譚紫凝, 甄 昱, 李珊山
(吉林大學第一醫(yī)院皮膚科,吉林 長春 130021)
白癜風是一種臨床常見的色素脫失性疾病,主要特點為功能性黑素細胞脫失導致的局部皮膚或黏膜白斑,其發(fā)病機制復雜,多種因素共同參與了黑素細胞的缺失,其中自身免疫反應在其中扮演了重要的角色。目前,白癜風的治療策略主要是抑制自身免疫反應從而阻止疾病的進展,并在穩(wěn)定期刺激復色[1]。主要的治療方法包括藥物治療、光療和外科移植治療等,上述治療方法雖可使皮損獲得短暫復色,但迄今為止臨床尚無可有效抑制組織駐留記憶T 細胞(resident memory T cell,TRM) 活性的方法,為疾病的復發(fā)留下隱患。NARAYAN等[2]的一項針對白癜風患者的問卷調(diào)查顯示:94% 的患者表示白癜風治療需要創(chuàng)新及改進,反映了白癜風患者對新療法的迫切需求。近年來,干細胞逐漸成為再生醫(yī)學領域的研究熱點之一,其具有強大的修復、再生和恢復細胞及組織功能的作用,對諸多疾病具有巨大的治療潛力,但仍面臨許多挑戰(zhàn)。干細胞憑借其自身優(yōu)勢已廣泛應用于多種系統(tǒng)疾病及皮膚疾病的治療。國內(nèi)外已有多項研究展示了干細胞在治療白癜風方面的潛力和應用前景,以基礎研究為主,其獨特的生物學特性為白癜風的治療提供了新的可能途徑。目前國內(nèi)外相關綜述報道較少,且對白癜風相關干細胞研究的總結不全面?,F(xiàn)結合國內(nèi)外文獻,對白癜風相關的干細胞進行更為全面和細致的歸納和整理,并分析其優(yōu)劣勢,旨在深入探討其作用機制,推進其在白癜風治療中的臨床應用。
白癜風的發(fā)病機制較為復雜,其始發(fā)因素是各種原因造成的黑素細胞破壞。目前較為公認的發(fā)病機制是在一定遺傳易感性的基礎上,由異常的氧化應激反應導致黑素細胞損傷和抗原暴露,啟動了針對黑素細胞的自身免疫反應[3]。當皮膚受到強紫外線、電離輻射及各種化學物質(zhì)的刺激時,細胞內(nèi)的活性氧簇(reactive oxygen specie,ROS) 蓄積過量,產(chǎn)生氧化應激致使大量黑素細胞凋亡[4]。研究[5]顯示:氧化應激還可以降低黑素細胞膜上的E-鈣黏蛋白的含量,使黑素細胞和角質(zhì)形成細胞間的黏附力下降,造成皮膚局部微環(huán)境異常。此外,黑素細胞自身的凋亡、衰老、壞死和自噬缺陷以及近年發(fā)現(xiàn)的新型黑素細胞死亡形式,如壞死性凋亡、細胞焦亡和鐵死亡等都會導致其自身的破壞,導致白癜風發(fā)生[6]。
研究[7-9]表明:針對黑素細胞的自身免疫反應是白癜風發(fā)生的關鍵因素。CD8+T 淋巴細胞是最主要的黑素細胞殺傷細胞,除通過釋放穿孔素、顆粒酶和Fas 配體等效應蛋白來殺傷黑素細胞外[7],還釋放干擾素γ (interferon gamma-γ,IFN-γ),通過活化Janus 激酶(Janus kinase,JAK) -信號轉(zhuǎn)導與轉(zhuǎn)錄激活蛋白(signal transducer and activator of transcription,STAT) 信號通路來誘導角質(zhì)形成細胞分泌趨化因子(C-X-C 基元) 配體[chemokine (C-X-C motif) ligand ,CXCL] 9 和CXCL10,與CD8+T 淋巴細胞表面的配體趨化因子(C-X-C 基元)受體[chemokine (C-X-C motif) receptor ,CXCR] 3 結合,通過正反饋進一步向皮膚募集CD8+T 淋巴細胞[10]。因此JAK抑制劑可有效阻斷IFN-γ 引發(fā)的CD8+T 淋巴細胞在皮膚處的募集,控制病情進展[11]。此外,氧化應激狀態(tài)下角質(zhì)形成細胞分泌的CXCL16 既可募集CD8+T 淋巴細胞,又可與其表面的CXCR6 結合[12]。受損的黑素細胞釋放損傷相關分子模式(damage associated molecular patterns,DAMPs)、熱休克蛋白70i (heat shock protein 70i,Hsp70i)和高遷移率族蛋白B1 (high mobility group protein B1,HMGB1),激活樹突狀細胞并誘導角質(zhì)形成細胞釋放CXCL9、 CXCL10 和CXCL16 進一步增強CD8+T 反應[10]。