干細胞技術的概況及在肝臟疾病方面的應用

楊瑞寧

【摘 要】干細胞是存在于胚胎和成體中的一類特殊細胞，它能長期地自我更新，在一定的條件下具有分化形成多種終端細胞的能力[1]。作為一種尚未分化的未成熟細胞， 它有分化形成各種組織的功能，故在醫(yī)學界稱其為“萬用細胞”[2]。對于促進生命科學與臨床醫(yī)學發(fā)展的作用不言而喻。本文圍繞干細胞的概述及研究進展，發(fā)展前景以及干細胞技術在肝臟疾病的應用等三個方面進行闡述。

【關鍵詞】干細胞； 再生能力； 肝臟疾病

【中圖分類號】R181.3+2 【文獻標志碼】

A

【文章編號】1005-0019（2018）11-043-01

一、干細胞的概況

干細胞是一種具有一定分化能力，但尚未分化、尚不成熟的細胞，他也是形成哺乳類動物各組織的原始細胞。正因為干細胞所具有的一定的分化能力，因此在不同的條件下，它會具體分化成各種具有特定功能的細胞，并作為原始細胞構成各種器官和組織。

根據(jù)干細胞所處的不同發(fā)育階段，其可被分類為兩種不同形式的干細胞，胚胎干細胞和成體干細胞。胚胎干細胞作為一種未分化的細胞，和其他細胞相比最大的區(qū)別是具有全能的分化性，能分化成為成體動物的所有的組織與器官；成體干細胞在組織與器官的修復與再生中起著重要作用，在一定的條件下，胚胎干細胞可以分化為成體干細胞，因而胚胎干細胞的分化等級要高于成體干細胞。一般認為，成體干細胞由于具有組織特異性，因而分化組織種類有限，并不像胚胎干細胞那樣，具有分化成一個整體的潛能。從干細胞的分化能力來分析，胚胎干細胞的分化能力比成體干細胞的分化能力強一些。胚胎干細胞可用于基因功能與胚胎發(fā)育的研究， 還可用于轉基因動物的制備，其在移植治療方面也有一定的應用。成體干細胞的單能分化性為其在醫(yī)學臨床應用上提供了不少優(yōu)點，如更高的安全性及廣泛的供體來源。

總之，干細胞是一類具有無限分化潛能的原始細胞，通過不斷分裂分化產(chǎn)生新的細胞，替代老舊的細胞.從而維持機體環(huán)境的正常，它在生命中扮演著不可或缺的角色，就如同生命的基石，一層一層地將生命堆砌起來。

二、干細胞技術在肝臟疾病方面的具體應用

肝臟疾病是威脅人類健康的重大疾病，目前，晚期肝病的有效治療方法之一為肝移植，盡管此種方法治療效果顯著，但是不足之處十分明顯，由于肝源不足，匹配度不佳，易出現(xiàn)排斥現(xiàn)象[3]造成實施手術的費用高昂，多數(shù)人難以負擔，這一因素令肝移植技術受限，發(fā)展緩慢。而干細胞技術不僅易于獲得，易于擴增從而形成肝臟，除此之外該技術實施簡便，可從本體獲得以避免排斥現(xiàn)象的發(fā)生。在這里簡要地介紹幾種干細胞再生技術對于肝臟疾病的治療方法。

2.1 胚胎干細胞的肝病治療 胚胎干細胞是一種具有強大分化潛力的全能干細胞[4-5]。有研究發(fā)現(xiàn)，胚胎干細胞通過體外培養(yǎng)可以分化成為完全的肝細胞。hamizaki[6]研究發(fā)現(xiàn)，在胚胎干細胞轉化成干細胞的過程中，檢測到了甲胎蛋白，白蛋白，轉貼蛋白以及代表肝細胞活性的酪氨酸氨基移換酶，葡萄糖6磷酸酶等，這就說明胚胎干細胞有助于肝臟疾病的治療。由于胚胎干細胞具有較強的分化能力，能夠極其迅速地增加細胞數(shù)量，在特定生長因子的條件下，定向分化成肝細胞，可修復或替換受到傷害的組織或器官。

然而，胚胎干細胞的治療方法存在爭議，有的人持支持看法，認為胚胎干細胞的研究利大于弊，開辟干細胞的研究領域可以治療多種疾病如癌癥，是科學發(fā)展的必然；而有的人反對，認為胚胎干細胞的研究基于人類胚胎，但研究人類胚胎細胞必然要破壞它，而胚胎干細胞可被看為是人類新生命體的初始形態(tài)，所以部分反對者破壞胚胎干細胞便是破壞人類生命，這必將引起倫理道德問題[7]。

2.2 骨髓干細胞的肝病治療 骨髓干細胞最初在骨髓中發(fā)現(xiàn)，因其具有多向分化潛能、造血和促進干細胞植入等特點而日益受到人們的關注。人的骨髓干細胞包含兩種干細胞，即造血干細胞（HSC）和間充質(zhì)干細胞（BMSC）[8]。

較強的自我更新能力是造血干細胞的重要特征，同時，它還可以分化成各種血細胞的前體細胞，最終再分化形成不同的血細胞，如紅細胞，血小板等[9]。它們不僅僅可以分化成血細胞，還可以分化成其他細胞并具有良好的增殖能力，可從臍帶血以及外周血中分離出來。有研究證明，小部分純化的造血干細胞，對肝臟恢復的效果十分明顯。在研究中，當造血干細胞移植7個月時，急性肝衰竭大鼠的肝臟迅速恢復，供體源性細胞代替了30%以上的肝細胞[10]，通過該研究可以說明造血干細胞在肝病領域有較好的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

間充質(zhì)干細胞因其具有多向分化潛能等特點而日益吸引人們的關注[11]。其可分化為脂肪、神經(jīng)、肝肺等多種組織細胞器官，具有治療肝臟疾病等疾病的前提條件，相比造血干細胞而言，間充質(zhì)干細胞因其免疫原性小，在移植中耐受性強，優(yōu)勢突出，更合適作為治療性干細胞源。

2.3 誘導多能干細胞（iPSC）的肝病治療 ipsc最初是日本科學家山中伸彌（Shinya Yamanaka）在2006年利用病毒載體將四個轉錄因子（Oct4， Sox2， Klf4 和c-Myc）的組合轉入分化的成體細胞中，使其重編程而得到的類似胚胎干細胞和胚胎APSC多能細胞[12]的一種細胞類型的干細胞種類，引起了科學家們的濃厚興趣。通過研究發(fā)現(xiàn)，胚胎干細胞的分化能力和Ipsc的分化能力相差無幾。通過誘導多能干細胞的技術能夠從患者本身獲得并用于組織損傷治療，并且可以避免干細胞倫理問題和患者本身的免疫系統(tǒng)排斥問題[13]。有科學家已經(jīng)在猴子身上證明誘導多能干細胞能由受體自身的細胞生成，且不會誘發(fā)免疫反應；盡管如此，還是存在隱憂，那就是，ipsc細胞可能會導致腫瘤出現(xiàn)，這是美中不足之處，但這一結果仍令人鼓舞。除去這個不足之處，ipsc仍然是一種十分被科學家們看好的干細胞肝病治療手段。

總而言之，干細胞是一類具有廣闊前景的醫(yī)學技術，它的多種優(yōu)異特性讓許多肝病患者看重燃生命的希望，但該技術仍處與發(fā)展前期，對其安全性的研究仍需進一步確定。

參考文獻

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