臍帶血干細(xì)胞的生物學(xué)特性及臨床應(yīng)用進(jìn)展

摘要：臍帶血作為干細(xì)胞的主要來(lái)源，已經(jīng)證實(shí)其中含有大量造血干細(xì)胞、豐富的間充質(zhì)干細(xì)胞。異體排斥反應(yīng)小，受病毒感染的風(fēng)險(xiǎn)低等，加之間充質(zhì)干細(xì)胞的免疫調(diào)節(jié)及加速造血恢復(fù)等影響，臍帶血的移植成功率較高。目前臍帶血干細(xì)胞移植已經(jīng)在惡性腫瘤、免疫缺陷病、心臟病、神經(jīng)系統(tǒng)損傷、組織器官修復(fù)、糖尿病、血管疾病等的治療上顯示巨大的潛力與優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵詞：臍帶血干細(xì)胞；臨床移植臍帶血干細(xì)胞是一類具有多向分化潛能的原始祖細(xì)胞，具備自我更新和增殖的能力，在特定條件誘導(dǎo)下可以分化為不同細(xì)胞，逐漸作為臨床組織工程的來(lái)源細(xì)胞。同時(shí)也是某些免疫缺陷性疾病，代謝性疾病及部分實(shí)體腫瘤的有效治療手段[1]。本文從臍血干細(xì)胞的生物學(xué)特性、與骨髓干細(xì)胞的特性比較以及臨床應(yīng)用等方面做一綜述。

1臍帶血干細(xì)胞的概念

臍帶血是指臍帶內(nèi)連同胎盤近胎兒一側(cè)血管內(nèi)的血液，目前對(duì)提供臍帶血的產(chǎn)婦和胎兒有嚴(yán)格的篩選標(biāo)準(zhǔn)，整個(gè)臍帶血的采集、分離、凍存等技術(shù)都形成了相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[2]。昆明醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院消化內(nèi)科楊婧

2 臍帶血干細(xì)胞的生物學(xué)特性

2.1造血干細(xì)胞具有高度自我更新能力造血干細(xì)胞是尚未分化的原始細(xì)胞，在體內(nèi)數(shù)量極少。99.5%以上的造血干細(xì)胞處于靜止?fàn)顟B(tài)的G0期，不進(jìn)行DNA合成和有絲分裂。正常情況下，造血干細(xì)胞在不斷產(chǎn)生造血祖細(xì)胞的同時(shí)，卻又使自己的數(shù)量保持不變，自身特性也不發(fā)生變化，這就是造血干細(xì)胞高度的自我更新和自我維持的特性。

2.2造血干細(xì)胞具有很強(qiáng)的分化能力造血干細(xì)胞在不同的生理?xiàng)l件下，可以向著淋巴細(xì)胞或髓系細(xì)胞的方向分化，而髓系造血干細(xì)胞，又可以向紅細(xì)胞，粒細(xì)胞及巨核-血小板分化。

臍帶血中含有大量的造血干細(xì)胞、豐富的間充質(zhì)干細(xì)胞，臍帶血干細(xì)胞具有自我更新及多向分化潛能，在特定因素的誘導(dǎo)下，可以向各組織和器官分化，如軟骨細(xì)胞系，脂肪細(xì)胞系，成骨細(xì)胞系，骨髓組織及血液組成成分等。

３ 臍帶血干細(xì)胞與自體骨髓干細(xì)胞相比優(yōu)缺點(diǎn)

①臍帶血來(lái)源豐富、采集方便、安全，收集臍帶血對(duì)產(chǎn)婦及新生兒沒(méi)有任何危害及損傷，并易于收集、保存；但骨髓采集及利用細(xì)胞因子動(dòng)員外周血獲取干細(xì)胞都會(huì)給捐獻(xiàn)者或患者本人帶來(lái)一定的風(fēng)險(xiǎn)。②臍帶血具有很強(qiáng)的增殖分化能力，臍帶血中的干細(xì)胞未完全分化成熟，因此比成人骨髓中的干細(xì)胞更原始、有更強(qiáng)的增殖分化能力。③臍帶血中的免疫細(xì)胞較為幼稚，免疫功能不成熟，免疫原性較骨髓來(lái)源的干細(xì)胞更低，異體移植無(wú)免疫排斥反應(yīng)，適宜于不同個(gè)體之間的移植，且不產(chǎn)生移植物抗宿主病。④臍帶血干細(xì)胞移植安全性較高，臍帶血相對(duì)純凈，臍帶血潛伏性病毒和病原微生物的感染及傳播幾率均相對(duì)較低，而骨髓干細(xì)胞特別是乙肝患者的自體骨髓干細(xì)胞，其本身的增殖能力存在缺陷。⑤臍帶血干細(xì)胞屬于實(shí)體庫(kù)，HLA配型較快，不受捐獻(xiàn)者身體狀況影響，也更易于保存和運(yùn)輸。⑥ 臍帶血干細(xì)胞的長(zhǎng)端端粒更長(zhǎng)，端粒酶更活躍。端粒長(zhǎng)度是細(xì)胞增殖能力的標(biāo)志，端粒酶能延長(zhǎng)細(xì)胞復(fù)制過(guò)程。

