姚欣雨 曹振东 刘兰祥

    移植干细胞是一类具有自我更新、且具分化能力的特殊细胞，能够通过细胞替代、营养作用、免疫调节等机制促进神经系统的功能恢复。移植干细胞包括从骨髓或脂肪、牙髓等组织来源的间充质干细胞(mesenchymal stem cell，MSC)，来源于胎儿或者成人大脑的神经干细胞(neural stem cell，NSC)，从体外受精卵获得的胚胎干细胞(embryonic stem cell，ESC)，以及通过将重组基因引入体细胞获得的诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cell，iPCS)。这些不同来源、不同类型的干细胞均可以用于治疗脑缺血、损伤或神经退化性疾病[1]。

    在过去的数十年，以干细胞为基础的细胞疗法治疗缺血性脑卒中得到国内外的广泛关注和研究。1988年，Farber等人首次提出了移植细胞可以修复缺血性脑卒中损伤的观点[2]。2005年，Bang等人首次将自体间充质干细胞移植到5例脑卒中患者，随访1年，患者功能恢复改善，实验组巴氏指数与对照组相比差异具有统计学意义，并且一系列评估表明注射的实验组无细胞相关不良反应[3]，基于干细胞的治疗从而证实可以显著改善缺血性脑卒中患者的神经缺陷和日常活动[4]，为弄清干细胞在被植入脑内后是如何发挥作用的，急需一种影像技术对其进行活体内监测，对其疗效进行定性、定量的评估。磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI) 技术由于具有可任意平面成像的三维采集成像、极高的时间分辨力和极佳的软组织分辨力、无电离辐射等优点，更重要的是能提供近细胞级分辨力影像等优势，使其在对干细胞移植治疗缺血性脑卒中的影像评价方面成为最有潜力的成像方式。

    1 干细胞治疗脑卒中的机制

    从理论上讲，缺血性脑卒中受影响的大脑可分为两个不同的受损区域，即缺血核心区和半暗区。由于缺血核心区的血流量低于细胞存活所需的阈值，其细胞被不可逆转地破坏、凋亡致无法挽救。相比之下，半暗区的血流量太低，无法支持神经功能，但提供了防止细胞立即死亡所需的最低能量，如果血流量及时恢复，脑细胞仍可以恢复。因此，目前干细胞移植的治疗策略包括在脑细胞死亡前挽救半暗区，或通过细胞移植[5]恢复新的神经网络。

    干细胞治疗对急性、亚急性和慢性缺血性脑卒中的三个阶段都有效，如延长半暗期(急性期)，抑制非必要的炎症(亚急性期)，以及启动神经/血管生成(慢性期)[6]。移植细胞不仅能重组神经网络，还能减少局部和全身炎症，支持轴突再生和突触萌发，减少胶质瘢痕的形成 ......