臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞治療肝病研究進(jìn)展

白尚星

·綜述·

臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞治療肝病研究進(jìn)展

白尚星

臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞因(MSCs)其具有來源廣泛、采集方便、增殖和分化能力強(qiáng)等特性, 在細(xì)胞治療的應(yīng)用前景越來越廣。本文就其來源及對肝病的治療機(jī)制、實驗研究及臨床應(yīng)用等作一綜述。

臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞；肝病

全球有17億人患有不同類型的慢性肝病, 每年死于肝硬化的患者達(dá)數(shù)十萬人。目前對中晚期肝病的治療主要有內(nèi)科綜合治療, 但療效欠佳；生物人工肝系統(tǒng)治療, 但肝細(xì)胞來源不足, 存在免疫排斥反應(yīng)；原味肝移植是最有效的手段,但肝來源短缺, 免疫排斥, 價格昂貴成為治療障礙。與原位肝移植比較, 間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療以其安全可靠、免疫排斥小、價格低廉等優(yōu)勢逐漸成為治療肝病的又一有效手段。

MSCs來源于發(fā)育早期的中胚層, 是具有高度自我更新能力, 高度增殖能力和多向分化潛能的多能干細(xì)胞［1,2］, 廣泛存在于骨髓、脂肪、臍血、臍帶等多種組織中［3］, 可在體外培養(yǎng)擴(kuò)增, 并能在特定條件控制下分化為脂肪細(xì)胞、成骨細(xì)胞、軟骨組織、神經(jīng)細(xì)胞、肝細(xì)胞等［4］, 在細(xì)胞治療及組織工程方面有極大的應(yīng)用價值。目前, MSCs主要來源于骨髓,但骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞存在取材繁瑣, 且隨著供體年齡增長其骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞增殖和分化能力明顯下降等缺點, 不利于細(xì)胞治療。臍帶來源廣泛、采集方便、免疫排斥小、倫理爭議小等優(yōu)點, 使其成為干細(xì)胞研究熱點, 在細(xì)胞治療中前景越來越廣闊。本文就近年來國內(nèi)外在臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞治療肝病方面的相關(guān)研究作簡要綜述。

1 臍帶MSCs的來源

臍帶MSCs主要來源為華通膠(Wharton’s Jelly) , wharton’s Jelly是臍帶中包繞1條臍靜脈和2條臍動脈的粘蛋白樣結(jié)締組織, 由肌纖維母細(xì)胞樣基質(zhì)細(xì)胞、膠原纖維和蛋白聚糖組成。 臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞的體外分離方法主要有組織塊貼壁培養(yǎng)法和酶法兩種分離方法。組織塊貼壁培養(yǎng)法主要是利用MSCs對培養(yǎng)瓶具有較強(qiáng)的黏附能力, 經(jīng)過長時間的培養(yǎng), 間充質(zhì)細(xì)胞從組織塊中爬出生長, 經(jīng)多次傳代得到純化間充質(zhì)干細(xì)胞。酶法是利用膠原酶消化組織, 得到單個細(xì)胞, 在利用MSCs對培養(yǎng)瓶具有較強(qiáng)的黏附能力而血細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞等不貼壁, 在多次換液中逐漸被棄去, 達(dá)到分離純化間充質(zhì)干細(xì)胞的目的［5,6］。兩種方法比較, 組織塊貼壁培養(yǎng)法細(xì)胞損傷小, 但培養(yǎng)時間長, 而酶法由于酶的作用, 細(xì)胞損傷大但培養(yǎng)時間短。

2 臍帶MSC治療肝損傷的機(jī)制

2.1 免疫調(diào)節(jié), 旁分泌功能 MSCs高表達(dá)CD29、CD44、CD105, 不表達(dá)CD45、CD34、CD80、CD86、HLA-DR, 表明其免疫原性很弱。MSCs能夠分泌多種細(xì)胞因子來介導(dǎo)免疫抑制及誘導(dǎo)免疫耐受。有研究顯示, MSCs培養(yǎng)液移植入肝衰竭大鼠體內(nèi), 可抑制免疫細(xì)胞向肝臟遷移, 從而減輕損傷肝臟的免疫炎癥反應(yīng), 提高大鼠生存率［7］。有文獻(xiàn)報道, MSCs能分泌白介素(IL)-1受體拮抗劑并上調(diào)IL-10等抗炎因子從而減輕炎性反應(yīng)［8］。

2.2 分化肝細(xì)胞 研究證明, 干細(xì)胞所處的局部微環(huán)境決定其分化方向。在不同的細(xì)胞因子作用下MSCs可分化為不同的細(xì)胞類型。實驗表明［9］, 在肝細(xì)胞輕微損傷的環(huán)境時可以促進(jìn) MSCs 向肝細(xì)胞分化。諸多誘導(dǎo)分化實驗證實, 在體外, MSCs在適和的細(xì)胞因子組合如肝細(xì)胞生長因子(HGF)、表皮細(xì)胞生長因子(EGF)、成纖維細(xì)胞生長因子(FGFs)等誘導(dǎo)下, 可以向肝細(xì)胞樣細(xì)胞分化［10,11］。

