和环路修饰

阿尔茨海默病是全球范围内痴呆最常见的原因。其主要病理特征为β淀粉样蛋白（Aβ）沉积，导致不同脑区神经元与突触逐渐丧失。胆碱能系统对学习记忆至关重要，故乙酰胆碱酯酶抑制剂（AChEIs）常用于暂时缓解症状。但这些治疗本质上是姑息性的，无法真正阻止或逆转疾病进展。干细胞疗法由此进入视野。

由于神经元丢失广泛分布于多个相互连接的皮层及皮层下网络，单纯替换某一神经元群体难以恢复高级认知功能。此外，蛋白病变与炎症性微环境会严重损害移植细胞的存活与整合。因此，干细胞治疗AD的核心机制更多是营养支持、免疫调节与环路修饰，而非直接细胞替代。具体而言，MSC与NSC治疗阿尔茨海默病主要通过分泌神经营养因子及细胞外囊泡，增强突触可塑性、减轻神经炎症、促进小胶质细胞稳态、改善神经血管功能。

但关键问题在于：AD的病理微环境极为恶劣——高负荷的Aβ与tau蛋白、小胶质细胞与星形胶质细胞慢性激活、促炎细胞因子持续释放、氧化应激、线粒体功能障碍及血脑屏障损伤，共同构成一个“敌对微环境”，严重损害移植细胞的存活、分化与功能整合。加之AD认知衰退源于广泛分布的皮层-海马环路普遍破坏，而非单一细胞类型的局灶性退变，结构性替代丢失神经元难以恢复复杂的网络功能。即便移植细胞初期存活，也容易遭受同样的病理过程攻击（如tau蛋白传播及慢性炎症损伤）。因此，营养支持与免疫调节或许能提供短暂的神经保护，但长期移植物存活、环路重建及持久获益存在高度不确定性。

临床前研究中，神经干细胞移植确实报道了一些积极结果。这些细胞可能有助于支持大脑自身的神经发生活性，并可能减缓认知下降。但从机制角度看，AD大脑中的氧化应激会损害神经元健康并限制再生潜力，从而降低NSC的有效性。为改进这一问题，研究者正尝试：增强NSC向特定神经元类型的分化、同时改善局部微环境以促进组织修复、将基于NSC的疗法与基因编辑、纳米医学及辅助药物化合物相结合以提高治疗阿尔茨海默病的稳定性与有效性。

小结：干细胞治疗阿尔茨海默病，直接替代行不通，主要依赖营养与免疫调节；恶劣微环境是核心障碍；NSC具备潜力但有效性受氧化应激限制；联合策略（基因编辑、纳米医学等）正在探索；临床转化尚存较大距离。

干细胞治疗肌萎缩侧索硬化症（ALS）：替代困难，神经保护成为主要机制

ALS涉及上、下运动神经元的进行性退化，病程进展迅速，患者常在首发症状后1-5年内因呼吸衰竭死亡。目前仅有利鲁唑可部分延缓病程，但无药物能阻止或逆转疾病进程。

在ALS中，大规模替代上、下运动神经元在现有技术条件下极不切实际。原因在于：运动神经元的轴突极长，其功能依赖星形胶质细胞、少突胶质细胞、小胶质细胞及神经肌肉接头等复杂系统的协同工作。即便移植细胞，也难以重建完整的运动网络。此外，疾病微环境本身存在兴奋性毒性、线粒体功能障碍、蛋白聚集及慢性神经炎症，对移植细胞极不友好。

因此，ALS中的干细胞策略越来越倾向于神经保护与微环境修饰，而非再生性替代。即利用干细胞（如MSC、神经祖细胞）递送神经营养因子、减少炎症信号、调节胶质细胞功能障碍、支持残存运动神经元。这些干预可能减缓功能衰退、提高生活质量，但不太可能逆转已丢失的神经元。iPSC及脊髓来源的NSC也在研究中，早期结果显示了安全性，但如何清晰测量疗效、如何可控地修饰供体细胞，仍是悬而未决的问题（表2）。

