概述：帕金森病 (PD) 是一種進行性神經退行性疾病，影響全球超過1000萬人。這種疾病的癥狀會隨著時間的推移而惡化，包括顫抖、行走困難、僵硬以及其他使人衰弱的運動和非運動問題。PD是全世界干細胞研究特別活躍的領域，科學家們正在使用干細胞來更好地了解該疾病并尋找潛在的新療法。
在這個部分：
什么是帕金森病？
帕金森病 (PD) 是一種常見、慢性且無法治愈的大腦神經退行性疾病。這種疾病的特點是大腦許多區域的特定腦細胞（神經元）死亡，尤其是大腦底部（中腦）附近一個稱為“黑質”結構的關鍵部位。雖然懷疑這種細胞死亡是由于遺傳和環境因素的某種結合，但這些神經元死亡和帕金森病發作的根本原因在很大程度上是未知的。
帕金森病的特征是大腦許多區域和身體其他部位的細胞（神經元）死亡。除了大腦底部（中腦）附近一個稱為“黑質”結構（以藍色顯示）的關鍵部位的神經元丟失外，其他位置的神經元也丟失，包括腦干區域（如圖所示）黑色）以及嗅球（綠色）和皮質（灰色）。大腦外的細胞也會受到影響，包括腸道內的細胞（未顯示）。
成人大腦包含大約860億個神經元。神經元使用稱為神經遞質的小分子作為它們之間進行通信并在整個大腦中傳輸信號的一種方式。然而，并不是所有的神經元都是一樣的，不同類型的神經元使用不同的化學信使相互交流。就PD而言，中腦中死亡的一種主要神經元使用一種稱為多巴胺的化學物質進行交流。正是這些神經元和它們產生的多巴胺化學信號的缺失導致了PD患者的一些主要特征，最顯著的是運動緩慢和僵硬。
隨著時間的推移，隨著越來越多的這些細胞以及大腦不同部位的細胞死亡，癥狀會逐漸惡化，最終包括靜息性震顫、行走困難、一系列非運動問題，大約80%的患者在發病20年后出現癡呆。
帕金森病目前如何治療？
由于PD的許多主要特征是由釋放多巴胺的神經元的喪失引起的，因此治療的重點是替代多巴胺或用模擬其作用的藥物（例如左旋多巴或多巴胺激動劑）來模擬其作用，這些藥物已產生巨大的臨床益處自1960年代以來。然而，隨著時間的推移，這些藥物會產生明顯的副作用，包括不穩定的運動反應和不??自主運動（運動障礙）以及神經精神問題。因此，這些需要持續服用的藥物會產生問題，這些問題最終可能與它們用于治療的疾病一樣有問題。
對于疾病的晚期階段，也可以使用侵入性腦深部手術刺激，但并非沒有風險，并且與藥物選擇一樣，可能只能暫時緩解癥狀。
我們如何使用干細胞來了解和治療帕金森病？
干細胞正以多種方式用于了解疾病過程并尋找可能治療PD的新方法。通過在實驗室中使用干細胞
- (1) 通過在顯微鏡下研究受影響的神經元來模擬疾病或
- (2) 將健康的神經元移植到患者體內以替換因疾病而丟失的細胞，干細胞正在幫助科學家發現新的有關疾病如何引發以及有朝一日如何治療的線索。
干細胞移植治療帕金森的作用機制
1、細胞替代作用
MSC是一種具有多項分化潛能的干細胞，在特定的情況下，MSC能向神經元分化。科研人員將MSC移植入帕金森病動物模型，發現動物的行為學得到顯著改善，更重要的是在大腦中發現GFP標記的酪氨酸羥化酶（TH）陽性細胞，這表明很有可能是MSC替代丟失的多巴胺能神經元。
2、免疫調節作用
MSC的免疫調節功能是其強大的特性之一。MSC具有調節免疫反應的優點，可以與先天性和適應性免疫細胞相互作用，通過直接的細胞-細胞接觸和分泌可溶性因子發揮免疫調節功能。研究發現MSC可以抑制小膠質細胞的活化，降低促炎因子水平，促進α-突觸核蛋白的自噬清除，減少細胞的氧化應激，這種抗炎效應能有效保護因炎癥而受損的多巴胺能神經元。
