王毅鵬 金醒昉 (昆明醫(yī)科大學(xué)附屬延安醫(yī)院，云南 昆明 650051)

研究顯示〔1〕，在65歲以上的腦卒中患者中，約1/3在3個(gè)月內(nèi)發(fā)展為血管性癡呆(VD)。VD是導(dǎo)致老年性癡呆的第2位原因，發(fā)病僅次于阿爾茨海默病〔2〕。成年哺乳動(dòng)物的神經(jīng)元缺乏再生能力，損傷后修復(fù)相當(dāng)困難，因此該病的治療成為目前臨床工作的難點(diǎn)。人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞(hUCMSCs)是一種來(lái)源廣泛、再生能力強(qiáng)、有較強(qiáng)分化潛能、免疫原性低的干細(xì)胞，近年來(lái)已經(jīng)進(jìn)行了很多基礎(chǔ)和臨床研究，并將人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞用于治療VD，取得了一定的成果。本文就其在VD治療中的研究近況做一綜述。

1 HUCMSCs的來(lái)源和優(yōu)勢(shì)

1.1HUCMSCs的來(lái)源 臍帶是連接胎兒與胎盤的條索狀組織，其表面有羊膜覆蓋呈灰白色，臍帶中央有一條臍靜脈兩條臍動(dòng)脈。血管周圍為含水量豐富來(lái)自胚外中胚層的膠樣胚胎結(jié)締組織，稱為華通膠。臍帶中富含造血、間充質(zhì)、神經(jīng)及內(nèi)皮等多種干/祖細(xì)胞〔3〕。HUCMSCs有廣義和狹義之分，廣義的HUCMSCs是指臍帶及其附屬組織的間充質(zhì)干細(xì)胞，來(lái)源有4種:①華通膠〔4，5〕;②臍帶血〔6〕;③臍血管周圍組織;④臍靜脈血管內(nèi)皮下組織〔7，8〕。狹義的HUCMSCs僅指來(lái)源于華通膠的間充質(zhì)干細(xì)胞。本文所提到HUCMSCs如無(wú)特別說(shuō)明，均指廣義的HUCMSCs。

1.2HUCMSCs的優(yōu)勢(shì) HUCMSCs在于:①臍帶為分娩后的廢棄物，取材方便，來(lái)源廣泛，對(duì)新生兒及產(chǎn)婦均無(wú)任何痛苦及不良作用，倫理學(xué)爭(zhēng)議少。②HUCMSCs不表達(dá)或低表達(dá)組織相容性標(biāo)記，免疫原性低，異體移植無(wú)免疫排斥反應(yīng)或反應(yīng)較弱，適宜于不同個(gè)體之問(wèn)的移植。③HUCMSCs含量豐富，原代培養(yǎng)即可獲取大量細(xì)胞，其分化潛能介于胚胎干細(xì)胞和成體干細(xì)胞之間，既不會(huì)發(fā)生自發(fā)分化又不會(huì)無(wú)限增殖而形成畸胎瘤，又易于分化為3個(gè)胚層衍生的多種成熟細(xì)胞。④與骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞相比，不會(huì)隨著傳代次數(shù)增加和機(jī)體年齡增長(zhǎng)導(dǎo)致增殖能力和分化能力降低〔8〕。增殖力強(qiáng)，轉(zhuǎn)染效率高，能穩(wěn)定表達(dá)外源性基因，可作為基因治療的載體〔9〕。⑤易于分離，純度高，相對(duì)純凈，擴(kuò)增時(shí)培養(yǎng)體系能統(tǒng)一，便于質(zhì)控。與干細(xì)胞輸注相關(guān)的病毒和病原微生物感染率遠(yuǎn)低于骨髓移植，易于長(zhǎng)期保存。⑥HUCMSCs具有跨胚層向多組織細(xì)胞分化的潛能和自我更新的高增殖潛能，有向神經(jīng)細(xì)胞、心肌細(xì)胞、成骨細(xì)胞等分化的能力使其擁有廣泛的臨床應(yīng)用前景，為神經(jīng)系統(tǒng)疾病、心血管疾病和骨缺損等的治療帶來(lái)新的希望〔10，11〕。

