干細(xì)胞移植通過局部微環(huán)境之間的代謝相互作用，來治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病

據(jù)權(quán)威醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)，全球每年新增數(shù)百萬例中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病患者，這些疾病不僅給患者帶來身體和精神上的雙重折磨，也給家庭和社會(huì)造成了沉重負(fù)擔(dān)。目前，傳統(tǒng)治療手段的有效率僅徘徊在有限水平。然而，干細(xì)胞移植治療的研究進(jìn)展，尤其是干細(xì)胞與局部微環(huán)境之間代謝相互作用機(jī)制的發(fā)現(xiàn)，為打破這一治療瓶頸帶來了新契機(jī)，有望顯著提升治療效果，改變無數(shù)患者的命運(yùn) 。

今日分享在《神經(jīng)生物學(xué)雜志》發(fā)表了一篇“干細(xì)胞移植通過局部微環(huán)境之間的代謝相互作用，來治療中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病”的文章，該文章表明干細(xì)胞療法是一種有前途的、發(fā)展迅速的治療多種神經(jīng)系統(tǒng)疾病的策略。

此外，研究表明在移植前對(duì)干細(xì)胞進(jìn)行代謝“預(yù)處理”的新方法利用代謝機(jī)制來優(yōu)化移植后的干細(xì)胞存活率。最終，更好地了解植入的干細(xì)胞和局部神經(jīng)系統(tǒng)環(huán)境在疾病和損傷狀態(tài)下之間的代謝串?dāng)_，將增加將干細(xì)胞療法轉(zhuǎn)化為神經(jīng)系統(tǒng)疾病早期試驗(yàn)的成功可能性。

干細(xì)胞移植通過局部微環(huán)境之間的代謝相互作用，來治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病

影響中樞神經(jīng)系統(tǒng) (CNS) 的神經(jīng)系統(tǒng)疾病的治療選擇有時(shí)會(huì)受到導(dǎo)致潛在發(fā)病機(jī)制的未知或復(fù)雜機(jī)制的阻礙。雖然一些 CNS 疾病具有與某種蛋白質(zhì)或通路相關(guān)的已知遺傳原因，但許多疾病涉及復(fù)雜微環(huán)境中多種細(xì)胞類型和代謝過程之間的復(fù)雜相互作用。同樣，創(chuàng)傷性腦損傷和脊髓損傷或中風(fēng)等血管事件會(huì)引發(fā)一系列影響神經(jīng)健康的有害事件。因此，需要為患病或受傷的神經(jīng)系統(tǒng)提供多維益處的治療方法。

干細(xì)胞移植為全面、多方面治療中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病和損傷提供了一個(gè)有希望的機(jī)會(huì)。許多類型的干細(xì)胞，包括胚胎干細(xì)胞 (ESC)、神經(jīng)干細(xì)胞 (NSC)、間充質(zhì)干細(xì)胞和誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞 (iPSC)，正在進(jìn)行體外、體內(nèi)和轉(zhuǎn)化臨床研究，以評(píng)估其對(duì)一系列神經(jīng)系統(tǒng)疾病的潛在作用。這些和其他干細(xì)胞亞型已經(jīng)進(jìn)入各種神經(jīng)系統(tǒng)疾病的早期臨床試驗(yàn)領(lǐng)域，利用其增殖能力和適應(yīng)性生物學(xué)特性。

例如，對(duì)于肌萎縮側(cè)索硬化癥 (ALS)，脊柱內(nèi)NSC移植已在1期和2期臨床試驗(yàn)中進(jìn)行了評(píng)估。

此外，其他幾種干細(xì)胞類型和遞送策略正處于開發(fā)和臨床轉(zhuǎn)化的不同階段，用于治療ALS以及一系列神經(jīng)退行性疾病，包括阿爾茨海默病、亨廷頓病、帕金森病和癲癇。同樣，基于干細(xì)胞的療法在治療創(chuàng)傷性中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷和中風(fēng)方面也正在取得進(jìn)展。

對(duì)于大多數(shù)此類臨床系列，干細(xì)胞的精確作用機(jī)制尚未得到很好的證實(shí)。越來越多的證據(jù)支持幾乎所有神經(jīng)系統(tǒng)疾病的病理代謝驅(qū)動(dòng)因素，因此代謝途徑代表了干細(xì)胞發(fā)揮有益作用的有希望的窗口。在此，我們回顧了與干細(xì)胞療法相關(guān)的可能的代謝考慮因素，特別強(qiáng)調(diào)了干細(xì)胞如何影響局部環(huán)境以及神經(jīng)系統(tǒng)疾病和損傷狀態(tài)的代謝影響如何影響細(xì)胞移植。