3、神經保護和抗凋亡作用
MSC可以分泌神經生長因子 （NGF）、重組人神經膠質細胞源性神經營養因子 （GDNF）、血管內皮生長因子 （VEGF）、NT-3等多種生物活性因子。研究發現MSC的外泌體通過p38、ERK和AKT途徑抑制因線粒體功能障礙導致的軟骨細胞凋亡。
4、促神經發生和血管生成作用
帕金森病以多巴胺能神經元丟失為顯著特征，促進血管生成及周圍神經元再生可以起到治療作用。研究發現人類脂肪來源的干細胞能促進血管生成，其可以應用于脂肪組織的移植。而抑制趨化因子CXCL-9的表達可以提升MSC的血管生成能力。
5、改善細胞代謝作用
MSC能為受損的神經元提供正常的線粒體，維持正常的細胞代謝，抑制氧化應激和細胞凋亡，從而達到治療疾病的目的。科研人員進一步發現MSC可以將正常線粒體轉移到受損的內皮細胞中，從而顯著改善受損微血管內皮細胞的線粒體活性。
干細胞移植治療帕金森病的臨床研究進展
截止2022年11，在美國國立衛生研究院的最大臨床試驗注冊庫clinicaltrials.gov網站上注冊的有關干細胞治療帕金森的臨床研究項目有27項。
2018年8月，日本批準首次使用源自iPS細胞的多巴胺生成細胞進行人體臨床試驗，而美國則可能于 2018 年底或2019年初開始使用源自胚胎干細胞的神經元進行試驗。
在歐洲，類似的工作可能會在2021年左右首次進入人體試驗。澳大利亞使用非胚胎干細胞來源的試驗始于2016年，但與該試驗的各個方面相關的問題已經提出，包括細胞的來源、移植細胞的類型，以及臨床前數據的可用性和透明度。
2021年6月23日，美國休斯頓地區非營利組織希望生物科學干細胞研究基金會（HBSCRF）獲得美國食品和藥物管理局（FDA）批準開展一項關于同種異體脂肪來源間充質干細胞，多次靜脈輸注，治療帕金森的2期臨床試驗（NCT04928287），旨在評估該療法的有效性和安全性，以及在改善帕金森病患者日常生活活動和生活質量方面的作用。
這項納入60名患者的試驗是FDA獲批HBSCRF針對帕金森病進行的第2項臨床試驗。HBSCRF此前已經開展了一項自體脂肪來源間充質干細胞的雙盲安慰劑對照研究，納入了24名帕金森病患者。HBSCRF可能是美國第一個針對同一疾病同時進行自體細胞和同種異體細胞治療評估的研究組織。
我國實行干細胞項目備案制度之后，已有三個關于帕金森的項目獲批：世界第一例胚胎干細胞來源的多巴胺神經元治療帕金森病的手術在我國進行。
許多研究小組正在共同努力了解和尋找PD的潛在治療方法，他們的全球聯盟處于目前正在進行的幾項基于干細胞的實驗性試驗的前沿，包括日本、美國和歐洲的試驗。這種國際合作對于加速研究和協調新的潛在細胞PD療法的安全性和有效性測試非常重要。
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結語：帕金森病從被發現以來,其相關研究已經走過了近200年歷程。通過細胞移植治療帕金森病近30年的研究，干細胞移植治療帕金森病的方法是可行的。
從胚胎干細胞到誘導多能干細胞、間充質干細胞，科學家們正在嘗試多種途徑來提高帕金森患者的生活質量，隨著干細胞技術的不斷發展，用于干細胞移植治療帕金森病的技術在不斷探索和優化，為實現治療帕金森病提供了希望。
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