在腦損傷大鼠上開展的實驗表明,，通過頸動脈注射的干細(xì)胞能直接到達(dá)大腦,，并極大地促進(jìn)了大腦功能的恢復(fù),，研究結(jié)果由Lippincott Williams和Wilkins發(fā)表于2月刊的Neurosurgery雜志上。
頸動脈注射技術(shù)--結(jié)合某種形式的體內(nèi)光學(xué)成像來跟蹤移植后的干細(xì)胞--這可能是人類腦外傷（TBI）中干細(xì)胞移植的新方法的一部分,，根據(jù)日本北海道大學(xué)Toshiya Osanai博士領(lǐng)導(dǎo)的一項新研究,。
先進(jìn)的成像技術(shù)使研究人員能夠追蹤干細(xì)胞
研究人員在大鼠中評估了干細(xì)胞移植的一種新的"動脈"技術(shù)。在誘導(dǎo)TBI后的7天內(nèi),，由大鼠骨髓制備的干細(xì)胞注射入頸動脈,。目的是將干細(xì)胞直接遞送至大腦,，而無需使它們通過大循環(huán)。
在注射前,，干細(xì)胞被標(biāo)記上"量子點"--使用納米技術(shù)創(chuàng)造的一種生物相容性,、熒光半導(dǎo)體。量子點能發(fā)出近紅外光波,，具有更長的波長,，能夠穿透骨骼和皮膚。這使得研究人員在移植后的4周里能對干細(xì)胞進(jìn)行無創(chuàng)監(jiān)測,。
使用這種體內(nèi)光學(xué)成像技術(shù),，Osanai博士和他的同事們能夠看到，注射的干細(xì)胞穿過了大腦的"第一關(guān)",，而沒有進(jìn)入大循環(huán),。在3個小時內(nèi)，干細(xì)胞開始從大腦毛細(xì)血管遷移到腦損傷部位,。
在4周后,，接受干細(xì)胞移植的大鼠，其運動功能顯著恢復(fù),，而未接受干細(xì)胞的大鼠沒有恢復(fù),。對接受干細(xì)胞移植的大鼠大腦進(jìn)行檢查，證實了干細(xì)胞已轉(zhuǎn)化成不同類型的腦細(xì)胞,，參與了受損大腦區(qū)域的愈合,。
人類腦損傷干細(xì)胞治療的進(jìn)一步發(fā)展
干細(xì)胞有可能成為治療大腦損傷（包括腦外傷和中風(fēng)）的一種重要的新療法。骨髓干細(xì)胞,，正如在該研究中使用的一樣,，是一個有前景的供體細(xì)胞來源。然而,，還存在很多問題,，諸如移植的最佳時機、劑量及干細(xì)胞遞送路線,。
在這項新的動物試驗中,，在TBI之后的一周進(jìn)行了干細(xì)胞移植--這是"臨床相關(guān)"的時間，因為從骨髓中制備干細(xì)胞需要至少一周的時間,。頸動脈注射干細(xì)胞是一個相對簡單的程序,，將細(xì)胞直接遞送至大腦。
實驗的證據(jù)表明,，干細(xì)胞治療能夠促進(jìn)腦外傷的愈合,，顯著地恢復(fù)大腦的功能。通過使用體內(nèi)光學(xué)成像,，該項研究首次成功地在活體動物大腦內(nèi)對動脈內(nèi)移植的干細(xì)胞進(jìn)行了長達(dá)4周的追蹤監(jiān)測,。一些類似的成像技術(shù)在人類中檢測移植后的干細(xì)胞的作用可能會非常有用,。然而，在人類患者中追蹤干細(xì)胞可能會有難度,，因為人類的頭骨和頭皮遠(yuǎn)比大鼠的要厚得多,。"將體內(nèi)光學(xué)成像應(yīng)用于臨床還需要進(jìn)行進(jìn)一步的研究，"研究人員補充道,。（生物谷bioon.com）
doi:10.1227/NEU.0b013e318230a795
PMC:
PMID:
Therapeutic Effects of Intra-Arterial Delivery of Bone Marrow Stromal Cells in Traumatic Brain Injury of Rats—In Vivo Cell Tracking Study by Near-Infrared Fluorescence Imaging.
Toshiya Osanai, Satoshi Kuroda, Taku Sugiyama, Masahito Kawabori, Masaki Ito, Hideo Shichinohe, Yuji Kuge, Kiyohiro Houkin, Nagara Tamaki, Yoshinobu Iwasaki.
Abstract： BACKGROUND: A noninvasive and effective route of cell delivery should be established to yield maximal therapeutic effects for central nervous system (CNS) disorders. OBJECTIVE: To elucidate whether intra-arterial delivery of bone marrow stromal cells (BMSCs) significantly promotes functional recovery in traumatic brain injury (TBI) in rats. METHODS: Rat BMSCs were transplanted through the ipsilateral internal carotid artery 7 days after the onset of cortical freezing injury. The BMSCs were labeled with fluorescent dye, and in vivo optical imaging was employed to monitor the behaviors of cells for 4 weeks after transplantation. Motor function was assessed for 4 weeks, and the transplanted BMSCs were examined using immunohistochemistry. RESULTS: In vivo optical imaging and histologic analysis clearly demonstrated that the intra-arterially injected BMSCs were engrafted during the first pass without systemic circulation, and the transplanted BMSCs started to migrate from the cerebral capillary bed to the injured CNS tissue within 3 hours. Intra-arterial BMSC transplantation significantly promoted functional recovery after cortical freezing injury. A subgroup of BMSCs expressed the phenotypes of neurons, astrocytes, and endothelial cells around the injured neocortex 4 weeks after transplantation.
