前沿 | “干细胞移植+运动”可加快脑卒中受损神经环路重建，恢复运动功能！

脑卒中又称“中风”、“脑血管意外”，是一种急性脑血管疾病，是由于脑部血管突然破裂或因血管阻塞导致血液不能流入大脑而引起脑组织损伤的一种疾病。

脑卒中（Stroke）是世界范围内导致死亡和残疾的主要原因之一。随着医学进步，脑卒中患者的生存率得到提高，但在存活患者中80%以上遗留神经功能障碍，如常见的运动感觉功能障碍，目前尚无有效治疗手段。以干细胞为代表的细胞替代治疗有望为相关疾病的治愈带来希望。

2022年1月13日，中科院广州生物医药与健康研究院潘光锦研究员团队与中山大学附属第三医院神经康复专家胡昔权教授团队，以缺血性脑卒中（MCAO）动物为模型，在神经干细胞治疗方面展开深入合作，在神经干细胞移植结合运动训练促进移植神经细胞的体内成熟和动物行为学功能修复方面取得重要进展。相关成果于1月13日以Physical exercise promotes integration of grafted cells and function recovery in an acute stroke rat model为题发表在国际学术期刊Stem Cell Reports。

现在神经科学家普遍认识到人神经细胞的体内成熟需要相当长的时间，大部分研究显示需要半年至1年以上，这样很容易错失了脑卒中后康复的最佳时间窗口。

小鼠实验表明康复训练促进移植神经细胞成熟与环路重建（广州健康院供图）

本研究发现，术后及时的运动训练可以显著促进移植人神经干细胞分化及成熟，并与宿主神经元形成神经环路，可将这一过程缩短至1-3个月。细胞移植结合运动训练的实验组在脑梗死体积、神经元分化成熟以及宿主神经血管再生等多项指标明显优于损伤对照组、单细胞移植和单运动训练组，同时在运动功能恢复方面也表现最佳。

运动训练(PE)通过促进血管生成、血管运动反应性和神经营养因子释放，可以减少兴奋性毒性和炎症，从而改善神经功能，调节梗死周围的微环境。运动训练可通过减轻脑卒中损伤大鼠的自噬和细胞凋亡而改善脑功能。运动训练已被广泛推荐为脑和脊髓损伤的标准术后康复方案，并通过大量的临床试验。

进一步机制研究表明，该组合介入手段创造了一个有利于神经元存活和再生的脑内微环境：损伤灶神经营养因子水平显著增加，血管生成增强，同时炎症和氧化应激水平显著下降；另一方面，神经突触（神经元之间的联系）和神经可塑性具有活动依赖性的特点，运动训练引起相关神经突触活动水平和神经递质水平显著上升，从而促进了损伤神经环路的重建和运动功能恢复。

运动训练因其非侵入性、安全低风险以及无副作用等特点，目前已被广泛用于大脑损伤后的恢复。本研究进一步表明运动训练可以促进移植细胞的成熟和整合，神经干细胞移植结合运动锻炼的组合介入有望为相关神经疾病提供新型治疗方案，对推动神经干细胞的临床转化应用具有积极意义。 

干细胞治疗脑卒中所涉及的基本机制包括抗凋亡、抗炎、促进血管和神经的再生、形成新的神经细胞和神经回路、抗氧化和血脑屏障的保护。研究表明干细胞能够修复受损的神经组织，具有治疗脑卒中后遗症，恢复神经功能的潜力。

临床案例1：2021年6月14日，《干细胞转化医学》发表的一项美国Ochsner-LSU健康科学中心的临床研究报告显示，干细胞强大的旁分泌功能，对减轻脑卒中后损伤和改善神经功能障碍具有良好的保护作用。

研究报告指出，人胎盘间充质干细胞（hPMSCs）通过分泌神经保护因子的旁分泌信号传导来限制初始组织损伤，从而防止中风中急性脑损伤。主要体现在以下三个方面。