盡管實驗室研究正在全速推進，但干細胞的臨床應用——未分化的細胞可以發展成許多不同類型的特化細胞——仍然存在爭議。

目前，只有純凈的干細胞被允許用于患者，而且只有在實驗和研究的基礎上。在美國，已在體外擴張、修飾或增強的干細胞目前不允許用于臨床應用。

2021年6月，FDA加強了干細胞調控的語言，進一步限制了它們的臨床應用。然而，一些應用，如淋巴瘤的治療或膝關節恢復性注射，已經被一些健康保險計劃所覆蓋，而且對干細胞治療的接受度正在增加。在這篇文章中，我描述了干細胞的基礎知識，并探索了干細胞在治療各種精神疾病方面的潛在治療用途。

干細胞在治療精神疾病方面有什么作用嗎？

什么是干細胞

人類胚胎干細胞最初的研究對象是為了進行研究他們的愈合特性。然而，我們卻需要收獲這些東西來自胚胎的細胞受到了很多批評，許多人發現這個過程在道德上和宗教上都是不可接受的。這是通過引入特定的轉錄-，成年體細胞可以被重新編程成具有胚胎干細胞特性的細胞因子。這些細胞被稱為“誘導多能干細胞（iPSCs）。

成體干細胞和干細胞的使用從健康新生兒的臍帶已經允許更廣泛地接受干細胞的研究和治療。干細胞可以從病人自己身上收集下來；這些都是自體干細胞。它們也可以從健康的新生兒廢物中獲得，如臍帶血和細胞壁；這些都是異體干細胞。

自體干細胞幾乎存在于任何組織中，但通常從患者的脂肪組織或骨髓中收集。可以理解的是，較年輕的干細胞具有更高的愈合特性。干細胞可能是間充質干細胞，主要產生結締組織和神經組織，或造血細胞，影響免疫系統和血細胞的產生，盡管這些類型的細胞的功能有相當大的重疊。

成體體干細胞可以轉化為干細胞（iPSCs），然后成為任何組織，包括神經元。干細胞能夠物理再生中樞神經系統的能力與精神病學直接相關。除了神經發生外，干細胞移植還可以幫助免疫和血管恢復以及抑制炎癥。干細胞替代突變基因的能力可能有助于解決可遺傳的神經精神疾病。自身免疫機制和炎癥機制在大多數精神疾病中都起著重要的作用。

我們學得越多，就越清楚，大腦的功能并不僅僅依賴于它的結構，而這個結構也不僅僅依賴于血液供應。干細胞影響大腦的血管、營養、功能、炎癥和免疫環境，潛在地有助于認知和情感康復。

干細胞以兩種基本方式運作：通過細胞間的直接相互作用，以及通過產生和釋放生長、免疫調節和抗炎因子。

這些因子在細胞內產生，然后在細胞外環境中釋放環境作為外泌體的一種內容物。給藥途徑在干細胞傳遞到靶組織中很重要。不像它們直接引入關節、肌肉或椎間盤，注射干細胞進入大腦更復雜。鞘內注射可能會將干細胞帶入中樞神經系統，但大腦-脊髓液不容易攜帶干細胞進入大腦，當然不能傳遞它們到達大腦內確定的目標。現有的技術可以讓干細胞被包裝成穿透血腦屏障，但這需要干細胞修飾，這目前在臨床實踐中不允許。

在美國或者，還有一種方法可以削弱血腦屏障讓干細胞通過“打開的門”，可以這么說，但這是允許的一切都可以進入中樞神經系統，這可能是不安全的。靜脈給藥是技術上的 這在邏輯上很容易，而且它賦予干細胞一個環境來繁殖和產生可以通過血腦屏障的細胞外因子，而大細胞則不能。

將干細胞作為一種治療精神疾病的方法

基于我們對干細胞功能的理解，許多神經退行性、血管、免疫和炎癥為基礎的精神疾病可以受到干細胞治療的影響。在這里，我回顧了干細胞在治療幾種精神疾病中的潛在治療作用。

阿爾茨海默氏癡呆

阿爾茨海默氏癡呆（AD）是一種基于神經元和突觸喪失的進行性神經退行性病理。通過外源性干細胞再生和再生耗盡的神經元回路可能是一種合理的治療策略。干細胞對丟失的神經元的再生具有恢復認知功能的潛力。多種調節神經發育的生長因子在兒童發育過程中非常豐富，但會隨著年齡的增長而顯著下降。

