脊髓損傷（spinal cord injury，SCI）是一種以損傷平面以下感覺、運動功能完全喪失和大小便失禁為主要臨床表現的中樞神經系統的嚴重創傷。脊該病在世界上總發生率20-40人/每百萬人/年，每年新增病例約1萬人，損傷時平均年齡為31.7歲，約有病人230,000人。
一個多世紀來人們先后試用手術吻合、手術減壓、神經移植、大網膜移植、藥物治療、局部冷凍、物理康復、及應用酶制劑來抑制和消除結締組織瘢痕等多種方法治療脊髓損傷，雖然這些方法在不同程度上緩解脊髓損傷病理改變，但后果仍不可避免地造成病人截癱。因此，脊髓損傷的預防、治療和康復是當今醫學界一大難題。
科學家們希望，患者能借助康復儀器，經過一段漫長的虛擬行走學習，最終學會通過人的腦電系統，控制外骨骼設備，進行康復訓練。
2014年6月12日，一名叫諾平托的下肢癱瘓青年僅僅依靠「意識」的力量驅動仿生外骨骼，在2014年巴西世界杯開幕式上踢出了歷史性的一腳。
但針對脊髓損傷，以往沒有明確的治療辦法，多以支持和康復治療為主卻收效甚微。在過去數十年，對于脊髓損傷的治療研究多集中在神經保護再生，干細胞移植等技術領域，隨著近年來科學界與社會各界對干細胞技術發展的持續關注和升溫，有望加速干細胞治療脊髓損傷的臨床應用。
目前已有多項研究顯示，干細胞可分化產生神經元和膠質細胞，分泌多種神經營養因子，促進軸突再生，使神經纖維形成新的髓鞘, 保持神經纖維功能的完整性。干細胞通過各種途徑參與中樞神經系統的神經細胞修復與再生，為患有脊髓損傷等難治性疾病的患者帶來康復的希望。
2016年12月8日，一篇干細胞療法有望在中風或脊髓損傷后恢復運動功能的相關報道發布在Nature網站上。其中31歲女性中風患者SoniaOlea Coontz參加了一個小型干細胞治療的臨床試驗，接受了腦組織局部干細胞注射后，能舉起自己右手臂過頭頂，說話也變清楚了。她已經不需要輪椅，并在36歲懷上自己第一個孩子。Coontz的主治醫生，斯坦福大學神經外科主任Gary Steinberg說，Coontz是干細胞治療的“奇跡病人”。
2016年3月Boesen在一次車禍中汽車撞在一個電線桿損傷了頸椎。1個月后，醫生向Boesen脊髓內注射了Asterias的干細胞，2天后Boesen的手就可以活動，幾個月后夏天，他的一個腳的腳趾也能活動了。
另一名在車禍中損傷了頸椎的高位截癱的21歲患者Kristopher Boesen，經過脊髓內注射干細胞2天后手就可以活動，手能寫字，雙手可以舉起重物，并可以打電話。
這項研究的結果表明，干細胞有而改善脊髓損傷患者的神經功能的潛力。
根據clinicaltrials.gov網站的數據，截止到今日，與干細胞治療脊髓損傷相關的臨床研究共計45項。PubMed的數據顯示，干細胞治療脊髓損傷相關的期刊論文數量也十分可觀。由此可見，干細胞治療脊髓損傷已經成為了科學研究的焦點之一。
一項以自體骨髓干細胞移植治療脊髓損傷1期臨床試驗在巴西的圣拉斐爾醫院開展，共有募18名患者參與了試驗（男性13例、女性5例，年齡22~65歲），研究人員將提取患者自身的骨髓間充質干細胞，通過髂嵴穿刺方式將細胞移植至患者體內，所有手術均無任何副作用或并發癥。
術后隨訪將持續12個月，每次隨訪間隔為術前和術后3個月和6個月后，研究團隊以亞洲損傷量表，測量電生理參數，包括神經肌肉造影和增強MRI來評估結果。
結果顯示，其中12例尿路功能障礙患者中，5例（42%）出現不同程度的尿功能改善，此外，9例腸功能障礙患者中7例（78%）表現出不同程度的功能改善。
另一項針對傳統的康復治療與臍帶間充質干細胞移植治療的比較試驗（ClinicalTrials.gov注冊號：NCT01873547）在中國武警總院開展，2012年6月至2015年12月間，共300例患者加入此項研究。
