干细胞治疗慢性失眠障碍的现状和展望

慢性失眠障碍(CID)是最常见的睡眠障碍，也是第二常见的精神障碍症状，失眠严重影响患者生活质量、身心健康和社会功能。CID定义为在睡眠环境理想的情况下，存在入睡困难、睡眠维持困难、早醒等症状，每周至少3个晚上，持续3m或更长时间,伴有主观上有日间功能或健康造成损害的症状。

目前国内外对于CID治疗的指南推荐主要为认知行为治疗、药物治疗及物理治疗等。认知行为治疗受到起效较慢、依从性差和成本较高的限制；药物治疗可能伴有多种副作用,包括耐受性、依赖性及其它全身不良反应等；物理治疗虽然方法多，但疗效不确定，目前尚无统一的标准和临床上的常规应用。因此，迫切需要研究能够改善症状和长期预后的其他替代治疗策略以改善CID患者的睡眠质量、降低不良预后风险。

近年来，干细胞治疗已成为用于疾病基础研究及临床治疗的一种新型工具。间充质干细胞(MSCs)是一类多能干细胞，具有较强的自我复制、更新能力和多向分化潜能，在免疫调节方面也展现出优势。其可在体外培养扩增，在特定条件下分化为神经细胞。据ClinicalTrials.gov统计，2019年全球有210多项MSCs处于临床研究阶段，主要集中于伤口愈合、骨骼肌再生、心血管、肝肾疾病、肿瘤、神经退行性疾病和自身免疫性疾病以及器官移植等方面。当前，干细胞相关临床试验已被应用于大部分神经系统疾病，包括遗传、损伤和退行性疾病等。

空军军医大学第二附属医院神经内科综述CID的流行病学、病理机制，浅析干细胞治疗慢性失眠障碍的现状及研究进展，并对干细胞治疗CID的可能作用机制进探讨。

失眠的流行病学

新近多种流行病学调查资料显示，我国失眠障碍的患病率约为13%~33%，约有45.4%的人群至少在过去的1m中经历过不同程度的失眠。近期一项在10个国家进行的大规模、全球横断面调查显示，31.6%的受试者阿森斯失眠量表(AIS)符合失眠诊断，而17.5%的受试者可被视为亚临床失眠。

在COVID-19大流行期间，失眠的患病率更是高达23.87%~38.9%，特殊人群的患病率更高，最近一项meta分析显示，医务人员失眠的全球患病率约为43.76%，远高于一般人群。CID的患病率逐年攀升，容易造成日间困倦，精力、体力下降，严重危害患者生活质量，还增加精神和躯体疾病的患病风险，增加全因死亡率，导致更多的经济和社会负担。因此，研究CID的发病机制和针对性治疗方法具有重要的现实意义。

失眠导致脑损害的病理机制

良好的睡眠有助于体力恢复、记忆巩固及维持机体的各项功能。睡眠质量差或睡眠不足会引发一系列病理过程,增加罹患多种疾病的风险。

神经元损伤：CID患者伴随神经元细胞营养不良、萎缩、退化乃至凋亡。 

Zhao等的研究证实，动物模型中，睡眠剥夺(SD)产生大量自由基，损伤DNA，甚至造成DNA发生突变、交联等结构功能改变，从而使神经元细胞退化、变性、凋亡。因此，SD或失眠导致神经元损伤、神经可塑性发生改变。

免疫系统失调：众多临床和动物研究均提示睡眠可增强机体的免疫防御机制。动物研究发现，睡眠可使小鼠单核细胞数量增加、功能增强，促进细菌感染后的恢复。小鼠在睡眠充足的情况下，全身细菌感染后血液和脾脏中的菌群数量显著降低，感染后的存活率增加；相反，SD导致NK细胞、淋巴细胞等免疫细胞数量和功能下降，同时促进炎性细胞因子释放,进而导致免疫功能受损。临床研究也证实，SD导致机体免疫系统功能紊乱。总之，失眠扰乱机体免疫系统内环境稳态，CID患者存在免疫系统功能失调。

