帕金森病是一種緩慢發生的選擇性中腦黑質多巴胺能神經元喪失和紋狀體多巴胺含量明顯減少的神經系統退行性疾病，發病率隨年齡而上升，在65歲以上的老年人口中約為1%。正常情況下，黑質中的多巴胺神經元利用酪氨酸羥化酶將左旋酪氨酸轉化為左旋多巴，再經過脫羧酶的作用轉化為多巴胺。作為神經遞質的多巴胺經黑質-紋狀體束轉運至紋狀體的尾狀核和殼核細胞，傳遞信號。多巴胺的缺乏導致錐體外系功能失調，從而出現靜止性震顫、肌僵直、動作減少及平衡障礙等臨床表現。Lindvall等開展了第1例人胚胎中腦移植治療原發性帕金森病。后來的Freed等將人胚胎中腦的多巴胺細胞移植至帕金森病患者腦內，在很大程度上緩解了患者的臨床癥狀。由于帕金森病的發病機制比較清楚、與發病相關的神經核團解剖定位明確、動物模型已經建立、部分臨床試驗的結果良好，因此有觀點認為帕金森病是干細胞移植的較好適應證之一。

　　干細胞移植作為一種從帕金森病的病理生理層面進行干預以取得療效的治療方法在各種動物模型和臨床研究中逐漸得到了證實。本文通過綜述帕金森病的干細胞治療進展，為干細胞移植治療帕金森病的基礎研究發展和臨床探索提供幫助。

　　帕金森病的治療現狀

　　傳統的帕金森病的治療方法主要有藥物治療和外科治療，近來發展較快的治療方法則包括干細胞移植及基因治療等。用于治療帕金森病的藥物主要有以下幾種：多巴胺替代藥物，即左旋多巴制劑，是目前治療帕金森病的常用藥物之一;多巴胺受體激動劑，其在分子構象上同多巴胺相似，可直接作用于多巴胺受體，多作為左旋多巴治療的輔助藥物以改善左旋多巴治療相關的運動癥狀波動和運動障礙;單胺氧化酶遏制劑，但有報道其可導致較高的病死率;兒茶酚-氧-甲基轉移酶遏制劑，能夠提高左旋多巴的療效，起效快;興奮性氨基酸受體相關藥物，以金剛烷胺為代表，對多巴胺神經元具有保護作用;其他藥物，包括鐵鰲合劑、5羥色胺再攝取遏制劑、維生素E、中藥等。目前的藥物治療只能部分改善帕金森病的早期癥狀，并不能阻礙疾病的繼續發展，不能阻止帕金森病晚期紋狀體內多巴胺神經元的進行性減少。并且隨著時間的延長效果逐漸下降，還會出現運動障礙開-關現象等不良作用。外科治療以腦立體定向毀損術為代表，根據不同的臨床表現采取蒼白球毀損術或蒼白球毀損術+丘腦Vim核毀損術。但毀損術的創傷較大，適應證局限，并且遠期效果尚難鞏固。另外一種外科手段—深部腦刺激,同樣應用立體定向技術將電極植入腦內的不同部位，通過高頻電流刺激靶點達到治療目的而不破壞腦組織，療效較好，尤其對丘腦底核的刺激要優于對蒼白球的刺激，但會出現構語障礙和感覺異常等不良反應，其遠期效果亦不能確定，且費用昂貴。隨著干細胞移植治療帕金森病的研究發展，干細胞的來源問題、細胞移植所涉及的倫理道德問題日漸突出。另外，移植的細胞多為終末分化細胞，移植后存活時間短、數量少，這些都限制了細胞移植的進一步應用。但是，干細胞能被誘導分化成多巴胺能神經元的研究結果為細胞移植治療帕金森病提供了新的理論基礎，而干細胞體外培養技術的建立則為其提供了有力的技術支持，這些使干細胞移植治療帕金森病成為可能。

