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核阴影下的辐射损伤,损伤的干细胞如何治疗?

2022-03-17 14:31     来源:新生命     辐射防护 辐射安全

俄乌冲突未解,一个“令人胆寒”的词不断出现在新闻里。

那就是

早在冲突前,俄方就指出“乌克兰可能会出现战术性核武器 ”,并表示不会让乌如愿。2月27日,俄宣布核威慑力量 转入特殊战备状态。而上一次类似情况,还是在60年前的古巴导弹危机。

联合国秘书长古特雷斯称这一举动“令人胆战心寒”。
 

同时,乌克兰境内还有1座废弃、4座运行中的核电站 。围绕它们,任何意外核事故 都将是俄乌欧多方难以承受的惨痛后果。

继去年日本批准核废水 排放后,核安全 再次成为热点。

核辐射 对人体多系统造成组织细胞损伤,常规治疗困难。干细胞由于具备损伤修复能力,被科学家寄予厚望,成为一种重要的治疗手段。
 

“干细胞在核事故中的应用”

1

烧灼伤

放射性烧伤是因射线-电离辐射引起的一种特殊烧伤。
 

MSC

临床前研究和临床试验均证实,间充质干细胞能促进烧伤创面的修复。

2005年1月,Rasulov等第一次报道相关治疗,一位深度皮肤灼伤的女性患者接受了骨髓间充质干细胞治疗。干细胞移植到烧伤创面后,加快了创伤愈合速度。

蔡德南等人将82名II度烧伤患者随机分为2组,分别进行脐带间充质干细胞和常规烧伤治疗。结果发现,干细胞组的新生肉芽组织表生长因子及血管内皮生长因子的表达均优于常规疗法。
 

Abo-Elkheir等人对60名全层烧伤患者进行了一项前瞻性比较研究。结果表明,与网状厚皮移植物相比,间充质干细胞治疗减少了烧伤相关并发症。

在另一项研究中,放射严重烧伤的患者接受了骨髓间充质干细胞治疗,100天内血清C反应蛋白(反应炎症水平)显著下降,同时观察到疼痛减轻、软组织再生等表现。

2

外伤

冲击波可造成直接损伤,冲击波毁坏的建筑物碎片又可造成二次伤害。
 

干细胞

近年来,细胞疗法已在临床前和临床上被用于创伤的治疗研究。大量研究证明了细胞疗法治疗创伤诱发疾病的前景,如创伤性脑损伤、脊髓损伤、急性呼吸窘迫综合征、急性肾损伤、骨科创伤等。

当前的战争冲突中,骨科损伤(65%)最为常见。干细胞已被证明可用于增强机体对感染的反应,以及对慢性疾病(如骨髓炎和骨关节炎)的治疗效果。
 

与此同时,干细胞也被证明可用于隔室综合征。这是一种由严重损伤、骨折、四肢长时间受压或烧伤引起的外科急症。在伊拉克战争中,美军有800多人在类似情况下截肢。

此外,节段性骨缺损是高能爆炸伤治疗中的挑战之一。几种技术已被用于治疗骨缺损,并取得了不同程度的成功。血管化骨移植物已成功应用于民用环境,治疗股骨头坏死和重建因创伤、感染或肿瘤切除引起的节段性骨缺损。

3

急性放射病

急性放射综合征(ARS)也被称为放射病,是一种患者在24小时内暴露于大剂量的游离辐射下导致的综合征。
 

HSC

在较大剂量射线照射后,造血系统损伤出现最早,程度最严重,对ARS的预后有重要意义。如果造血功能难以恢复,就需要进行造血干细胞移植,重建机体造血功能。
 

1999年,日本东海村核事故中,大内久成了第一个接受外周血造血干细胞移植的人。虽然最终由于病情太重未能挽回他的生命,但移植技术在ARS中的应用开始受到关注。
 

MSC

间充质干细胞能促进造血干细胞植入,并预防移植物抗宿主病(GvHD)发生,提高患者生存率。此外,大量研究表明,间充质干细胞对辐射导致的胃肠道、肺损伤及放烧复合伤等都有良好的组织修复作用。