研究[13]表明: CXCL9 和CXCL10 與白癜風發(fā)病進展和嚴重程度有關,可作為判斷疾病活動性的敏感指標。另外,白癜風復發(fā)部位與原發(fā)部位相同,提示該部位可能形成了自身免疫記憶,皮損處TRM的存在可能是導致白癜風復發(fā)的主要原因[7]。TRM表達特異性標記物CD69、CD103 和CD49a。TRM的維持主要依賴于毛囊和角質(zhì)形成細胞來源的白細胞介素7 (interleukin-7 ,IL-7)、白細胞介素15 (interleukin-15,IL-15) 和腫瘤壞死因子α (tumor necrosis factor-α,TNF-α)[14]。因此,通過對TRM進行有效的靶向阻斷治療,也是未來白癜風研究的重要方向。
2.1 干細胞分類干細胞是一種具有潛在的無限分裂能力和分化為多種靶細胞能力的細胞。根據(jù)干細胞的起源,可分為2 種類型:胚胎型和成體細胞型。根據(jù)分化能力的不同,干細胞可分為以下幾類:①全能干細胞,如胚胎干細胞,可分化為任何種類的細胞,形成各種組織和器官,甚至個體。②多能干細胞,可以分化為多種細胞類型的干細胞,如間充質(zhì)干細胞(mesenchymal stem cell,MSCs),MSCs 又包括骨髓間充質(zhì)干細胞(bone mesenchymal stem cells,BMSCs)、 脂肪干細胞(adipose-derived stem cells,ADSCs)、 造血干細胞(hematopoietic stem cells,HSCs) 和神經(jīng)干細胞(neural stem cell,NSCs) 等,人體的大部分干細胞屬于多能干細胞。③只能分化成一種特定類型細胞的單能干細胞,如黑素干細胞等[15]。
2.2 干細胞的作用機制干細胞具有強大的修復、再生和恢復細胞及組織的功能,對很多疾病具有治療潛力。目前,干細胞可以應用于血液系統(tǒng)疾病、骨關節(jié)系統(tǒng)疾病、心臟系統(tǒng)疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、自身免疫系統(tǒng)疾病、 移植物抗宿主?。╣raftversus-host disease,GVHD) 和皮膚系統(tǒng)疾病等多種臨床領域[16]。關于干細胞可能的治療機制,目前主要有以下幾種觀點:①分化再生替代。干細胞分化的潛能性強,全能干細胞和多能干細胞可以分化為多種類型的細胞,替代受損細胞。②細胞旁分泌作用。將干細胞注入體內(nèi)后可以分泌數(shù)種細胞因子,如血管內(nèi)皮生長因子、肝細胞生長因子、巨噬細胞炎癥因子、 骨形態(tài)發(fā)生蛋白2 (bone morphogenetic protein,BMP-2)、堿性成纖維細胞生長因子和轉(zhuǎn)化生長因子β (transforming growth factor-β,TGF-β) 等,MSCs 常通過此途徑發(fā)揮效應[17]。③調(diào)節(jié)免疫功能。干細胞通過調(diào)控細胞因子,抑制受損的組織和細胞中過度活化的免疫細胞,減輕局部的炎癥。此外,在器官移植后,應用MSCs 預防GVHD 的發(fā)生,可以提高器官移植的成功率[18]。
2.3 干細胞在皮膚領域的臨床應用臨床研究[19-22]顯示:將ADSCs 注射到皮膚損傷處,在提高傷口愈合率的同時可以使瘢痕的形成減少;ADSCs 還可以激活表皮干細胞,刺激血管生成,增強毛乳頭細胞的血液供應以及調(diào)節(jié)免疫,將其注入頭皮內(nèi)可明顯改善脫發(fā)。真皮MSCs 可以作為銀屑病治療的重要靶點。HEO 等[23]發(fā)現(xiàn):人NSCs導向酶/前藥療法是治療惡性黑色素瘤的一種可行性方法。此外,MSCs 已成功應用于治療多種自身免疫性疾病,包括系統(tǒng)性紅斑狼瘡和系統(tǒng)性硬皮?。?4],其免疫調(diào)節(jié)功能使其成為有應用前景的治療自身免疫性疾病的方法。臨床研究[25]顯示:HSCs 和MSCs 移植均可以治療難治性系統(tǒng)性紅斑狼瘡,但MSCs 的有效性和安全性相對更強。在白癜風治療方面,干細胞的研究多處于實驗研究階段,只有少量進入臨床試驗。