总结：帕金森病瞄准细胞替代，相对最具可行性，但需解决细胞质量与长期整合问题；阿尔茨海默病直接替代行不通，主要依赖营养支持与免疫调节，目标是减缓进展、保护残存功能；肌萎缩侧索硬化症替代难度极大，主要走神经保护路线，争取延缓功能衰退。三种疾病的病理特点不同，干细胞治疗的设计思路亦迥然相异。

五、修复与调控：干细胞治疗中枢神经系统损伤的策略

干细胞疗法正被研究用于治疗中枢神经系统损伤，如脑卒中、脊髓损伤（SCI）及创伤性脑损伤（TBI）。尽管神经干细胞在损伤即刻的受损神经环境中可能难以良好存活或适当分化，但研究表明，在损伤后的特定时间点移植干细胞仍能产生有益效果。在此背景下，干细胞移植有望成为神经损伤恢复期患者重建神经功能的一种可行方法。

在创伤性与缺血性中枢神经系统损伤中，干细胞疗法的成败既取决于移植细胞的内在特性，也取决于宿主微环境。急性和亚急性期的特征包括兴奋性毒性、氧化应激、血脑屏障破坏、炎性细胞因子释放及胶质瘢痕形成，这些因素均会损害细胞存活并限制组织整合。

因此，移植时机是决定预后的关键因素，最佳治疗窗口可能因损伤严重程度及预期作用机制而异。生物材料支架、水凝胶及基于细胞外基质的载体正越来越多地用于提高细胞滞留率、提供营养支持并引导轴突再生。

在这些疾病中，干细胞可能通过免疫调节、血管生成、髓鞘再生及刺激内源性修复通路等多种方式促进恢复，但显著的功能改善往往需要炎症调节、组织结构重建与康复策略的协同作用，而非仅靠移植本身。

干细胞治疗创伤性脑损伤（TBI）

目前，TBI尚无能够明确改善神经功能或阻断损伤级联反应的临床疗法。干细胞（如NSC、MSC）在动物模型中显示出促进神经元修复、增加神经营养物质释放的潜力。例如，人羊膜或骨髓来源的MSC可通过提高神经营养因子表达促进修复。但主要障碍在于分化能力有限及移植后存活率低。引入生物材料可提高细胞存活率，提供更有利的微环境，从而加速功能恢复。

干细胞治疗脊髓损伤（SCI）

SCI领域缺乏能实现可靠神经再生的方法，现有治疗主要依靠康复改善残存功能。干细胞治疗脊髓损伤的策略侧重于刺激神经干细胞分化以替代丢失的神经元，细胞来源包括胚胎干细胞、iPSC及成体组织来源NSC。

将神经干细胞递送至损伤部位，可通过与现有神经网络整合建立新的突触连接，从而有助于功能恢复。此外，有证据表明，神经干细胞释放的外泌体及其他小型细胞外囊泡对支持神经元再生至关重要。这些因子有助于创造有利于愈合的微环境。SCI患者预后改善与神经干细胞递送方法的改进（如支架植入或包含免疫调节的联合疗法）密切相关。这些策略旨在提高干细胞存活率、改善功能恢复，并支持SCI患者的长期再生。

干细胞治疗缺血性脑卒中

脑卒中方面，缺血性卒中占比超过80%。再灌注治疗虽有效，但时间窗极短，大量患者无法及时接受治疗。传统康复手段改善有限。干细胞治疗缺血性卒中的目标是修复受损的神经通路。

实验研究发现，移植神经干细胞不仅能替代丢失的神经元，还能减轻炎症、减少神经元死亡、刺激新生血管、增加神经营养分子、保护脑组织、减少纤维瘢痕形成。骨髓MSC通过静脉或动脉给药也能提供神经保护。但这些发现若要转化为临床治疗，还需阐明背后的分子与细胞机制。

目前的研究也在探索干细胞疗法对其他神经相关疾病（如缺氧缺血性脑病和周围神经损伤）的疗效。这些结果表明，干细胞可能通过再生和抗炎作用促进神经组织恢复。即使早期结果看起来令人鼓舞，但仍需要更多设计良好的临床试验来证实干细胞疗法对中风患者的安全性、有效性和长期益处（表3）。