干細(xì)胞類型

為了解干細(xì)胞在移植研究與轉(zhuǎn)化應(yīng)用中的潛在代謝影響，需先明晰各類干細(xì)胞的起源與屬性：

• 胚胎干細(xì)胞（ESC）：源于發(fā)育中囊胚的受精卵或內(nèi)細(xì)胞層。受精卵來源的為全能細(xì)胞，可分化為任何細(xì)胞類型；內(nèi)細(xì)胞層來源的是多能細(xì)胞，幾乎能分化為任何細(xì)胞類型。
• 誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSC）：由培養(yǎng)細(xì)胞（如成纖維細(xì)胞）重編程而來，通過表達(dá)山中因子（Oct3/4、Sox2、Klf4、c-Myc）重新進(jìn)入多能性狀態(tài)，能分化為多種細(xì)胞類型。
• 神經(jīng)干細(xì)胞（NSC）：具有增殖能力，分化后會(huì)形成神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞類型。
• 間充質(zhì)干細(xì)胞（MSC）：來源于多種組織，如骨髓，可分化為中胚層組織，也能被誘導(dǎo)分化為外胚層和內(nèi)胚層組織。

評(píng)估干細(xì)胞與宿主代謝機(jī)制的相互影響時(shí)，需考慮干細(xì)胞分化能力的來源與范圍。

干細(xì)胞移植影響宿主的代謝機(jī)制

干細(xì)胞作為治療工具的吸引力與其固有特性所帶來的許多互補(bǔ)的神經(jīng)保護(hù)機(jī)會(huì)有關(guān)。干細(xì)胞增殖，為治療應(yīng)用提供了自我更新的資源。它們還可以分化成多種細(xì)胞類型，現(xiàn)在也有實(shí)驗(yàn)范式可以從干細(xì)胞中產(chǎn)生許多神經(jīng)元亞型，例如運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元或GABA能神經(jīng)元。基于干細(xì)胞的策略的另一個(gè)明顯好處是能夠通過多種機(jī)制同時(shí)且持續(xù)地影響宿主。

當(dāng)然，再生方法的“終極目標(biāo)”是利用干細(xì)胞補(bǔ)充受損的細(xì)胞群。然而，特別是在神經(jīng)系統(tǒng)中，恢復(fù)和重新連接原生神經(jīng)回路的能力目前面臨著難以克服的挑戰(zhàn)。或者，干細(xì)胞分化為中間神經(jīng)元、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞、星形膠質(zhì)細(xì)胞和其他支持細(xì)胞提供了一種利用完整細(xì)胞的全部生物機(jī)制來減緩神經(jīng)系統(tǒng)疾病進(jìn)展的方法。在這方面，干細(xì)胞可用于支持神經(jīng)調(diào)節(jié)、清除毒素、改變細(xì)胞外基質(zhì)、促進(jìn)血管相互作用和調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)（圖1）。

重要的是，干細(xì)胞還能夠進(jìn)行直接的細(xì)胞間通訊（間隙連接、突觸等），通過分泌蛋白和細(xì)胞外囊泡提供旁分泌信號(hào)和營(yíng)養(yǎng)支持，并且可以在體外或體內(nèi)輕松操縱以增強(qiáng)神經(jīng)保護(hù)因子的表達(dá)。

移植干細(xì)胞可能使宿主受益的一種機(jī)制是調(diào)節(jié)或正?；x途徑。雖然干細(xì)胞的代謝效應(yīng)已在心臟、肝臟/胰腺和造血干細(xì)胞移植等研究領(lǐng)域得到探索，但在神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域尚未得到充分研究。然而，有限的報(bào)告開始深入了解干細(xì)胞對(duì)葡萄糖代謝、線粒體功能和其他神經(jīng)血管相互作用的影響。

葡萄糖代謝

從最基本的層面上講，干細(xì)胞對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)葡萄糖代謝的影響對(duì)神經(jīng)科學(xué)具有重大影響。眾所周知，神經(jīng)元主要依靠糖酵解和氧化磷酸化來滿足其高能量需求，而對(duì)無氧代謝形式的利用很少。因此，葡萄糖代謝的擾動(dòng)可能會(huì)對(duì)神經(jīng)元功能和存活產(chǎn)生巨大影響。另一方面，移植的干細(xì)胞可以使鄰近細(xì)胞的葡萄糖代謝正?；?，從而在原本惡劣的病理環(huán)境中最大限度地提高神經(jīng)元的存活率。