2004年山东济宁、2008年山西太原辐射事故中,患者在造血干细胞移植后,都输注了供者的间充质干细胞,显示出良好的抗GvHD作用。

而早在2007年,美国国防部就给了Osiris Therapeutics公司一个2亿多美元的大订单,合作开发骨髓间充质干细胞产品Prochymal,用于修复因辐射暴露导致的胃肠道损伤。

Prochymal最早被加拿大批准用于急性GvHD
 

在美国国立卫生研究院资助下,美国国防部又和以色列Pluristem公司合作,开展了胎盘间充质干细胞疗法PLX-R18治疗ARS的临床试验。
 

Placental eXpanded (PLX)细胞是一种胎盘来源、体外3D扩增、间充质样基质细胞

4

癌症

以广岛为例,病故于医院的核爆幸存者中,2/3死于恶性肿瘤,主要类型有:肺癌(20%)、胃癌(18%)、肝癌(14%)、白血病(8%)、肠癌(7%)和恶性淋巴瘤(6%)。同时,核爆幸存者的白血病发病率是对照组的4-5倍,这个差距直到10-15年后才逐渐缩小。
 

HSC

造血干细胞移植可用于多种血液病的治疗,包括血液系统恶性肿瘤,如急性白血病、慢性粒细胞白血病、淋巴瘤、多发性骨髓瘤、骨髓增生异常综合征等;以及某些血液系统非恶性疾病,如重型再生障碍性贫血、地中海贫血等。

除了血液疾病,造血干细胞移植有时也被用于对化疗敏感的实体瘤(如一些生殖细胞肿瘤)。
 

我国海军最高级别医疗机构,海军特色医学中心也在舰艇核辐射损伤领域积累了不少经验,并与瑞金医院合作提供预防和治疗血液病的“海军方案”。

5

心理健康

2006年,UK切尔诺贝利论坛报告指出,核事故造成的心理疾病是最大的危险。福岛健康管理调查报告也显示,成人心理疾病患病率从3%升高到14.6%。
 

MSC

抑郁症的发病机理尚未明确,目前最受关注的是「炎性免疫假说」。该假说认为机体的免疫系统在抑郁症中有重要作用,抑郁症实质上是一种心理-神经-免疫紊乱性疾病。

而间充质干细胞在免疫调节中作用突出,因此也被用于抑郁症等疾病的研究。


 

Beck抑郁量表评分对比

有俄罗斯科学家使用脐带血治疗13名复发难治性抑郁症患者,结果发现其有助于难治性抑郁症的治疗,特别是认知-情感亚量表的改善。

6

白内障

放射性白内障是由于眼部受到一次或短期内大剂量的外照射,或长期超过剂量限制的外照射所引起的眼警惕改变。在切尔诺贝利核事故的50万清理人中,白内障的发病率明显增高。
 

干细胞

2015年,伊朗学者Masoud Maleki发表文章指出,脐带间充质干细胞可被玻璃体诱导分化为晶状体纤维细胞,从而为白内障的治疗提供可能。
 

2016年,中山大学眼科医院刘奕志教授领衔的国际化团队取得重大突破。他们利用内源性干细胞原位再生出新的晶状体,成功让先天性白内障患儿恢复完整视力。到2018年,有100多例小于2岁的白内障患儿因此获益,目前正在评估长期疗效。


 

“关注干细胞”

2021年6月,瑞典斯德哥尔摩国际和平研究所发布报告指出,全球核武库存数量下降趋势逆转。

全球可部署核弹数量和实战部署数量双双增加,而后者几乎全部属于美国和俄罗斯,处于“高度警戒状态”的有约2000枚之多。

另一方面,核能虽然可以提供高效、稳定的能源,但核电站事故让人类不得不重视核安全。

干细胞的相关研究和储备,也需要我们的更多关注。



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