干細胞的引入，特別是那些來自新生兒的干細胞似乎能促進神經退行性疾病或損傷的恢復。

目前還沒有治愈AD的方法。細胞治療有望在治療方面取得新的進展。神經發生不僅發生在胎兒發育期間，而且發生在成人的大腦中。神經干細胞存在于所有哺乳動物的成年中樞神經系統中。它們密切參與了持續的恢復，但年齡和動物組織的其他部分一樣，提供了不斷降低的恢復潛力。自21世紀初以來，對AD中干細胞的研究數量有所增加，研究繼續證明了強大的中樞神經系統神經發生。

在2020年的一項研究中，扎帕Villar等人評價干細胞作為一種由側腦室內注射鏈脲佐菌素（STZ）誘導AD模型的大鼠的治療方法。經STZ處理的大鼠在所有行為測試中都表現不佳。干細胞治療增加了探索行為，減少了焦慮，改善了空間記憶行為；后者是日常生活活動的代表。

重要的是，干細胞治療改善并恢復了AD大鼠的海馬萎縮和一些突觸前蛋白水平。動物模型不能自動應用于人類，但它們照亮了需要進一步探索的領域。在人類中，衰老過程中皮質醇水平的升高預示著海馬體萎縮和記憶缺陷，而這種缺陷可能會受到干細胞治療的積極影響。

精神分裂癥

最近的研究表明，精神分裂癥可能始于胚胎內神經干細胞的異常神經發生，而這一過程可能特別容易受到早期大腦發育的許多遺傳和/或環境紊亂的影響。因為神經發生并不局限于子宮，而是一個漫長的過程，一直持續到出生后、青春期和以后，影響這一過程可能是增加精神分裂癥治療設備的一種方式。

薩科等人描述了宮內和成人神經發生的改變與神經精神疾病的原因之間的聯系，包括精神分裂癥。免疫和炎癥機制在精神分裂癥的病因學中起著重要作用。通過其核心功能，干細胞可以解決這兩種機制，并可能直接調節這種毀滅性的疾病。除了臨床希望，研究工具的進步也有新發現的希望。隨著誘導多能干細胞技術的出現，從精神分裂癥患者的體細胞組織中產生活神經元成為可能。盡管有許多局限性，這項革命性的技術已經幫助提高了我們對精神分裂癥的理解。

雙相情感障礙

精神分裂癥的許多基本的神經生物學機制都反映在雙相情感障礙中。雖然我們還沒有準備好將干細胞引入這種疾病的日常治療，但有幾個研究小組開始將誘導多能干細胞技術應用于雙相情感障礙的研究。

神經發育因子——特別是與神經系統發育、細胞遷移、細胞外基質、甲基化和鈣信號傳導相關的通路——已經在大型基因表達研究中被確定為在雙相情感障礙中發生了改變。干細胞技術為逆轉人類神經退行性疾病的工程設計打開了大門。

自閉癥譜系障礙

自閉癥譜系障礙（ASDs）是多種異質性神經發育障礙。神經炎癥和免疫失調影響asd的起源。由于ASD發展背后的神經生物學變化，基于細胞的治療方法，包括使用間充質干細胞（MSCs），已被應用于ASD。干細胞具有特定的免疫特性，這使它們成為治療asd的潛在候選藥物。

骨髓間充質干細胞在asd患者中恢復功能的確切作用機制在很大程度上尚不清楚，但已提出的機制包括：

• 合成和釋放抗炎細胞因子和促存活生長因子，
• 集成到現有的神經和突觸網絡，
• 恢復塑性。

人體移植研究臍帶血細胞和臍帶來源用于ASD患者的骨髓間充質干細胞，Bradstreet等人發現，在言語、社交能力、感官和整體健康以及總分的減少，在那些與治療前的值相比，接受了移植。

