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当干细胞遇见肌无力:一场对抗退化的细胞革命
时间:2025-09-01
来源:陕西中港万海生命科学研究院

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肌营养不良症(Muscular Dystrophy, MD)是一类由基因突变导致的进行性肌肉退化疾病,以杜氏肌营养不良(DMD)最为致命。患者因缺乏抗肌萎缩蛋白(dystrophin),肌肉纤维如同失去钢筋的混凝土,在反复损伤-修复中逐渐被脂肪和纤维组织替代,最终导致呼吸衰竭或心力衰竭。  

核心困境:传统治疗仅能延缓症状,无法修复根源性基因缺陷或再生功能性肌纤维。

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治 疗 机 制

细胞替代与肌肉再生机制

‌肌肉祖细胞分化‌
     移植的干细胞(如骨髓间充质干细胞、肌肉干细胞)可分化为成肌细胞,进而融合形成新的肌管和肌纤维。这种分化过程通过激活肌生成调节因子(MyoD、Myf5等)实现‌。

‌抗肌萎缩蛋白表达恢复‌
     对于DMD患者,经基因修饰的干细胞可产生正常抗肌萎缩蛋白,修复肌纤维膜完整性。研究表明,某些干细胞来源的肌细胞可稳定表达全长抗肌萎缩蛋白‌。

‌卫星细胞激活‌
      肌肉干细胞(卫星细胞)在损伤后增殖分化,干细胞疗法可激活内源性卫星细胞库,增强其自我更新和分化能力‌。

旁分泌与微环境调控机制

‌营养因子分泌‌
      干细胞分泌VEGF、IGF-1、HGF等生长因子,促进血管生成、抑制细胞凋亡,并为肌肉修复提供营养支持‌。

‌炎症调控‌
      通过分泌IL-10、TGF-β等细胞因子,抑制促炎因子(如TNF-α、IL-6),改善肌肉慢性炎症状态‌。

‌外泌体作用‌
      干细胞外泌体携带miRNA和蛋白质,可下调纤维化相关基因,促进肌细胞增殖分化‌。

免疫调节机制

‌免疫耐受诱导‌
      间充质干细胞通过表达PD-L1、IDO等分子,抑制T细胞过度活化,减少免疫排斥反应‌。

‌巨噬细胞极化‌
      调控M1/M2巨噬细胞平衡,促进抗炎型M2巨噬细胞浸润,改善肌肉微环境‌。

基因修复机制

‌基因编辑干细胞‌
      通过CRISPR等基因编辑技术修正致病突变,如恢复DMD基因外显子跳跃或抗肌萎缩蛋白表达‌。

‌表观遗传调控‌
      干细胞通过分泌组蛋白去乙酰化酶抑制剂等分子,调节肌肉细胞的表观遗传状态‌。

常 用 干 细 胞 类 型

骨髓间充质干细胞(MSCs)‌:易于获取,免疫原性低

脐带间充质干细胞(UC-MSCs)‌:增殖能力强,伦理争议小

诱导多能干细胞(iPSCs)‌:可来源于患者自身细胞,避免排斥反应

肌肉祖细胞(MPCs)‌:具有定向分化为肌细胞的潜能

临 床 研 究

2025年最新发表的《Nature Reviews Drug Discovery》指出,全球已有12项肌营养不良干细胞疗法进入Ⅱ期临床,中国占据4项,成为该领域研究的重要推动者。

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脐血干细胞移植案例‌:2018年一项研究显示,对一名进行性肌营养不良症患儿实施脐血干细胞移植术后,75天肌肉活检可见新生肌管形成,血清磷酸肌酸激酶水平显著降低。

波兰临床研究‌:22名进行性肌营养不良症患者接受脐带间充质干细胞注射治疗后,部分患者能够独立行走,停止康复训练,重新从事全职工作。

2023年6月22日,Elevidys获FDA批准,用于治疗4至5岁DMD儿童患者,成为全球首款获批上市的杜氏肌营养不良AAV基因疗法。2023年8月,Elevidys才进行正式销售交付,定价为320万美元/剂,成为史上第二贵基因治疗产品。

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日本医学院研究发现,人羊膜间充质干细胞(hAMSCs)可改善杜氏肌营养不良(DMD)模型小鼠的肌肉功能。hAMSCs 是从健康羊膜提取的干细胞,具有多能性,能分化为骨细胞和软骨细胞,还具备迁移和免疫调节能力。

四平市中心人民医院神经内科2012年1月 -2015年10月进行性肌营养不良的患儿共10例,年龄在7-13岁之间,平均年龄为9岁,其中男患儿8个,女患儿2个。

在其父母签署同意书后,在静吸复合麻醉下进行干细胞的多靶点注射。每次移植神经干细胞悬液量为30ml,配合静脉输入多能干细胞46ml,并予以少量地塞米松肌肉注射及维生素C口服。

术后1个月随访,再次进行血常规、凝血功能、血糖、心电图、胸片及肝、肾功能及血清酶谱检查.

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所有接受神经干细胞多靶点注射治疗的患儿仅有3例患儿出现了注射局部的红肿,胀痛,但无发热等全身反应,没有处置3-5天后症状消失,其他7例患 儿无任何不良反应出现,1个月后复查血常规、肝、肾功能均正常,说明神经干细胞移植治疗应用于治疗进行性肌 营养不良症患儿是安全的。

总     结

当第一个DMD患儿因干细胞治疗而重新抬起手臂,我们看到的不仅是医学的胜利,更是人类对抗基因宿命的勇气。尽管前路仍有荆棘,但每一株被种入肌体的干细胞,都在为枯萎的生命点燃一簇再生之火——这火种终将燎原。

参考文献

[1] 吴江主编,神经病学 [M]. 供 8 年制及 7 年制临床医学等专业 用 . 北京 :人民卫生出版社,2009.351-355

免责声明:本文旨在科普相关知识,不作为医疗指导意见。

编辑|Zhang.ZG

审核|Geng.ZG

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