2 HUCMSCs培養(yǎng)鑒定

間充質(zhì)干細(xì)胞鑒定的標(biāo)準(zhǔn)是由2005年國(guó)際細(xì)胞治療協(xié)會(huì)規(guī)定的〔12〕:①在標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)條件下黏附于塑料制品生長(zhǎng);②表達(dá)CD105，CD73 和 CD90;不表達(dá) CD45，CD34，CD14(或 CD11b)，CD79a(或CD19)，也不表達(dá)主要組織相容性抗原HLA-DR;③在體外培養(yǎng)能分化成為骨細(xì)胞、軟骨細(xì)胞和脂肪細(xì)胞。

3 治療VD的實(shí)驗(yàn)研究

VD是由腦血管因素導(dǎo)致腦組織損害引起的癡呆綜合征，其確切發(fā)病機(jī)制尚不明確。近年研究提示細(xì)胞凋亡可能是VD發(fā)生、發(fā)展的重要原因之一〔13〕。海馬是大腦邊緣系統(tǒng)的重要組成部分，其CA1區(qū)與人類學(xué)習(xí)記憶關(guān)系密切，具有對(duì)缺血的選擇易損傷性〔14〕，而持續(xù)性腦血流量下降可直接導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞凋亡。羅永堅(jiān)等〔15〕研究顯示VD模型組大鼠海馬CA1區(qū)在造模后1 w即出現(xiàn)神經(jīng)元凋亡，到第2周達(dá)高峰，至第3周仍有大量神經(jīng)元凋亡。張麗香等〔16〕研究結(jié)果與上述結(jié)果相一致。周毅等〔17〕研究顯示VD模型組大鼠造模后2、4、8 w海馬區(qū)細(xì)胞凋亡率顯著高于對(duì)照組，4 w后大鼠海馬細(xì)胞凋亡比例有所下降，但仍顯著高于對(duì)照組。治療組大鼠靜脈輸注臍血間充質(zhì)干細(xì)胞后大鼠腦海馬凋亡細(xì)胞的比例發(fā)現(xiàn)有明顯降低。治療組相比于VD模型組大鼠海馬細(xì)胞核固縮，線粒體腫脹，軸突水腫、變性、脫髓鞘等病理改變亦明顯減輕，提示治療組輸注間充質(zhì)干細(xì)胞后大鼠腦海馬神經(jīng)細(xì)胞凋亡明顯減輕。實(shí)驗(yàn)結(jié)果亦顯示治療組的大鼠主動(dòng)回避反應(yīng)比例顯著高于VD模型組，提示治療組學(xué)習(xí)記憶能力較模型組有較明顯的改善。

膽堿能神經(jīng)系統(tǒng)是構(gòu)成學(xué)習(xí)記憶的主要通路，海馬乙酰膽堿(Ach)含量的持續(xù)降低，可能也是VD發(fā)生、發(fā)展的重要原因之一。Garofalo等〔18〕研究表明，在VD的發(fā)病過(guò)程中腦組織神經(jīng)遞質(zhì)明顯減少，尤其是大腦皮層的Ach及單胺類遞質(zhì)與VD的智力下降密切相關(guān)。楊炯炯等〔19〕研究發(fā)現(xiàn)癡呆患者的認(rèn)知功能受損程度和乙酰膽堿酯酶(AchE)的活性相對(duì)增高及Ach合成減少呈正相關(guān)。Meck等〔20〕研究發(fā)現(xiàn)VD大鼠造模后海馬組織Ach的釋放量較對(duì)照明顯下降，并且降低程度與其記憶功能的降低程度呈正相關(guān)。Tayebati等〔21〕研究發(fā)現(xiàn)通過(guò)抑制海馬區(qū)Ach的分解增加海馬組織Ach的含量，結(jié)果VD模型大鼠海馬組織神經(jīng)遞質(zhì)的傳遞功能得到加強(qiáng)，VD模型大鼠學(xué)習(xí)能力較對(duì)照組有明顯改善。向靜等〔22〕研究表明:VD大鼠模型組AchE活性及Ach含量較對(duì)照組明顯降低，治療組進(jìn)行臍血干細(xì)胞移植后，不僅膽堿能系統(tǒng)功能有明顯改售，而且主動(dòng)回避反應(yīng)比例亦有明顯提高，提示臍血干細(xì)胞移植可抑制慢性前腦缺血對(duì)行為認(rèn)知功能的損害，顯著提高大鼠的學(xué)習(xí)記憶能力。