在神經(jīng)系統(tǒng)疾病研究方面

• 癲癇：在顳葉癲癇小鼠模型中，植入人類 ESC 可恢復(fù)葡萄糖代謝，可能與 ESC 分化為星形膠質(zhì)細(xì)胞 / 神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞譜系有關(guān)。
• 亨廷頓氏病：在大鼠模型中，移植小鼠 iPSC 可改善 FDG – PET 信號(hào)，同時(shí)提高神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞標(biāo)志物的表達(dá)。

在中風(fēng)研究方面

• 在大腦中動(dòng)脈閉塞（MCAO）缺血性中風(fēng)大鼠模型中，移植小鼠iPSC、ESC以及大鼠NSC，可使缺血區(qū)域葡萄糖攝取量改善。
• 人類NSC能促進(jìn)葡萄糖代謝恢復(fù)，且在缺血區(qū)域較小時(shí)，減少心搏輸出量能力更佳。
• 早期人體中風(fēng)試驗(yàn)證實(shí)移植可行性及FDG-PET用于探測(cè)移植可行性和功效的潛力。

在創(chuàng)傷性腦損傷研究方面

• 創(chuàng)傷性腦損傷：向大鼠海馬注射 NSC 后，損傷部位的 FDG – PET 信號(hào)恢復(fù)。
• 脊髓損傷：在半切模型中，接受 NSC 移植的動(dòng)物損傷部位的 ATP 和乳酸水平降低，可能是移植細(xì)胞代謝及其對(duì)創(chuàng)傷微環(huán)境適應(yīng)的結(jié)果。

存在問題

• 多數(shù)研究中，難以明確標(biāo)準(zhǔn)化 PET 信號(hào)源于移植細(xì)胞直接作用還是對(duì)天然組織的影響。
• 雖 FDG – PET 信號(hào)恢復(fù)表明神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞群得到拯救，但葡萄糖正?；臋C(jī)制尚不明確，如介導(dǎo)方式、參與的下游細(xì)胞成分等有待進(jìn)一步探索。

線粒體功能

干細(xì)胞可能通過改變駐留宿主細(xì)胞中線粒體表達(dá)的蛋白質(zhì)來介導(dǎo)葡萄糖代謝的正常化。并通過多項(xiàng)動(dòng)物模型研究進(jìn)行了論證，要點(diǎn)如下：

研究結(jié)論：雖然介導(dǎo)這些干細(xì)胞相關(guān)線粒體功能變化的因素還需進(jìn)一步研究，但這些研究有助于深入了解干細(xì)胞通過影響代謝途徑促進(jìn)神經(jīng)保護(hù)的機(jī)制。

MCAO 中風(fēng)模型：在大鼠的 MCAO 中風(fēng)模型中，用小鼠 iPSC 治療后，蛋白質(zhì)組學(xué)分析確定了 39 種差異表達(dá)蛋白質(zhì)，其中包含許多線粒體蛋白，如 TOMM20 和 GALE。TOMM20 負(fù)責(zé)將線粒體靶向蛋白質(zhì)運(yùn)送到線粒體基質(zhì)，與帕金森病病理生理學(xué)相關(guān)；GALE 參與 UDP – 半乳糖和 UDP – 葡萄糖相互轉(zhuǎn)化，在半乳糖代謝和葡萄糖底物生成中起重要作用，表明移植的 iPSC 直接影響宿主細(xì)胞線粒體生理學(xué)。

阿爾茨海默病模型：在阿爾茨海默病的 APP/PS1 小鼠模型中，小鼠 NSC 增加了線粒體 DNA，使 PGC – 1α、NRF – 1、COXIV 等線粒體蛋白正?；?。PGC – 1α 和 NRF – 1 是線粒體生物合成和細(xì)胞能量代謝的中心轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子，電子顯微鏡檢查證實(shí)經(jīng) NSC 治療的動(dòng)物線粒體形態(tài)和數(shù)量均正?；?/p>

亨廷頓氏病模型：使用人類脂肪干細(xì)胞治療亨廷頓氏病模型，雖主要形成 GABA 能神經(jīng)元，但 Akt、CREB 信號(hào)以及 PGC – 1α 似乎得到恢復(fù)。