　　干細胞移植治療帕金森病的研究進展

　　干細胞是指處于未分化狀態的多潛能細胞，能夠不斷分裂增殖，自動分化成各種類型的細胞和組織。干細胞按分化能力可分成兩類：全能干細胞(胚胎干細胞)，來源于哺乳動物早期胚胎的內細胞團，能夠在體外培養、擴增，多次傳代后仍具有完全分化的潛能;多能干細胞(成體干細胞)，即特定組織的干細胞，不能產生完整的個體，但可以向特定組織分化。基于其獨特的生物學特性：全能性/多能性、自我更新能力、高度增殖能力，干細胞具有重要的臨床應用價值。胚胎干細胞移植治療帕金森?。耗?，Eva
等首次成功從延緩著床的小鼠胚泡建立了多能干細胞系，這些細胞具有正常的二倍體核型，并且可分化為多種細胞類型，被稱為胚胎干細胞。胚胎干細胞的形態結構與早期胚胎細胞很相似，分化遏制培養呈克隆性增殖，能夠長期保持核型的正常穩定。胚胎干細胞通過對稱性分裂和不對稱性分裂而迅速增殖，其端粒酶活性高表達，表明胚胎干細胞復制的壽命高于體細胞復制的壽命。而作為未分化的多能干細胞，胚胎干細胞表達Oct-4、堿性磷酸酶、胚胎階段特異性表面抗原等表面抗原。這些表面抗原可用來分離、鑒定胚胎干細胞。胚胎干細胞移植用于治療帕金森病的方法主要有兩種：①在體外將胚胎干細胞提前分化為多巴胺能神經元后再移植，即胚胎干細胞作為種子細胞。Lee等在體外擴增小鼠的胚胎干細胞，從中分離出神經干細胞，在加有牛堿性成纖維細胞生長因子的培養基中擴增，去除分裂素后這些神經干細胞大量分化成多巴胺能神經元。Kawasaki的研究發現將小鼠的胚胎干細胞與骨髓來源的間充質細胞共培養后出現了大量酪氨酸羥化酶陽性神經元，這些神經元能夠產生多巴胺，移植入小鼠紋狀體后可存活2周。Mimura等證實腦內胚胎多巴胺能神經元移植可以減輕帕金森病動物模型的行為學缺失。②將干細胞或前體細胞進行移植，使其在體內分化為多巴胺能神經元，這些神經元可以與宿主細胞整合，重建黑質狀體通路。近來的觀點認為，將胚胎干細胞移植到動物體內的不同部位，不同的微環境能夠誘導其分化為該組織特異性的細胞。Bjorklund等將未分化的胚胎干細胞移植給6-羥多巴胺損傷的帕金森病動物模型，觀察到移植細胞能夠分化成為類似中腦多巴胺神經元的形態，動物模型由安非他明誘發的旋轉動作明顯減少。PET檢查提示這些行為學的改變與移植區域的運動中樞血流的顯著增加和黑質多巴胺生物標志物的攝取增加有關。然而，移植后只有相對很小部分移植細胞存活，25例實驗動物中的7例發生了畸胎瘤并最終死亡。實驗結果說明了后一種方法的有效性，同上也提示了胚胎干細胞移植中一個需要引起關注的現象：干細胞不定向的無規則生長。存活的移植細胞中還有更多未分化的細胞，這些細胞高分化的潛能可能是導致移植后畸胎瘤形成的主要因素。在胚胎干細胞治療帕金森病的歷史上具有里程碑意義的是年Takagi等將獼猴胚胎干細胞進行定向誘導分化，制備了極接近真正多巴胺神經元的供體細胞后移植給1-甲基-4-苯基四氫吡啶(MPTP)誘導的帕金森病猴子模型。移植后PET檢測發現存活的移植細胞能夠行使多巴胺神經元的功能，并顯著改善猴帕金森病模型的行為學癥狀。MPTP 誘導產生的帕金森病模型非常接近人類帕金森病，實驗結果對于細胞移植臨床應用的療效具有高度的預測性。在臨床上，Piccini等將人類胎兒腦組織移植到帕金森病患者，有效地改善了臨床癥狀，國內的研究結果也證實了胚胎干細胞的應用價值。神經干細胞移植治療帕金森病：年Reynolds和 Weiss