神经递质失衡：通过对大脑促觉醒和睡眠区域以及与学习、记忆有关脑区的研究发现，SD导致不同神经递质及受体功能发生显著改变。失眠及SD影响体内多种神经递质的水平，如褪黑素、食欲素、黑色素浓缩激素、乙酰胆碱、甘丙肽和Ghrelin等。

其他：长期睡眠不足或睡眠质量欠佳导致一系列不良健康结局，如日间思睡、疲乏、情绪低落等，降低生活质量、增加意外事故发生风险，增加代谢相关疾病、心血管事件和肿瘤等的发生。SD与认知功能减退密切相关，SD损害海马神经发生，尽管其潜在机制尚不完全清楚。 

干细胞治疗失眠的现状

国内一项临床研究观察了人脐带MSCs移植治疗CID的有效性和安全性。该研究选择CID患者39例，随机分为移植组和对照组，移植组给予人MSCs移植治疗1次，对照组口服阿普唑仑1m，采用SF-36健康调查简表和匹兹堡睡眠质量指数评价临床疗效，均随访观察1y。

发现经一次静脉输注脐带MSCs悬液治疗后，睡眠质量和日间功能障碍均得到明显改善，且这种作用持续1y以上，治疗后1m，脐带MSCs的睡眠改善作用同口服药物相当，治疗2m后，睡眠质量评分明显好于对照组，治疗3m后，生活质量也明显优于对照组，且观察期内无发热、呕吐、头晕、头痛等不良反应,该研究表明，脐带MSCs移植治疗可有效治疗CID，改善失眠症状、提升患者生活质量。

随后，邹邦银等公开了一种治疗失眠的人脐带MSCs的分离培养方法,为治疗CID的人脐带MSCs再生原理的深入研究提供了基础条件。 

最近王宁等展示了一种含有MSCs外泌体的冻干粉胶囊及其制备方法,并证实该胶囊能显著改善失眠症状。

国外也有少部分研究

在其他疾病或疾病模型中表明MSCs对失眠具有治疗作用。Boika等的研究评估了骨髓MSCs治疗对帕金森病(PD)患者运动和非运动症状的有效性，该研究借助汉密尔顿抑郁量表、匹兹堡睡眠质量指数、Epworth嗜睡量表、非运动症状量表和39项PD问卷等量表评估非运动症状的强度，发现移植组非运动症状(包括睡眠障碍)的严重程度显著降低。 

此外，既往一些研究报道了干细胞移植前、移植过程中及移植后患者睡眠情况，但仅小部分研究对移植后失眠症状是否改善进行了持续追踪。Enderlin等在造血干细胞移植(HSCT)前后进行2次多导睡眠监测。发现移植前患者入睡后清醒时间长，睡眠效率低，许多患者还表现出阻塞性睡眠呼吸暂停和频繁的腿部不适，接受治疗后，患者睡眠质量较前变好。

Bevans等的研究描述了同种异体HSCT前和移植后0d、30d和100d76例成人患者的症状体验，根据症状困扰量表的11个症状评估症状发生、困扰和频率，发现在移植0d受试者中32%发生失眠，30d11的患者存在失眠症状，较前明显下降。这些研究发现HSCT治疗过程中及治疗后患者睡眠质量改善，间接提示干细胞治疗可能可以应用于CID的治疗。总之，以上研究表明，干细胞技术在治疗CID中显示出良好前景，这为开发CID患者干细胞治疗途径打开了新的视角。

干细胞治疗失眠的作用机理

中枢神经系统可通过自身内源性神经干细胞(NSCs)来修复，但原始NSCs数量稀少，且处于静止状态，由于缺乏标志而不能高度纯化分离,很难克隆化。因此，MSCs移植或可为失眠治疗提供一个新的手段。

