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2型糖尿病患者的神经损伤、手术切除、化疗和其他原因引起的慢性疼痛尤其难治,因为它对镇痛药物有抗药性。?xml:namespace>
但在一项小鼠研究中,杜克大学的研究小组已经证明,注射骨髓干细胞可以缓解这种神经性疼痛。研究人员说,他们的发现也可能推动了细胞疗法在慢性疼痛的应用,可用于缓解背部疼痛和脊髓损伤引起的疼痛。
研究团队使用的一类干细胞被称为骨髓基质干细胞(BMSCs),已知它可以生成一系列愈合因子以诱导形成体内大多数其他类型的细胞。
基质细胞已经在罹患炎症性肠疾病、心脏损害和中风的患者当中进行了小规模的临床研究测试。基质细胞的应用也使我们看到了治疗疼痛的希望。然而,它们到底是如何起效的仍未可知。
“在这些最新研究结果的基础上,我们有我们的诀窍,我们可以进一步改进以提高细胞功能,最大限度地发挥其有益影响,”杜克大学医学院麻醉学和神经生物学教授Ru-Rong Ji说。
他所带领的研究人员使用基质细胞治疗神经损伤引起的疼痛。他们通过腰椎穿刺将细胞注入到脊髓所在的脊髓液中。
研究人员发现,与未经治疗的小鼠相比,注射过骨髓基质细胞的小鼠对疼痛刺激的敏感性要低得多。
“这种镇痛效果是令人吃惊的,”Ji说。“一般情况下,如果你给一次镇痛药,可以看到疼痛能够缓解几个小时,最多是几天。但是经过单次注射骨髓干细胞之后,我们可以看到疼痛缓解的时间超过四到五周。”
动物脊髓的图片显示,注射的干细胞与脊髓的神经细胞融合在一起了。
为了了解干细胞是如何减轻疼痛的,研究人员测量了已知与疼痛有关的抗炎分子水平,发现与未经注射治疗的动物相比,有一种特别的TGF-1β分子,出现在经过注射干细胞治疗的动物脊髓液内且含量较高。
TGF-β1是体内常见的,通常由免疫细胞分泌的一种蛋白质。研究表明,患有慢性疼痛的病人其体内TGF-β1含量过低,Ji说。
在新的研究中,TGF-β1被化学中和后逆转了骨髓基质干细胞(BMSCs)的止痛效果,这表明这种蛋白的分泌是帮助细胞消除疼痛的一个重要原因。将TGF-β1直接注入脊髓液也能使疼痛缓解,但是只能持续几个小时,Ji说。
相比之下,科学家们发现,在输注骨髓基质细胞后可维持长达三个月的时间。这个时间的长度正正好,Ji说,因为如果干细胞永远留在那里,就有成为癌细胞的风险。
重要的是,骨髓间充质干细胞也迁移到损伤部位。这是因为从受损的神经细胞分泌出一种被称为CXCL12的分子——之前也与神经病理性疼痛相关联——作为各类自导信号吸引干细胞。
下一步就是找到使基质细胞更有效率的方法。“如果我们知道TGF-β1是重要的,我们可以找到一种方法来生产更多的TGF-β1,”Ji说。此外,细胞可能会产生其他缓解疼痛的分子,Ji的小组正在努力确定这些分子的存在。