在干細胞治療自閉癥的一項研究中，Lv等人20證明了安全性和聯合移植的療效人類臍帶血細胞和臍帶衍生間充質干細胞治療兒童自閉癥。移植包括4個干細胞IV輸液和鞘內注射一次周統計學顯著差異在治療后24周顯示。盡管這種非隨機化的開放標簽，不能依賴單中心I/II期試驗關于任何明確的結論，它建議一個重要的調查領域。

ASD病原體發生的血管方面不應被忽視。例如與相關的特定顳葉區域面部識別、社交互動，以及兒童的語言理解能力一直被認為是低水平的有ASD，但不在控件中。學位灌注不足和由此產生的缺氧與ASD癥狀的嚴重程度相關。導致灌注不足的損傷的時間區域與自閉癥樣病癥的發作。損壞杏仁核、海馬體或其他時間結構誘導永久性或短暫的自閉癥樣特征，例如作為不張揚的面孔，很少眼神交流，以及運動刻板印象。

Vargas等人比較了來自11名患有ASD的兒童與7名年齡匹配的對照組兒童進行比較。他們展示了活躍的神經炎癥過程免疫組織化學和形態學檢測ASD患者的大腦皮層、白質和小腦。多項研究證實臍血的全身給藥細胞足以誘導神經再生。實驗證明外周動脈血管生成疾病、心肌缺血和中風，并對大腦修復有直接影響。免疫失調與免疫調節兩大途徑為治療自閉癥提供了一種有前景的對抗途徑。

抑郁癥

神經精神障礙源于正常分化過程的偏差中樞神經系統的損傷，導致神經元連接能力的改變。相對微妙的異常前額葉細胞的大小和數量已經觀察到皮層和基底神經節在抑郁癥患者和抽動穢語綜合征來源于成纖維細胞iPSC通過細胞暴露于生長因子以及信號通路的調節劑。

如果這些5-羥色胺能神經元是由患者自身的細胞，它們可以用來篩選新的治療方法并闡明目前藥物可能發揮作用的未知機制。這一發展可能導致發現新的藥物靶點和對抑郁癥的分子生物學。

腦源性神經營養因子（BDNF）的缺陷在抑郁癥、焦慮癥和其他神經系統疾病。急性行為選擇性血清素再攝取的影響抑制劑和三環類抗抑郁藥似乎需要BDNF信號，表明BDNF作為一種治療劑具有巨大的潛力。細胞療法專注于糾正BDNF缺陷在小鼠身上取得了一些成功。

GABA能神經元的失調也與抑郁和焦慮有關。重度抑郁癥患者具有還原的γ-氨基丁酸海馬旁的（GABA）受體和顳側葉。最終，針對5-羥色胺能和GABA能神經元群體將檢測這些突變在抑郁癥發病機制中作用的方法
和焦慮，并可能最終打開人類細胞治療之門。

研究表明，精神分裂癥和雙相情感障礙患者的前扣帶皮層中的錐體和非錐體神經元的密度降低，情緒障礙患者的亞屬前額葉皮層的神經膠質細胞減少，以及神經元和膠質前額葉細胞病理的形態學證據

研究表明前扣帶皮層錐體和非錐體神經元的密度精神分裂癥和雙相情感障礙患者的疾病，腎小球下神經膠質減少情緒障礙的前額葉皮層，和神經元和大鼠神經膠質前額葉細胞病理學抑郁癥。

干細胞修復這種病理可能是對許多患者具有臨床益處。除了其他建議的臨床用途，iPSC可能以新的途徑用于研究重度抑郁癥的生物學和藥理學。

實驗性的，但有希望

接受革命性的新事物并不容易醫學方法。無盡的研究需要盡職調查來證明概念，然后為任何新的治療方法。干細胞領域是探索不足，在那里冒險時需要小心。

目前，美國食品藥品監督管理局適當地看待干細胞治療作為實驗和研究，特別是在心理健康領域。干細胞是未被批準用于任何特定的治療條件同時，研究和臨床實踐提示干細胞治療也許有一天會發揮更突出的作用在醫療保健領域。

毫無疑問，精神病學會最終受益于知識和干細胞的應用研究與實踐。

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