脑出血(intracerebral hemorrhage,ICH)是一种严重的急性脑血管疾病,具有高发病率、高致残率和高死亡率的特点。脑出血不仅导致原发性和继发性脑损伤,还给患者及其家庭带来沉重的负担。尽管传统的治疗手段如手术和保守治疗在一定程度上能够缓解病情,但其预后效果往往不尽如人意。
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脑出血是出血性脑卒中的最常见亚型,占急性脑血管疾病的20%-30%,也有报道指出其占中风的10%-27%。
高血压是自发性ICH的主要原因,ICH在急性期的死亡率高达30%-40%,幸存者常伴有持续性、严重的神经功能缺损。
脑出血会导致原发性和继发性脑损伤。原发性损伤主要指血肿的占位效应,造成邻近组织的破坏及大脑功能的缺损;继发性损伤则包括血细胞裂解(释放铁、血红素等)、凝血酶级联激活和炎症反应。凝血酶参与血肿后脑损伤的发生,并影响脑出血后水肿的恢复程度,还会引发血脑屏障(BBB)破坏。脑实质中的血肿会触发小胶质细胞,激活的小胶质细胞进一步招募其他白细胞,引起过度释放的炎症介质,导致炎症反应。
脑出血的临床表现多样,包括头痛、呕吐、意识障碍、偏瘫等。30天的死亡率与颅内出血的体积和位置密切相关。回顾性研究表明,35%-52%的脑出血患者在发病后1个月内死亡,只有20%的患者在6个月后功能残疾有所恢复。普通重症监护治疗的死亡率为25%-83%,而专业神经内科/神经外科重症监护治疗的死亡率下降为28%-38%。
传统治疗手段对脑出血患者的预后改善有限,因此探索新的治疗方法显得尤为重要。干细胞治疗因其独特的再生和修复能力,成为研究的热点。神经干细胞(NSCs)和间充质干细胞(MSCs)是两种主要的干细胞类型,其中MSCs因其来源丰富、体外培养扩增快、低免疫原性等特点,更适合用于治疗脑部疾病。
1.间充质干细胞治疗脑出血的临床前研究
动物实验研究结果证实了MSCs对脑出血的显著治疗效果。在脑出血动物模型中移植脐血来源的MSCs,神经功能获得显著改善。同时,研究还发现MSCs能减轻脑出血后的脑水肿,减少星形胶质细胞的凋亡。这些作用机制包括神经血管的再生和减轻继发性炎症损伤。
2.间充质干细胞治疗脑出血的临床研究
我国多个临床研究证明自体骨髓MSCs能有效改善脑出血患者的病情和神经功能。朱建新等将脑出血患者血肿清除后,将自体骨髓MSCs注入血肿腔周围,患者的神经功能和活动能力均显著改善。王万宏等在蛛网膜下腔注射自体骨髓MSCs,可降低脑出血患者血清中的GFAP、S100β水平,改善神经组织损伤修复。脐带来源的MSCs体外培养后移植治疗脑出血后遗症,亦表现出良好的临床恢复效果。
国外MSCs治疗中风的临床研究主要集中在韩国和美国,且治疗时机通常选择在患者发病至少一个月后。一项涉及41例脑干出血患者的临床研究发现,MSCs治疗组在治疗后3个月的Bathel index评分显著高于对照组。
2017年的一个系统性综述和meta分析显示,MSCs治疗中风是一个比较安全的方法,多个小样本的临床研究结果均提示MSCs能改善中风患者的神经功能和促进康复,但仍需进一步的临床研究确定最佳治疗方案。
目前认为,MSCs治疗脑出血的可能作用机制包括:
1.分泌多种营养性细胞生长因子
包括碱性成纤维生长因子、脑源性神经营养因子、神经生长因子和血管内皮生长因子等,具有神经保护、营养支持作用。
2.激活内源性神经干细胞的增殖分化
促进内源性神经干细胞的增殖和分化,从而修复损伤的脑组织。
3.抑制神经细胞凋亡
通过抑制凋亡信号通路,减少神经细胞的死亡。
4.促进轴突和髓鞘的再生
促进神经纤维的再生和髓鞘的形成,恢复神经传导功能。
5.促进血管再生
MSCs能促进微血管内皮细胞增殖而新生血管,形成一个长期持久的功能性血管网络,重建血液循环。
6.免疫调节和抗炎作用
抑制炎症反应,减少炎症因子的释放,从而减轻脑水肿和神经细胞的损伤。