3 臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療肝病

間充質(zhì)干細(xì)胞已成功應(yīng)用于臨床治療肝臟疾病。 間充質(zhì)干細(xì)胞主要來源于骨髓、臍帶血和臍帶。間充質(zhì)干細(xì)胞最初在骨髓中分離獲得, 之后在臍帶血、臍帶、胎盤中分離培養(yǎng)出MSCs, 研究證實MSCs在體外一定條件下能夠誘導(dǎo)分化為成脂肪細(xì)胞、成骨細(xì)胞、軟骨細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞、肝細(xì)胞等［12］。

3.1 實驗研究中的證據(jù) 實驗研究證實, 一定條件下間充質(zhì)干細(xì)胞在體外可以跨胚層分化為肝實質(zhì)細(xì)胞, 并且移植不發(fā)生排斥反應(yīng)［13］。任紅英等［14］研究證實臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞是一類具有高度增殖能力和多分化潛能的干細(xì)胞, 能夠在特定的條件下誘導(dǎo)分化為肝細(xì)胞樣細(xì)胞。陳軍等［15］研究證實,人臍帶MSCs在肝細(xì)胞生長因子、堿性成纖維細(xì)胞生長因子、致瘤素等因子作用下可有效誘導(dǎo)人臍帶MSCs向肝樣細(xì)胞分化。Tsai等［16］報道, 臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞移植入大鼠體內(nèi)后,可在肝臟中存活并分泌多種細(xì)胞因子, 增強(qiáng)肝細(xì)胞的修復(fù),有效地治療肝纖維化。人臍帶MSCs移植到肝部分切除肝臟大鼠模型后細(xì)胞能夠存活并分化肝樣細(xì)胞, 未見明顯不良反應(yīng)［17］。

3.2 臨床治療肝病 目前臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞治療肝病取得了一定的療效。李江濤等［18］對45例慢性重癥乙型肝炎患者進(jìn)行臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞移植, 跟蹤隨訪4～12個月, 患者的肝功能指標(biāo)谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶、總膽紅素、凝血酶原時間(PT)明顯降低, γ-轉(zhuǎn)肽酶(γ-GT)增高, 患者的臨床癥狀得到好轉(zhuǎn), 未見嚴(yán)重不良反應(yīng)生, 說明間充質(zhì)干細(xì)胞治療肝病可顯著改善患者的肝功能, 緩解臨床癥狀。朱明慧等［19］對失代償期肝硬化患者行臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞治療,結(jié)果顯示, 治療后4周和8周, 肝功能指標(biāo)如ALT、TBIL和血清白蛋白水平等均有改善；凝血指標(biāo)中PT縮短, 凝血酶活動度增加, 短期療效較好。劉波等［20］對慢加急性肝衰竭患者經(jīng)股動脈插管行肝動脈移植臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞, 患者肝功能得到改善, 明顯提高患者近期生存率, 并具有良好的安全性。Shi等［21］利用UC-MSCs治療慢加急性乙型肝炎肝衰竭患者, 與對照組相比, UC-MSCs組能夠顯著增加血清白蛋白、膽堿酯酶、凝血酶原活動度, 降低總膽紅素、谷丙轉(zhuǎn)氨酶水平和終末期肝病模型評分, 未發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重的不良反應(yīng), 能顯著改善生存率。

林滬等［22］對肝硬化腹水患者行臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞治療,結(jié)果顯示, 人UC-MSC靜脈回輸治療肝硬化腹水患者能升高血清白蛋白水平, 減少腹水生成, 具有良好的臨床應(yīng)用前景。孫娟等［23］用臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞治療對乙肝肝硬化患者, 結(jié)果顯示能有效改善患者的臨床癥狀, 有助于提高患者生命質(zhì)量。王莉等［24］用臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞靜脈注射聯(lián)合肝動脈灌注治療失代償性肝硬化患者, 結(jié)果顯示能有效改善臨床癥狀, 改善肝功能。王全楚等［25］治療慢性肝衰竭患者, 結(jié)果顯示, 在近期內(nèi)可明顯改善肝功能衰竭患者癥狀, 提升白蛋白等肝臟指標(biāo)。

4 存在的問題與展望

雖然目前有關(guān)臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞治療肝病的研究結(jié)果令人鼓舞, 但在很多問題上仍然還存在頗多爭議, 臨床應(yīng)用前尚需要解決。如臍帶用何種方法處理、細(xì)胞培養(yǎng)用何種培養(yǎng)基、細(xì)胞移植用幾代細(xì)胞、移植途徑、移植時機(jī)、移植細(xì)胞數(shù)量、安全性以及不良反應(yīng)等仍需要進(jìn)一步研究證實。

綜上所述, 急需建立臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞的細(xì)胞治療標(biāo)準(zhǔn)化方案來解決這些問題。相信隨著研究的深入, 臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞的細(xì)胞治療標(biāo)準(zhǔn)化方案的建立, 臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞在細(xì)胞治療的應(yīng)用前景會越來越廣闊。

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10.14163/j.cnki.11-5547/r.2015.18.188

2015-03-02］

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