HUCMSCs的以下功能也可能是治療VD的機(jī)制之一:①向神經(jīng)細(xì)胞及血管內(nèi)皮細(xì)胞的分化作用。李瑩等〔23〕研究還發(fā)現(xiàn)采用BrdU標(biāo)記的人臍帶血干細(xì)胞定向移植入VD大鼠模型腦組織可以存活。注射周圍區(qū)域的大鼠腦內(nèi)生長(zhǎng)相關(guān)蛋白陽(yáng)性細(xì)胞顯著增加，證實(shí)人臍血干細(xì)胞可以在大鼠腦內(nèi)生長(zhǎng)、發(fā)育和再生，并有可能刺激移植周圍區(qū)域內(nèi)源性神經(jīng)干細(xì)胞分化或突觸再生。②促血管新生的作用。Liao等〔24〕發(fā)現(xiàn)移植臍帶間充質(zhì)細(xì)胞到大鼠腦梗死模型中具有通過(guò)血管新生來(lái)促進(jìn)大鼠神經(jīng)功能恢復(fù)的功能。③神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子的分泌。HUCMSCs能表達(dá)神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子VEGF、GDNF、BDNF等，可以為受損神經(jīng)再生提供營(yíng)養(yǎng)因子〔24，25〕，而VEGF和GDNF等可直接對(duì)神經(jīng)元發(fā)揮神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)或神經(jīng)保護(hù)作用。④抗炎作用。還有研究發(fā)現(xiàn)HUCMSCs移植入腦出血大鼠模型腦組織內(nèi)可抑制炎癥反應(yīng)、促進(jìn)血管再生，從而促進(jìn)神經(jīng)功能的恢復(fù)〔26〕。

4 存在的問(wèn)題及展望

利用臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療血管性癡呆還需解決很多關(guān)鍵問(wèn)題，主要包括:①需將臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞的取材、分離、培養(yǎng)和鑒定方法等標(biāo)準(zhǔn)化，研發(fā)新的試劑、鑒定表型標(biāo)志和建立統(tǒng)一的原始細(xì)胞質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)，從而加速間充質(zhì)干細(xì)胞的研究。②目前的方法分離到的HUCMSCs并不是單一的細(xì)胞成分，沒(méi)有特異性表型，是一群具有不同特征的混合細(xì)胞，需進(jìn)一步研究如何從混合細(xì)胞群中純化。③HUCMSCs移植治療VD的動(dòng)物模型能否獲得長(zhǎng)期的功能恢復(fù)。④靜脈輸注的HUCMSCs具體是如何透過(guò)血腦屏障的機(jī)制并不清楚，移植后的間充質(zhì)干細(xì)胞遷移機(jī)制需要進(jìn)一步明確。⑤HUCMSCs移植入體內(nèi)受哪些因素調(diào)控及具體的調(diào)控機(jī)制。⑥移植后的間充質(zhì)干細(xì)胞增殖、分化、遷移和重塑的離子通路、信號(hào)傳導(dǎo)問(wèn)題。⑦移植間充質(zhì)干細(xì)胞的存活與周圍神經(jīng)細(xì)胞是否有突觸聯(lián)系，能否合成相關(guān)的神經(jīng)遞質(zhì)。⑧目前用于治療VD的臍帶組織來(lái)源的間充質(zhì)干細(xì)胞的主要來(lái)源為臍血干細(xì)胞，且全部為動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，未見(jiàn)有臍帶間華通膠充質(zhì)干細(xì)胞用于治療VD的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)或者臨床研究報(bào)道。

隨著臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞的培養(yǎng)和提取技術(shù)的不斷進(jìn)步，臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞的應(yīng)用和發(fā)展將會(huì)為VD等神經(jīng)系統(tǒng)疾病的治療開辟新的天地。

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