與骨髓干細(xì)胞相比缺點(diǎn)：與骨髓及外周血干細(xì)胞相比臍帶血干細(xì)胞數(shù)量有限，多用于低體重兒童移植。臨床試驗(yàn)隨訪時(shí)間不夠長(zhǎng)。臍帶血干細(xì)胞移植后的粒細(xì)胞和血小板恢復(fù)緩慢是現(xiàn)在亟待解決的問(wèn)題。臍帶血干細(xì)胞所帶有的先天性基因缺陷可能會(huì)轉(zhuǎn)移給受者。

4臍帶血干細(xì)胞的臨床應(yīng)用：

干細(xì)胞作為生物起源的祖細(xì)胞，具有三大主要生物學(xué)功能：強(qiáng)大損傷修復(fù)能力、多向分化潛能和免疫調(diào)節(jié)功能，臨床上正是利用臍帶血干細(xì)胞的這些功能，來(lái)進(jìn)行相應(yīng)地疾病治療的[3]:

4.1用于血液系統(tǒng)疾病的治療目前臍血干細(xì)胞被認(rèn)為是移植治療血液系統(tǒng)疾病的最佳選擇，臍帶血干細(xì)胞經(jīng)移植后可以分化成紅細(xì)胞，粒細(xì)胞及血小板以及各類淋巴細(xì)胞，以重建受者的造血及免疫功能。

4.2用于帕金森的治療研究證明通過(guò)全反式維甲酸誘導(dǎo)可使臍帶血多能干細(xì)胞分化成為有功能的多巴胺能神經(jīng)元。這種誘導(dǎo)后產(chǎn)生的臍血多能干細(xì)胞來(lái)源的神經(jīng)元表達(dá)酪氨酸羥化酶及多巴胺轉(zhuǎn)運(yùn)體等多巴胺神經(jīng)元特異性分子標(biāo)志物，在鉀離子刺激下分泌多巴胺。可以為干細(xì)胞誘導(dǎo)產(chǎn)生多巴胺能神經(jīng)元，治療帕金森氏病提供新的途徑。

4.3用于心臟病的治療研究表明臍帶血干細(xì)胞可以緩解心臟的損傷，可以遷移至心肌梗死部位，產(chǎn)生新的心肌細(xì)胞，減少梗死面積，提高心機(jī)功能。

4.4用于糖尿病的治療臍帶血干細(xì)胞可以治療1型糖尿病，主要是臍帶血干細(xì)胞能夠緩解免疫系統(tǒng)對(duì)胰腺的進(jìn)攻，也可以通過(guò)誘導(dǎo)干細(xì)胞分化為胰島素分泌細(xì)胞，來(lái)分泌胰島素，維持正常的血糖水平。

目前，臨床上對(duì)臍帶血干細(xì)胞的研究越來(lái)越深入，但是臍帶血干細(xì)胞移植技術(shù)還存在一些亟待解決的問(wèn)題，如單份臍帶血中細(xì)胞數(shù)量有限，移植后免疫重建延遲等，相信，隨著臍帶血移植技術(shù)的越來(lái)越完善，臍帶血干細(xì)胞的臨床應(yīng)用也會(huì)越來(lái)越廣泛。

參考文獻(xiàn)：

[1]Gluckman E. Milestones in umbilical cord blood transplantation[J].Blood Rev， 2011;25(6):255-259.

[2]韓俊領(lǐng)，趙英新，等.臍帶血造血干細(xì)胞的分離和冷凍保存研究[J].生物醫(yī)學(xué)工程與臨床，2006(S1) ：133-135.

[3]羅瞳，李利平.臍血干細(xì)胞與創(chuàng)面修復(fù)[J].現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展，2011，11（5）:986-988.

編輯/許言