　　最先提出了神經干細胞的概念，目前普遍認可的概念是由Mckay于年提出的，即神經干細胞是具有分化為神經元、星形膠質細胞和少突膠質細胞的能力，能自我更新，并能提供大量腦組織細胞的細胞群。早期胚胎中，神經干細胞廣泛存在于嗅球、大腦皮質、海馬、紋狀體、視網膜等中樞和周圍系統中。細胞比率較高，胚齡8d大鼠的脊髓神經中，培養存活的細胞中50%以上屬于神經干細胞，隨著胚胎發育、神經系統的成熟，神經干細胞逐漸分化成前體細胞和功能細胞，但并不完全消失。從成年鼠腦紋狀體和海馬組織中分離得到了類似胚胎神經干細胞的多能干細胞，能夠增殖分化成神經元和神經膠質細胞。正是由于這些成體神經干細胞的存在，成體神經系統的修復和再生才能夠完成。體外誘導分化的結果表明，不同的條件可以誘導神經干細胞分化成不同比率的神經元、星形膠質細胞和少突膠質細胞，而分化的神經元因表型而具有不同的功能和特異的神經遞質。Ling等的研究發現白細胞介素1、白細胞介素11、膠質細胞源性神經營養因子等配伍能夠誘導大鼠中腦神經干細胞定向分化出多巴胺能神經元。進一步研究發現，將人胚胎來源的神經干細胞傳代后移植到大鼠紋狀體，2周后觀察到未分化細胞的增殖，并表達多巴胺合成的限速酶-酪氨酸羥化酶。然而，Armstrong等認為盡管紋狀體神經干細胞移植能夠產生具有形態特征、電生理活性、產生遞質的神經元，但仍然很難恢復帕金森病模型的神經功能。Parati等將嗅球分離的神經干細胞移植到帕金森病小鼠的紋狀體內，其結果卻顯示了良好的治療效果。 Lindvall也報道了約有350例帕金森病患者在臨床實驗性治療中接受了人胚中腦組織移植，結果觀察到了移植的神經元能在受體大腦內存活并形成功能聯系有助于臨床癥狀的緩解。因此，神經干細胞移植能夠對帕金森病的病理過程產生影響，但神經干細胞生存的微環境中的細胞相互作用、細胞釋放的因子及相關的信號轉導途徑如何影響和調控神經干細胞的分化的機制仍不清楚。間充質干細胞移植治療帕金森病：間充質干細胞是來源于中胚層的具有自我更新和多向分化潛能的多能干細胞，目前的研究顯示間充質干細胞已經從骨髓、肌肉、脂肪、骨等多種組織中分離獲得。多年來，普遍的觀點認為間充質干細胞是一種定向發育的成體干細胞，只能分化成其所在組織的細胞。而，Pete
en等的研究結果與該觀點相悖，即間充質干細胞除了能夠分化為所在組織細胞外，還可以產生其他的組織細胞。體外實驗結果表明成年小鼠間充質干細胞和人間充質干細胞在特定誘導劑存在的條件下培養誘導后逐漸具有神經元形態學特征并表達神經元特異性標志—神經元特異性烯醇化酶，證實了間充質干細胞可在體外進行誘導，在加入神經生長因子、腦源性神經生長因子等后可以促進其成活并向神經細胞定向轉化。體內實驗研究則證實了間充質干細胞能夠在宿主體內游走、遷移并轉化為神經元細胞。如Yano等將表達綠色熒光蛋白的間充質干細胞移植入大鼠損傷的脊髓中，4周后發現綠色熒光蛋白陽性細胞從注射點遷移至背側白質并表達神經元或星形膠質細胞標記物;Hellmann等將間充質干細胞移植到6-羥基多巴胺誘導的帕金森病大鼠紋狀體中，發現移植細胞可以存活幾個月，并可遷移到對側大腦半球。Li等的研究表明間充質干細胞紋狀體內移植可減輕1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氫吡啶誘導的帕金森病小鼠模型的運動功能障礙，同時免疫組織化學染色顯示溴脫氧尿苷標記的移植細胞在腦內存活至少4周，并表達酪氨酸羥化酶活性，說明治療產生效果可能是由于產生了多巴胺，從作用機制上提示了間充質干細胞移植應用于帕金森病治療的可行性和有效性。干細胞移植聯合基因治療帕金森病：干細胞聯合基因治療為帕金森病的治療提供了更有前景的手段。大量的研究結果顯示，將特定外源基因導入干細胞基因組中，會使干細胞更好地分化為特定類型的細胞。一方面，干細胞在特定的微環境中可以分化成相應表型的神經元細胞來代替受損或死亡的神經元;另一方面，其攜帶的外源基因可以調控神經元的表達，分泌相應的因子而對周圍的細胞起到營養和保護的作用，以達到治療的目的。Kim等的研究發現體外轉染Nurr1基因的胚胎干細胞分化產生的多巴胺能神經元比率可以達到 50%，將這些神經元移植到帕金森大鼠模型腦內可以產生功能性整合，出現行為學的改善。Yamada等發現體外培養的導入VHL基因的神經干細胞能有效地分化為酪氨酸羥化酶陽性神經元細胞。將攜帶VHL基因的神經干細胞用5溴-2脫氧尿苷標記后移植入帕金森病大鼠的紋狀體內，可以在移植部位觀察到5溴-2 脫氧尿苷及酪氨酸羥化酶雙陽性細胞，說明基因轉染后的神經干細胞能夠在宿主腦內存活并分化成多巴胺能神經元，同時也觀察到了大鼠模型的行為學改善。Lu等將酪氨酸羥化酶基因轉染后的間充質干細胞植入帕金森病大鼠，測試結果表明治療組大鼠旋轉次數顯著少于對照組，紋狀體內多巴胺水平較對照組明顯升高。以上研究說明了基因修飾后的干細胞能夠在腦內存活、表達基因產物,同時對黑質神經元有保護作用。因此，干細胞經適當的調控基因轉染后進行移植治療帕金森病將是一個嶄新的發展方向。4.3干細胞移植治療帕金森病的機制干細胞移植治療帕金森病的目的是修復黑質神經元變性引起的紋狀體多巴胺能通路損傷。關于其治療機制，目前主要有兩個觀點：一種觀點是移植的干細胞替代原有病變細胞，發揮細胞功能;另一種觀點是移植的干細胞除了替代功能外，還起到“細胞伙伴”的作用，提供神經保護、促進病變組織的自我修復。分化為多巴胺能神經元的替代作用：干細胞移植后，可以向病變組織滲透融合，轉化為多巴胺能神經元，替代損傷細胞，重建神經環路，從而達到恢復神經功能的目的。而非神經組織來源的干細胞治療神經系統疾病的理論基礎是干細胞的“轉分化”學說。但Wage
等對此提出了疑,Terada等認為“轉分化”實際上是細胞間相互融合的結果，而不是真正的轉分化。對多巴胺能神經元保護及營養作用：有學者認為，細胞移植后相對快速的治療效果，不一定是移植干細胞分化為神經元，而可能是與靶組織中的具有分泌營養因子能力的自體干細胞結合、產生營養因子促進了損傷腦組織的修復而改善神經功能。有研究證明，移植入動物腦內干細胞系(C17.2)的子代細胞能夠表達對多巴胺神經元具有明確的保護作用的內源性營養因子——膠質細胞源性神經營養因子。Kitayama等研究證實神經干細胞移植治愈帕金森病大鼠的進食困難是通過保護神經元免受毒素損害的作用實現的。因此，干細胞植入腦內后，神經營養因子的釋放也是其修復損傷神經元回路的機制之一。促進內源性多巴胺能神經元的發生：動物實驗結果顯示，成年小鼠的黑質存在自我修復，不但有多巴胺能神經元的更新，同時新生的神經元還可以重建與紋狀體的連接。Frielingsdorf等的研究發現帕金森病模型動物腦內損傷部位神經元增殖速度加倍，但這些新生的神經元遠不能達到修復受損神經通路的目的。Shan等發現帕金森病模型小鼠正常黑質和MPTP損壞的黑質部位均有神經發生現象，但細胞移植后模型小鼠的黑質區不僅神經干細胞數量顯著增加，而且新生成的多巴胺能神經元也明顯增加。因此，移植的干細胞能夠起到治療作用，很可能是這些未分化的細胞創造了一個適于細胞存活的環境，使這個微環境具有利于病變組織細胞存活的神經營養因子和/或神經生長因子，從而增強黑質的神經發生和多巴胺能神經發生、促進病變組織神經細胞自身修復的進程。