神經(jīng)血管和其他相互作用

干細(xì)胞可能通過調(diào)節(jié)對(duì)病理損傷的代謝反應(yīng)以許多其他方式發(fā)揮有益作用。

對(duì)反應(yīng)性星形膠質(zhì)細(xì)胞的影響

• 在新生大鼠缺氧缺血性腦損傷模型中，移植的 MSCs 可減弱反應(yīng)性星形膠質(zhì)細(xì)胞的增殖和活化。
• 這種作用是由 MSCs 分泌的 IL – 6 介導(dǎo)，IL – 6 抑制了星形膠質(zhì)細(xì)胞中的 AMPK 和 mTOR 信號(hào)傳導(dǎo)。
• 這些代謝相互作用可能在干細(xì)胞移植治療模式中同時(shí)發(fā)生。

對(duì)神經(jīng)血管結(jié)構(gòu)和代謝的間接影響

• 在阿爾茨海默病模型中，干細(xì)胞與 VEGF 表達(dá)增加有關(guān)。
• 較高的 VEGF 水平與更高的葡萄糖代謝和神經(jīng)保護(hù)作用相關(guān)，可能是由新血管形成介導(dǎo)的。
• 這表明移植細(xì)胞分泌的因子會(huì)影響神經(jīng)元代謝的支持結(jié)構(gòu)，干細(xì)胞可通過直接和間接機(jī)制提供神經(jīng)保護(hù)。

對(duì)外周血清代謝的影響

• 在缺血性中風(fēng)的 MCAO 模型中，大鼠 ESC 移植后代謝組學(xué)分析顯示，與 N,N – 二甲基甘氨酸、葡萄糖和甲酸鹽的消耗增加有關(guān)，同時(shí)與多種物質(zhì)的排泄減少有關(guān)，這些物質(zhì)在外周血清中測(cè)得。
• 目前不清楚這些變化是由干細(xì)胞直接引起并對(duì)宿主神經(jīng)元產(chǎn)生下游影響，還是僅僅反映對(duì)原生神經(jīng)元 / 神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞群的拯救。
• 這些變化可能具有作為疾病和治療反應(yīng)的外周生物標(biāo)志物的價(jià)值。

宿主對(duì)干細(xì)胞移植代謝的影響

雖然干細(xì)胞移植通常明確表示要影響宿主的生理機(jī)能，但反過來也正成為一個(gè)越來越重要的研究領(lǐng)域。

考慮到這一點(diǎn)，干細(xì)胞來源的供體組織的代謝情況對(duì)于隨細(xì)胞移植攜帶的轉(zhuǎn)錄和表觀遺傳特征變得非常重要。干細(xì)胞到達(dá)目的地后，另一個(gè)考慮因素是干細(xì)胞如何受到神經(jīng)損傷或疾病中存在的具有挑戰(zhàn)性的微環(huán)境的影響。雖然干細(xì)胞可以幫助解毒潛在的有害疾病微環(huán)境并帶來一些額外的優(yōu)勢(shì)，但如上所述，干細(xì)胞必須首先適應(yīng)在構(gòu)成該環(huán)境的免疫和代謝環(huán)境中生存。宿主的代謝擾動(dòng)，無論是由于環(huán)境因素（飲食、暴露等）還是內(nèi)在的神經(jīng)病理疾病過程，同樣會(huì)影響移植細(xì)胞的生理機(jī)能。

在這里，我們將總結(jié)早期的研究成果，以了解目標(biāo)代謝微環(huán)境如何影響移植細(xì)胞（圖2），以及基于這些知識(shí)的方法，以最大限度提高細(xì)胞治療的生存率和治療效益。

干細(xì)胞受到其來源代謝過程（攜帶由此產(chǎn)生的表觀遺傳變化）、體外培養(yǎng)產(chǎn)生的代謝變化以及靶組織中的病理代謝信號(hào)的影響。能量底物的相對(duì)水平似乎影響增殖生物學(xué)和多能性維持，而不是向終末分化方向發(fā)展。許多由代謝條件引起的表觀遺傳改變也可能通過移植進(jìn)行，并可能影響下游療效。移植前對(duì)干細(xì)胞進(jìn)行“預(yù)處理”，例如使用相對(duì)缺氧，可能是提高移植細(xì)胞彈性和最大限度發(fā)揮治療效果的一種方法。

