衛福部統計顯示，我國每年神經外科手術人次超過12萬人次，人數逐年攀升，全台平均每小時都至少有14台神經外科手術進行。多數來自交通意外其次是工安事件，代表接受手術者多為工作能力者，若恢復不良就代表勞動力的損失。現階段，自體神經移植是周邊神經缺損重建的標準治療選擇；然而，能提供移植的自體神經相當有限，並無法滿足實際需求，因此近年來引入人造材料作為代替；但是人工材料缺乏神經元支持細胞；例如許旺細胞（SC），導致成功再生功能良好神經的效果不佳。
多年來，間質幹細胞引起了再生醫學界的極大興趣，因此本研究利用動物模型來觀察它對外傷性神經損傷的作用。
實驗是將74隻成年雄性鼠隨機分為兩組：臍帶間質幹細胞組（植入攜帶臍帶間質幹細胞的無細胞神經移植物；n = 37）和對照組（僅植入無細胞神經移植物；n = 37）。麻醉後，橫斷大鼠左側坐骨神經，切除10mm神經。然後以顯微手術縫合，術後觀察16週。實驗發現無論是關節活動度、肌肉強度、再生的神經元軸突和神經纖維組織結構，間質幹細胞組均優於實驗組，在發炎反應上也是同樣的結果。
進一步分析發現，這些效應並不是來自於植入的間質幹細胞分化成神經細胞，而是間質幹細胞在患部，所分泌的多種促進神經細胞存活和軸突生長因子，所展現出的旁分泌效應。在這項研究中，臍帶間質幹細胞組表現出顯著較高水平的神經營養因子（BDNF 和 NGF）和血管生成因子（VEGF）。
BDNF是一種支持神經元存活、生長和分化的神經營養因子。它促進軸突生長，為軸突萌芽提供必要的線索，並引導軸突再生朝向正確方向，促進功能恢復。與BDNF類似，NGF刺激神經元存活，促進軸突生長，並對神經系統疾病發揮神經保護作用。此外，VEG是一種有效的血管生成因子，在血管生成中發揮關鍵作用，這對於再生神經的血管重建至關重要。它對神經元表現出直接的神經保護作用，並增強周圍神經損傷後SC的增殖和遷移。
除了BDNF和VEGF之外，臍帶間質幹細胞還分泌各種生長因子和細胞因子，共同發揮旁分泌作用並促進神經再生。這些因子包括NGF、纖維母細胞生長因子和類胰島素生長因子。
這項研究有幾個限制；首先，科學家沒有評估每種標記物的特定生物學作用，需要進一步的實驗驗證來確認其有效性。其次，無法使用RNA-Seq來釐清目標基因及其相關路徑，因此暫時無法確切證明它們與周圍神經再生的關係。綜上所述，本研究顯示，臍帶間質幹細胞可增強週邊神經的再生，是因為它們的免疫調節和旁分泌作用，而不是它們的分化潛力。這項發現將有助於理解間質幹細胞增強週邊神經再生的機制。
資料來源：Scientific Reports volume 13, Article number: 21214 (2023)
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