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　　對于運動(dòng)性脊髓損傷的修復，目前較多的采用手術(shù)、藥物、針灸、物理治療等多種治療脊髓損傷的方法，以及近年來(lái)提出的脊髓再生新方法，如神經(jīng)營(yíng)養因子、神經(jīng)移植、基因治療等雖可使成年動(dòng)物的脊髓功能表現出某種程度的恢復，但都難以解決患者截癱的難題。隨著(zhù)干細胞技術(shù)的發(fā)展，通過(guò)細胞移植增加脊髓神經(jīng)元數量、減少膠質(zhì)瘢痕和空洞的形成成為了可能。文章探討了干細胞移植方法、干細胞神經(jīng)營(yíng)養因子以及基因修飾的干細胞療法修復脊髓損傷等內容，旨在為運動(dòng)性脊髓損傷的修復和治療提供科學(xué)依據和理論基礎。

1  運動(dòng)性脊髓損傷的研究進(jìn)展

　　運動(dòng)性脊髓損傷是指在運動(dòng)過(guò)程中，由于保護措施不當，造成的由脊柱損傷進(jìn)而損傷到脊髓的病癥，可發(fā)生于運動(dòng)員和非運動(dòng)員，且患者大多數為青壯年、少年等的運動(dòng)參與者，且以男性居多。如 2007年全國體操錦標賽上的運動(dòng)員王燕、著(zhù)名體操運動(dòng)員桑蘭以及著(zhù)名影視演員“超人”扮演著(zhù)克里斯托弗等的損傷就是很好的例子。一般來(lái)說(shuō)，脊髓損傷的患者常遺留有不同程度的功能障礙。出現脊髓損傷時(shí)常引起脊髓橫貫性損害，造成損害平面以下的運動(dòng)、感覺(jué)、括約肌自主神經(jīng)功能等的障礙。有研究顯示因脊髓損傷患者損傷平面以下喪失中樞神經(jīng)系統的支配，自主神經(jīng)功能紊亂，循環(huán)調節功能障礙，導致患者最大吸氧量下降，且損傷平面越高，心肺功能就越差。還有研究指出，脊髓損傷后，由于局部神經(jīng)元及神經(jīng)纖維的原發(fā)及繼發(fā)性的丟失，損傷部位的神經(jīng)軸突被撕裂，神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細胞死亡，幸存的軸突發(fā)生脫髓鞘改變，損傷局部囊性病變，膠質(zhì)瘢痕的形成，中樞神經(jīng)系統內存在的各種抑制再生因素，加上中樞神經(jīng)自身極差的再生能力，這些因素造成了脊髓損傷后結構和功能上的嚴重破壞，最終導致脊髓喪失傳導下行的運動(dòng)沖動(dòng)和上行的感覺(jué)沖動(dòng)能力，患者發(fā)生癱瘓。
2  干細胞修復運動(dòng)性脊髓損傷的應用

　　隨著(zhù)干細胞技術(shù)的研究，尤其是胚胎干細胞、神經(jīng)干細胞(neural stem cells ，NSC)、骨髓間充質(zhì)干細胞(bone marrow mesenchymal stem cells, BMSCs)等分離技術(shù)的成熟和定向分化技術(shù)的發(fā)展，干細胞可以被誘導分化為神經(jīng)元或神經(jīng)膠質(zhì)細胞，替代死去的細胞，同時(shí)干細胞還可以在體內表達多種神經(jīng)營(yíng)養因子，改善細胞微環(huán)境，促進(jìn)軸突再生，阻止細胞凋亡，進(jìn)而恢復脊髓功能。

2.1  干細胞移植對脊髓損傷的修復

　　干細胞移植技術(shù)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一項新技術(shù)，它的提出對于治療神經(jīng)系統疾病具有廣闊的應用前景，對運動(dòng)性脊髓損傷更是如此。因為經(jīng)移植的干細胞可以在損傷部位存活、整合入宿主組織中，并分化出神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細胞和少突膠質(zhì)細胞，并和宿主細胞之間形成突觸樣結構，使中樞神經(jīng)系統的功能得到部分恢復。