研究人員將受試者隨機分為兩組，康復治療組在家中接受傳統的肢體功能康復訓練，而干細胞治療組的患者接受臍帶間充質干細胞移植治療,移植方法采用靜脈輸注聯合腰穿鞘內注射的方法。
術后隨訪1年，發現臍帶間充質干細胞移植治療3、6、12個月后,不完全性脊髓損傷患者針刺覺評分、輕觸覺評分、運動評分均有明顯改善（P＜0.05或0.01），完全性脊髓損傷患者針刺覺評分、輕觸覺評分、運動評分均無明顯變化（P＞0.05），兩組殘損分級均無明顯改善（P＞0.05）。移植后各項生化指標正常,未出現嚴重的并發癥和明顯的不良反應。
影響干細胞治療脊髓損傷效果的因素，主要有：移植時間、移植途徑、移植次數。
移植時間：
關于脊髓損傷（SCI）干細胞治療的最佳時機，Okano等提出了“窗口期”的概念，認為SCI后存在一個“窗口期”，大約在SCI后的7~14天，進行干細胞治療可能取得更好的效果，這樣既可別開急性損傷期的不利環境，又可及時為組織修復和再生創造良好的微環境，防止膠質瘢痕形成。SCI早期行干細胞治療的療效佳。
——《中華物理醫學與康復雜志》，2013
移植途徑：
細胞移植和術后康復：有3種不同的移植方式：靜脈點滴移植法，蛛網膜下腔注入移植法，開放手術移植法。Sykova等在一項臨床研究中通過動脈或靜脈回輸，結果發現在創傷早期以及通過動脈回輸干細胞患者在功能上得到了較明顯的改善；Kim等研究發現經腦脊液移植和經靜脈移植均能改善神經功能，腦脊液內應用移植細胞能更有效的將細胞播種在損傷部位；蛛網膜下腔移植的干細胞可以直接突破血-腦/脊髓屏障并與宿主細胞在形態和功能上形成良好的結合，并進一步遷徙至脊髓挫傷部位和脊髓實質；35例患者全部通過腰椎穿刺將移植細胞注入蛛網膜下腔，操作簡單、損傷小、能反復多次注射，是一個實用、簡潔的途徑。
——《中華生物醫學工程雜志》 , 2014
移植次數：
顯效組有2例患者行兩個療程治療，1例間隔9個月，另1例間隔1年，特點是第一個療程不明顯，第2個療程后明顯改善；另1例患者行3個療程干細胞治療，間隔6個月再行1個療程治療，出院后逐漸改善，而且每次治療后在運動感覺、膀胱直腸功能方面均有改善，提示多療程干細胞治療可能會對SCI有益
——《中華物理醫學與康復雜志》，2013
展望
近年來，干細胞科技的發展，開啟了脊髓損傷治療的新大門，以上研究均證實， 以干細胞為核心的再生醫學將是解決脊髓損傷重大醫學挑戰的突破口。干細胞臨床救人，這樣的案例將不再罕見。未來，骨關節炎、腦癱、心臟衰竭、多發性硬化癥、早衰癥、中風、甚至是聽力損失等等疾病患者都將受益于干細胞治療。
參考資料：
[1] Yue G1, Cole KJ. Neurophysiol. Strength increases from the motor program: comparison of training with maximal voluntary and imagined muscle contractions.[J]Neurophysiol. 1992 May;67(5):1114-2
[2] 他用30年努力證明一個醫學奇跡：每個人都是自己大腦的雕塑家
[3] Javier Ganz et al, Implantation of 3D Constructs Embedded with Oral Mucosa-Derived Cells Induces Functional Recovery in Rats with Complete Spinal Cord Transection, Frontiers in Neuroscience (2017).
[4] 臍帶血來源神經干細胞移植治療脊髓損傷33例.
[5] 自體骨髓間充質干細胞治療早期脊髓損傷療效觀察
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