影響干細(xì)胞靜止、多能性、增殖和分化的代謝因素

代謝紊亂會(huì)影響干細(xì)胞的基因表達(dá)譜，從而影響靜止、自我更新和終末分化之間的微妙平衡。

對(duì)干細(xì)胞狀態(tài)平衡的影響

• 代謝紊亂會(huì)改變干細(xì)胞基因表達(dá)譜，影響靜止、自我更新和終末分化之間的平衡。
• 生酮 / 限制熱量飲食和高脂飲食看似相反，但都能通過匯聚到脂肪酸氧化和過氧化物酶體增殖激活受體相關(guān)途徑增加干細(xì)胞自我更新；不過，高脂飲食可能導(dǎo)致干細(xì)胞不適當(dāng)增殖和致癌。

對(duì)干細(xì)胞表觀遺傳的影響

• 代謝改變對(duì)干細(xì)胞表觀遺傳因素影響顯著。氧化磷酸化相關(guān)因子可調(diào)節(jié)表觀遺傳變化。
• Sirtuin 1 活性對(duì)維持多能性很關(guān)鍵，參與組蛋白去乙?；?，受 NAD + 濃度（反映干細(xì)胞代謝）調(diào)節(jié)。
• DNA 甲基轉(zhuǎn)移酶和賴氨酸特異性脫甲基酶 1 的組蛋白及 DNA 甲基化 / 去甲基化取決于一碳代謝和 FAD 濃度，影響多能性與分化基因表達(dá)。
• 胚胎期暴露于高血糖會(huì)促進(jìn) NSC 中的染色質(zhì)重組、組蛋白 H3 賴氨酸 9 三甲基化和整體 DNA 甲基化，因此建立干細(xì)胞培養(yǎng)或 iPSC 系時(shí)要考慮代謝 “負(fù)擔(dān)”，了解細(xì)胞系代謝歷史有助于優(yōu)化移植范例和下游研究。

對(duì)干細(xì)胞存活、多能性維持和狀態(tài)轉(zhuǎn)變的影響

• 代謝途徑直接促進(jìn)干細(xì)胞存活、多能性維持以及從靜止到增殖的轉(zhuǎn)變。
• FOXO、mTOR、AMPK 和 sirtuin 信號(hào)通路有助于維持靜止干細(xì)胞 “池” 并減少氧化應(yīng)激，但能量變化可能會(huì)中斷這些通路的信號(hào)傳導(dǎo)。
• 脂肪酸代謝在干細(xì)胞生物學(xué)中有核心作用，丙二酰輔酶 A 減少脂肪酸氧化可促進(jìn)從靜止到增殖，脂肪酸合酶活性促進(jìn)成體神經(jīng)發(fā)生和增殖。了解代謝對(duì)增殖和分化的貢獻(xiàn)有助于提高干細(xì)胞存活率和改善治療結(jié)果。

干細(xì)胞生態(tài)位和對(duì)培養(yǎng)和移植的代謝反應(yīng)

體外培養(yǎng)和操作本身會(huì)影響干細(xì)胞代謝和隨后的性能。

體外培養(yǎng)對(duì)干細(xì)胞代謝和性能的影響

• 體外培養(yǎng)和操作會(huì)影響干細(xì)胞代謝和后續(xù)性能。內(nèi)源性干細(xì)胞存在于特定生態(tài)位，有明確的環(huán)境因素和代謝途徑利用率。
• 部分干細(xì)胞群依賴葡萄糖，優(yōu)先糖酵解，常在相對(duì)缺氧環(huán)境下；轉(zhuǎn)換為氧化磷酸化與常氧環(huán)境下的終末分化有關(guān)。
• 體外擴(kuò)增干細(xì)胞通常被視為優(yōu)勢(shì)，但大多數(shù)體外培養(yǎng)在大氣氧氣水平下，會(huì)使干細(xì)胞代謝轉(zhuǎn)換為氧化磷酸化。暴露于高氧水平并轉(zhuǎn)為有氧呼吸可能在細(xì)胞再移植到受損、缺氧組織時(shí)產(chǎn)生有害影響。

