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为解决骨髓间充质干细胞（BMSCs）治疗放射性脑损伤（RIBI）受血脑屏障（BBB）限制及机制不明的问题，研究人员开展 BMSCs 联合甘露醇治疗 RIBI 的研究。结果显示联合治疗可改善认知和神经元生存，意义在于为 RIBI 治疗提供新方案。
在当今医学领域，放疗是头颈部肿瘤，尤其是恶性胶质瘤和鼻咽癌等放疗敏感癌症的主要治疗手段。然而，放疗这把 “双刃剑” 在杀死癌细胞的同时，却给患者带来了放射性脑损伤（RIBI）这一恼人的副作用。不少患者在全脑放疗 3 - 4 个月后，认知功能开始走下坡路，近 90% 的患者会出现记忆和执行功能障碍。目前，针对 RIBI 的临床治疗手段有限，传统的对症治疗，像手术、使用类固醇和高压氧治疗等，虽然在急性期能起到一定缓解作用，但对于长期的组织修复和功能恢复效果不佳，难以让患者真正摆脱 RIBI 的困扰。
就在大家为 RIBI 的治疗难题发愁时，干细胞疗法的出现，让人们看到了新的希望。骨髓间充质干细胞（BMSCs）凭借其能分化成多种细胞类型、调节免疫反应、分泌有益因子，以及易于分离培养和安全性好等优点，成为治疗 RIBI 的热门选择。可 BMSCs 要发挥作用，却遭遇了 “拦路虎”—— 血脑屏障（BBB），它大大限制了 BMSCs 进入大脑，使得治疗效果大打折扣。而甘露醇，作为一种能暂时可逆打开 BBB 的药物，已在临床上证明了安全性和有效性。此外，自噬在神经系统疾病中的作用复杂，在 RIBI 中，BMSCs 对自噬的影响尚不明确，且 PI3K/AKT/mTOR 信号通路与自噬调节密切相关，但 BMSCs 是否通过该通路发挥作用也有待探索。为了攻克这些难题，齐齐哈尔医学院的研究人员勇敢地踏上了探索之旅。
研究人员首先建立了雄性 Sprague - Dawley（SD）大鼠的 RIBI 模型。他们通过多种关键技术方法开展研究，如利用伊文思蓝（Evans blue）染色检测 BBB 通透性；采用全骨髓贴壁法分离 BMSCs，并通过油红 O 和茜素红 S 染色评估其成脂、成骨分化潜能，运用流式细胞术分析细胞表面标记；借助普鲁士蓝染色验证铁标记的 BMSCs 向脑组织的迁移；使用 Morris 水迷宫实验评估大鼠认知功能；通过 H&E 和 Nissl 染色观察海马神经元存活情况；运用蛋白质免疫印迹法（Western blotting）定量 PI3K/AKT/mTOR 信号通路关键蛋白以及自噬相关蛋白 LC3B 和 beclin - 1，还用免疫荧光技术进一步验证。
研究结果如下：
- BMSCs 的特性：培养的 BMSCs 在 24 小时后开始贴壁生长，P0 细胞呈现纺锤形和多边形，到 P3 时细胞形态更均一，呈纺锤形且涡旋状排列。经染色检测，其具备成骨和成脂分化潜能，同时流式细胞术分析显示，BMSCs 低表达 CD34 和 CD45，高表达 CD44 和 CD90，这些都符合干细胞的生物学特征。
- 甘露醇的作用：伊文思蓝染色和普鲁士蓝染色实验表明，甘露醇处理组的 BBB 通透性显著增加，脑组织中伊文思蓝染料渗漏明显增多，同时该组脑内普鲁士蓝阳性细胞数量显著高于对照组，说明甘露醇不仅能增加 BBB 通透性，还能促进 BMSCs 向脑组织迁移。
- 联合治疗对认知功能的影响：观察大鼠体重变化发现，放疗后四周大鼠体重增长明显减缓，而 BMSCs 治疗组体重增长优于 RIBI 组，BMSCs + 甘露醇联合治疗组体重增长更为显著。Morris 水迷宫实验结果显示，RIBI 组大鼠认知功能受损严重，逃避潜伏期明显延长，在目标象限停留时间、穿越原平台次数和游泳距离都显著减少。相比之下，BMSCs 和联合治疗组的认知功能都有所改善，且联合治疗组效果更优。
- 联合治疗对海马神经元的影响：H&E 和 Nissl 染色结果显示，BMSCs + 甘露醇联合治疗显著减轻了全脑放疗导致的海马神经元损伤。在海马 CA1 区和 DG 区，联合治疗组的神经元排列更密集，损伤程度明显低于 BMSCs 组，说明联合治疗能有效减少神经元损伤，改善神经元形态。
- 联合治疗对 PI3K/AKT/mTOR 通路的影响：Western blot 分析表明，全脑放疗抑制了 PI3K/AKT/mTOR 信号通路，RIBI 组中 p - PI3K/PI3K、p - AKT/AKT 和 p - mTOR/mTOR 的比值显著降低。而 BMSCs 治疗可增加这些蛋白的磷酸化水平，联合治疗组效果更显著，说明联合应用 BMSCs 和甘露醇能更有效地逆转放疗对该信号通路的抑制。
- 联合治疗对神经元自噬的影响：免疫荧光染色和 Western blotting 检测发现，全脑放疗后大鼠神经元中 LC3B 表达显著增加，Beclin - 1 蛋白水平也明显升高，而 BMSCs 治疗，尤其是联合治疗，能显著降低 LC3B 表达和 LC3BII/LC3BI比值以及 Beclin - 1 蛋白水平，表明联合治疗可有效抑制 RIBI 大鼠脑组织中的自噬。
综合上述研究，研究人员得出结论：BMSCs 和甘露醇联合治疗能显著改善 RIBI 大鼠的认知功能和海马神经元存活情况。这种联合治疗通过增加 BBB 通透性，促进 BMSCs 迁移到损伤区域，并通过 PI3K/AKT/mTOR 通路调节过度自噬，发挥了优于单独使用 BMSCs 的神经保护作用。不过，该联合治疗在临床应用中还面临一些挑战，比如甘露醇打开 BBB 的效果需进一步优化以避免副作用，长期疗效和最佳治疗方案也有待明确。尽管如此，这项研究仍为 RIBI 的治疗开辟了新方向，为后续的研究和临床应用奠定了重要基础，有望在未来帮助更多 RIBI 患者摆脱疾病痛苦。