　　干細胞移植治療帕金森病的基礎研究和臨床探索，預示了一個令人鼓舞的嶄新領域。然而，在真正將這種方法用于臨床帕金森病患者的治療之前，還有很多工作要做。首先，要選擇合適的供體細胞。胚胎干細胞的優勢在于具備無限增殖與分化的能力，但是存在著倫理學、來源缺乏等問題;理論上，神經干細胞毋庸置疑在治療中樞神經系統疾病中具有一定的優勢，但也存在著取材困難、培養、純化等問題;間充質干細胞取材方便、來源廣泛、免疫原性弱等方面優于神經干細胞，但是目前掌握的研究資料不多，尚無充分的證據說明它是更理想的種子細胞。其次，選擇合適的移植方案以保證臨床收益最大。需要考慮的因素包括移植細胞的保存方式、移植數量、靶點選擇、免疫遏制劑的應用等。再次，證明這些移植細胞的安全性。除了移植的干細胞能夠形成畸胎瘤外，Maries等在實驗中觀察到多巴胺能神經元移植后部分實驗動物出現了一種被稱之forelimbfacialstereotypy的運動障礙。另外，干細胞來源的多巴胺能神經元移植后能否存活、恢復紋狀體的神經支配、移植干細胞的遠期療效等還有待于進一步證明。但有理由相信，干細胞移植—這種能夠有效控制帕金森病病理進程、恢復受損腦功能、將治療的不良反應降至最低的治療方法終會實現!