神经保护及修复：针对CID患者存在大脑皮质神经元细胞的退化、变性、凋亡等损伤,作为目前临床研究广泛的医疗技术，MSCs具备组织修复和免疫调节等方面的作用。Mao等的研究表明牙龈来源的MSCs-细胞外囊泡可激活Schwann细胞修复，促进神经细胞再生，通过静脉输注，其分泌的大量神经营养因子在改善神经递质环境、维护神经细胞组织完整性的同时，可以上调患者的Treg细胞，完成对损伤细胞的修复与补充，最终改善长期失眠导致的各种症状。

免疫调节：MSCs具有固有的免疫调节特性，通过直接接触免疫细胞和局部微环境因素，影响大多数免疫效应细胞的功能。Wang等总结了MSCs调节免疫的机制，包括抑制巨噬细胞活化，使其由促进促炎因子分泌的M1表型向抗炎的M2表型转化，并通过相关蛋白(如IL-10)、外泌体和炎症因子进行调节，同时，MSCs能够抑制树突状细胞(DC)的增殖、成熟和分化，增强T淋巴细胞、B淋巴细胞的功能，发挥免疫调节作用。干细胞的免疫调节作用可以帮助降低患者体内因失眠引起的免疫细胞及炎性因子的增多，改善CID患者的免疫功能紊乱，起到明显的抗炎和调节免疫作用。

影响睡眠-觉醒相关神经递质：干细胞移植治疗影响神经递质水平。SD改变维持睡眠-觉醒状态相关神经递质的水平，而干细胞治疗影响神经递质水平，但相关研究并不多，因此深入了解干细胞治疗对于相关神经递质水平的影响，将有助于我们理解干细胞治疗CID的机制。

干细胞移植治疗慢性失眠障碍的困境与展望

综上所述，CID患者存在大脑皮质神经元细胞的退化、变性、凋亡等损伤，也存在免疫紊乱。

MSCs具有跨胚层分化潜能，在适宜条件下可以转化为神经细胞，具备修复细胞损伤、免疫调节、抗炎等多方面的作用，其分泌的大量神经营养因子在改善神经递质环境、维护神经细胞组织的完整性的同时，完成对损伤细胞的修复与补充。

干细胞的免疫调节作用可帮助降低患者体内因失眠引起的免疫细胞及炎性因子的增多，起到明显的抗炎和调节免疫作用。干细胞治疗也可能通过调节睡眠-觉醒相关神经递质的表达水平影响睡眠，最终起到改善失眠症状、减少不良预后风险，达到治疗CID的目的。神经发生受到睡眠和基因表达表观遗传修饰的调控，同时睡眠也调节干细胞的稳态和功能。MSCs是改善因睡眠剥夺造成的细胞损伤和免疫紊乱的理想方法。因此，我们有理由推测，干细胞治疗可能成为慢性失眠患者一种有前景的治疗手段。

目前干细胞治疗仍存在一些难题。一方面，由于其伦理、可控性、经济等方面的原因，目前大多数在体研究只在啮齿类动物进行，缺乏大型Ⅲ期临床试验的研究结果；人体病变可能与定制的实验室模型有很大的不同，为了确保干细胞治疗的有效性与安全性，必须在基础研究、临床前和临床研究之间建立更好的联系。

另一方面，人体内的间充质干细胞较少，无法分离后直接输入体内用于治疗。再者，如何保证移植细胞存活，如何定向分化并发挥治疗作用，如何选择最佳治疗方案(干细胞类型、数量、移植时机和途径等)，目前尚无标准。与预期相比，临床结局方面的结果可能不甚理想。此外，植入的神经细胞是否形成其他功能性突触/环路，突触可塑性和重建神经元细胞连接的方向也需要进一步明确。

参考资料：钟曌,张丽萍,赵显超,等.干细胞治疗慢性失眠障碍的现状和展望[J].中风与神经疾病杂志,2022,39(3):221-224.DOI:10.19845/j.cnki.zfysjjbzz.2022.0056.