細(xì)胞移植目的地環(huán)境對(duì)干細(xì)胞的影響

• 細(xì)胞移植目的地環(huán)境通常不利，會(huì)出現(xiàn)血流改變、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和毒素穿梭受損、炎癥變化等情況。
• 在小鼠脊髓損傷模型中，NSC 移植后的分化受小膠質(zhì)細(xì)胞表型影響?；€時(shí)，周圍小膠質(zhì)細(xì)胞呈 M1 促炎表型，NSC 傾向于向星形膠質(zhì)細(xì)胞分化；而在醛糖還原酶抑制或缺乏的小鼠脊髓損傷模型中，小膠質(zhì)細(xì)胞呈 M2 表型，NSC 向神經(jīng)元表型分化，運(yùn)動(dòng)功能改善。
• 醛糖還原酶催化葡萄糖轉(zhuǎn)化為山梨醇，與小膠質(zhì)細(xì)胞激活有關(guān)。干細(xì)胞移植接受者的代謝因素會(huì)影響炎癥環(huán)境，進(jìn)而影響移植干細(xì)胞的分化和存活。這些研究凸顯了理解干細(xì)胞與宿主代謝微環(huán)境相互作用的重要性，對(duì)優(yōu)化細(xì)胞療法療效和轉(zhuǎn)化很關(guān)鍵。

干細(xì)胞預(yù)處理

干細(xì)胞在缺血性中風(fēng)中的問題：在缺血性中風(fēng)急性移植時(shí)，干細(xì)胞面臨缺氧、興奮性毒性和炎癥等惡劣環(huán)境，內(nèi)源性和外源性干細(xì)胞死亡率高。

干細(xì)胞預(yù)處理方法

• 基因改造或工程生物材料等方法可對(duì)干細(xì)胞進(jìn)行 “預(yù)處理”。
• 缺氧培養(yǎng)條件可改善干細(xì)胞代謝特征，其機(jī)制與缺氧誘導(dǎo)因子 HIF-1α 和 HIF-1β 激活等多因素有關(guān)，缺氧后葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白 GLUT3 和葡萄糖 – 6 – 磷酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白會(huì)被 HIF-1α 誘導(dǎo)，其他介質(zhì)還包括 EPO、連接蛋白半通道形成和 ATP 釋放等。
• 可通過暴露于米諾環(huán)素、強(qiáng)力霉素、白細(xì)胞介素 6 等化合物或直接電刺激等誘導(dǎo)干細(xì)胞預(yù)處理，生長(zhǎng)因子分泌和 / 或血管生成參與其中，AMPK 激活劑二甲雙胍對(duì)干細(xì)胞移植有益，可改善干細(xì)胞增殖分化并降低 HLA – A 表達(dá)，減少移植排斥，體現(xiàn)了復(fù)雜的代謝相互作用。

結(jié)論

用于治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病的干細(xì)胞療法會(huì)對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)以及干細(xì)胞本身產(chǎn)生一系列代謝影響（圖 1和2）。

代謝影響的復(fù)雜性：用于治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病的干細(xì)胞療法，不僅會(huì)對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生代謝影響，還會(huì)作用于干細(xì)胞自身。正常代謝、代謝受損與神經(jīng)系統(tǒng)疾病間的相互作用本就復(fù)雜且認(rèn)知有限，而干細(xì)胞因與局部微環(huán)境及全身過程的代謝相互作用，進(jìn)一步增加了潛在代謝和病理途徑組合的復(fù)雜性。

治療潛力：利用干細(xì)胞的細(xì)胞功能對(duì)宿主代謝產(chǎn)生治療影響，是治療各類神經(jīng)系統(tǒng)疾病頗具前景的范例。同時(shí)，對(duì)局部環(huán)境影響干細(xì)胞代謝的新認(rèn)知，或能優(yōu)化干細(xì)胞治療的療效。

研究展望：該領(lǐng)域需開展更詳細(xì)、高質(zhì)量的研究。正在進(jìn)行的研究有望在將干細(xì)胞療法轉(zhuǎn)化應(yīng)用于神經(jīng)系統(tǒng)疾病和損傷治療方面取得重大進(jìn)展。隨著對(duì)干細(xì)胞與大腦代謝參數(shù)相互作用理解的深入，干細(xì)胞治療成功率有望提高。

參考資料：Sakowski SA, Chen KS. Stem cell therapy for central nervous system disorders: Metabolic interactions between transplanted cells and local microenvironments. Neurobiol Dis. 2022 Oct 15;173:105842. doi: 10.1016/j.nbd.2022.105842. Epub 2022 Aug 18. PMID: 35988874; PMCID: PMC10117179.

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