2.2  干細胞神經(jīng)營(yíng)養因子與脊髓損傷修復

　　神經(jīng)營(yíng)養因子是神經(jīng)系統中重要的調節蛋白，可以調節神經(jīng)元的存活、軸突生長(cháng)、突觸可塑性和神經(jīng)遞質(zhì)的產(chǎn)生。BMSCs 也已被證實(shí)經(jīng)移植后可分泌各種神經(jīng)生長(cháng)因子促進(jìn)軸突再生，橋接神經(jīng)缺損后遺留的空隙替代丟失的神經(jīng)細胞，促進(jìn)神經(jīng)元的存活和軸突的生長(cháng)，同時(shí)還能減少炎癥應答和空腔的形成。有學(xué)者通過(guò)培養BMSCs提取腦源性神經(jīng)營(yíng)養因子和神經(jīng)生長(cháng)因子作用于脊髓損傷的大鼠，其結果提示BMSCs表達的腦源性神經(jīng)營(yíng)養因子和神經(jīng)生長(cháng)因子對損傷脊髓神經(jīng)元的修復有保護作用。同樣的研究證實(shí)，用腦源性神經(jīng)營(yíng)養因子和神經(jīng)生長(cháng)因子基因修飾的BMSCs通過(guò)靜脈移植到達脊髓損傷區，其分泌神經(jīng)營(yíng)養因子功能增強，對防止脊髓繼發(fā)性損傷及對受損神經(jīng)元起挽救作用。進(jìn)一步研究結果也顯示，BMSCs移植可促進(jìn)大鼠半橫斷脊髓結構和功能恢復，聯(lián)合移植與應用腦源性神經(jīng)營(yíng)養因子在脊髓損傷修復治療中具有協(xié)同作用。一方面 BMSCs本身具有促進(jìn)脊髓損傷再生修復的作用，另一方面腦源性神經(jīng)營(yíng)養因子增強BMSCs的活性并延長(cháng)其生存時(shí)間。但 BMSCs促進(jìn)脊髓損傷再生修復的機制尚不明確。

2.3   基因修飾的干細胞與脊髓損傷修復

　　NSC作為治療脊髓損傷最為理想的細胞移植材料，不僅能促進(jìn)神經(jīng)元的再生和腦組織的修復，而且通過(guò)基因修飾可用于神經(jīng)系統疾病的基因治療，表達外源性的神經(jīng)遞質(zhì)，神經(jīng)營(yíng)養因子及代謝性酶。其基因修飾的基本策略主要是通過(guò)轉基因技術(shù)給損傷脊髓局部提供適合干細胞生長(cháng)、分化的。有學(xué)者通過(guò)低氧誘導因子1α基因修飾的NSC移植治療脊髓損傷的實(shí)驗研究發(fā)現，低氧誘導因子1α基因修飾的 NSC移植可促進(jìn)損傷脊髓神經(jīng)軸突再生，減少膠質(zhì)細胞的增生和膠質(zhì)瘢痕的形成，為神經(jīng)再生創(chuàng )造有利的微環(huán)境，使損傷脊髓更好的耐受缺血缺氧。還有學(xué)者研究發(fā)現 NT-3基因修飾的許旺細胞能有效的促進(jìn)NSC在損傷脊髓內向神經(jīng)元樣細胞分化，還通過(guò)NT-3基因修飾許旺細胞與NSC聯(lián)合移植能較好地促進(jìn)脊髓損傷后受損傷神經(jīng)元存活以及神經(jīng)纖維再生的作用，能更好地促進(jìn)全橫斷脊髓損傷的修復。

3  展望

　　隨著(zhù)干細胞技術(shù)的不斷更新，以及對脊髓損傷認識的不斷深入，將干細胞技術(shù)應用于運動(dòng)性脊髓損傷的修復是一個(gè)必然。雖然在干細胞作用于臨床脊髓損傷的治療過(guò)程中取得了一定的成績(jì)，但運動(dòng)性脊髓損傷修復過(guò)程中，由于多種細胞因子和基因參與了調控，其基本機制還未能了解清楚，因此仍需要對干細胞移植、誘導分化機制及其基因治療和營(yíng)養因子的作用等多方面進(jìn)行深入的研究。

文章來(lái)源：中國組織工程研究 第16卷  第6 期  2012–02–05出版 作者：劉富順