总体而言，干细胞治疗中枢神经系统损伤在多种模型中展现了修复与抗炎潜力，但仍面临细胞存活、分化控制、递送方式等挑战。生物材料辅助与联合干预是未来改进的重要方向。

六、从实验室到临床：转化进展与核心挑战

迄今为止，大多数研究为I期或I/II期临床试验，主要目的是评估安全性、可行性和生物活性，而非确定性的临床疗效。临床结果普遍显示出可接受的短期安全性，但治疗获益仍然存在差异，且高度依赖于疾病选择、细胞产品特性、剂量、给药途径以及患者特异性因素。

重要的是，该领域在不同疾病中的转化成熟度存在显著差异。帕金森病（PD）目前代表着基于机制的细胞替代疗法中最先进的范例，而针对阿尔茨海默病（AD）、肌萎缩侧索硬化症（ALS）、中风和脊髓损伤（SCI）的疗法在很大程度上仍处于探索阶段。

（一）主要疾病临床试验进展

帕金森病：目前是干细胞是治疗帕金森病最具说服力的适应症，因其黑质纹状体多巴胺能神经元的退变具有相对选择性。

2025年，在一项里程碑式的首次人体I期试验中，人胚胎干细胞来源的多巴胺能祖细胞（bemdaneprocel）被双侧移植至12名晚期PD患者的壳核。结果显示：未见与细胞产品相关的严重不良事件，¹⁸F-DOPA正电子发射断层扫描摄取增加，18个月时运动功能改善。这为真正的神经元替代策略提供了可行性证据。患者每个壳核接受90万或270万个细胞，并接受了为期一年的免疫抑制治疗。

同年，另一项独立的随机II期试验评估了重复静脉输注同种异体骨髓来源MSC治疗PD的效果。以18周为间隔，三次输注10×10⁶个细胞/公斤体重，结果显示与安慰剂相比，三次注射10 ×10⁶个/kg allo-hMSCs治疗有超过70%的概率改善轻度至中度帕金森病（PD）患者的运动评分。安慰剂组的改善显著，而两次输注组的改善则不明显，这值得进一步研究和开展临床试验。

该治疗耐受性良好，所有报告的不良事件均为轻度且短暂。未发生与治疗相关的严重不良事件，也未报告免疫原性或致瘤性。

阿尔茨海默病：临床研究主要集中在脑室内或鞘内给药的MSC。最近一项IIa期研究评估了间充质干细胞治疗阿尔茨海默病患者中重复脑室内给药脐带血来源MSC联合地塞米松辅助治疗。该治疗可行且总体耐受性良好，但研究未设足够效能以证明疗效，且任何生物学效应的持久性仍不确定。

肌萎缩侧索硬化症：临床试验主要采用经改造以分泌神经营养因子的MSC。研究最广泛的产品是鞘内给药的自体MSC-NTF细胞（NurOwn）。尽管III期结果未达到总体队列的主要终点，但事后分析表明，在疾病进展较晚期的特定亚组中可能存在获益。这些不一致的结果说明了在生物学异质性疾病中识别稳健临床信号的难度。

慢性缺血性脑卒中：立体定向植入改良神经干细胞已在早期试验中显示出可接受的安全性及令人鼓舞的运动功能改善，但这些研究样本量小且采用开放标签设计。

脊髓损伤：多项I期试验表明，髓内或鞘内移植神经干细胞或间充质干细胞是可行的，部分患者表现出适度的感觉与运动功能改善。然而，由于缺乏适当的对照组，且损伤特征与康复方案存在显著异质性，对结果的解释仍然有限。

核心转化挑战

挑战	具体表现
细胞递送方法	需优化靶向性、滞留率、存活率
标准化缺失	细胞来源、制备、分化方案不统一
安全风险	致瘤性、免疫排斥、移植并发症
疾病异质性	患者基线差异、疗效评估困难

未来方向

考虑到神经系统疾病的复杂性，联合治疗将是必然趋势：干细胞与基因治疗、药物干预及康复手段相结合，才能获得更持久的效果。

七、常见问题解答（FAQ）

参考资料：

[1] Khosrofar, R., Nafei, P., Zare, F. et al. Translational stem cell therapy for neurodegeneration and CNS trauma: a focused review. Mol Biol Rep 53, 842 (2026). https://doi.org/10.1007/s11033-026-12011-6

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