黑素干細胞是一種由神經(jīng)嵴來源的成黑素細胞在毛囊隆突內(nèi)分化而來的缺乏黑素的定向干細胞,具有維持自我更新和分化為成熟黑素細胞的能力,是皮膚中黑素細胞的重要來源和儲備[26],在白癜風復色中起到至關重要的作用。
研究[27]顯示:黑素干細胞特異性地表達多巴色素互變異構酶、 配對盒基因3 (paired box 3,PAX3) 和性別決定區(qū)盒基因10 (SRY-box 10,SOX10) 等分子。通過表達小眼畸形相關轉(zhuǎn)錄因子(melanogenesis associated transcription factor,MITF) 上調(diào)B 細胞淋巴瘤因子-2 基因,黑素干細胞可以抵抗凋亡以維持其自我更新和再生能力[28]。角質(zhì)形成細胞可分泌高水平的TGF-β,在維持隆突區(qū)周圍的微環(huán)境中發(fā)揮免疫抑制作用,并通過下調(diào)MITF 的表達使黑素細胞干細胞保持靜止狀態(tài)[29]。在毛發(fā)生長休止期,黑素干細胞呈靜止狀態(tài);而在毛發(fā)生長初期,一部分黑素干細胞遷移到毛囊球部的毛發(fā)外根鞘,受Wnt/β - 連環(huán)蛋白(β -caterin) 信號通路的活化[30],激活下游骨形態(tài)發(fā)生蛋白(bone morphogenetic protein,BMP) 信號通路,繼而與Wnt 信號通路一同激活淋巴增強子結合因子1 (lymphoid enhancer-binding factor 1,LEF1) 調(diào)控的細胞增殖和MITF 調(diào)控的細胞分化,最后分化為成熟的黑素細胞[31]。此外,研究[25]顯示:內(nèi)皮素受體B 可以依賴Wnt 信號通路調(diào)節(jié)黑素干細胞的增殖和分化。而Notch 信號通路不僅可以使毛囊球部的黑素細胞重新聚集,同時也是黑素干細胞自我調(diào)節(jié)的必需因素[32]。上述信號分子互相交織,共同構成復雜的影響黑素干細胞增殖、分化和自我調(diào)節(jié)的信號網(wǎng)絡。盡管黑素干細胞的含量以及獲取的方法限制了其在臨床上的直接應用,但對其機制的研究,可為白癜風的復色提供更多的靶向分子。
臨床研究[33]顯示:除自體移植黑素細胞外,白癜風皮損復色一方面依賴于皮損附近的黑素細胞的增殖與遷移,另一方面依賴于皮損周圍毛囊中存在的黑素干細胞的擴增和遷移。毛囊周圍型復色是窄波紫外線光療(narrow bound ultra violet B light,NB-UVB) 治療后最常見的復色模式。因為NB-UVB 刺激毛囊內(nèi)的黑素干細胞增殖和分化為成熟的黑素細胞并遷移到表皮而達到的復色效果[34]。而在無毛囊或少毛囊的部位,如唇部、手掌、前腕屈側(cè)部、足底和足踝,則出現(xiàn)一種非典型的中等斑點復色模式[35],即不以任何特定毛囊為中心而產(chǎn)生的較大色素斑。OKAMOTO 等[36]在人手掌皮膚汗腺周圍發(fā)現(xiàn)了黑素前體細胞的存在,因此推測可能是黑素干細胞從周圍正常皮膚的汗腺中遷移并分化而形成的復色。另外,在白斑部位尤其是無毛發(fā)區(qū)域進行創(chuàng)傷性誘導治療,如微針、CO2激光、穿孔移植、磨皮術和激光治療等[27],上述方法除了可以增強經(jīng)皮給藥的療效外,還觸發(fā)了傷口愈合過程,激活皮損周圍或未受創(chuàng)傷影響的毛囊/汗腺中的黑素干細胞遷移分化至白斑處。近期研究[29]顯示:真皮成纖維細胞和微血管內(nèi)皮細胞的CXCL12 可在皮膚損傷時明顯上調(diào),并且通過募集CXCR4 或CXCR7 陽性的黑素細胞及黑素干細胞進入損傷部位。
4.1 BMSCs1976 年FRIEDENSTEIN[37]首次從骨髓中分離出MSCs。后續(xù)研究人員從脂肪、心臟、 臍帶、 聲帶和胰島等不同組織中也分離出MSCs。因其獨特的低免疫原性、抗凋亡、促血管生成和免疫調(diào)節(jié)等功能[38],MSCs 已成為輔助移植、組織損傷修復和自身免疫性疾病等治療中最常用的干細胞。目前臨床應用較多為BMSCs。
作為一種具有多分化潛能的干細胞,理論上BMSCs 可以分化為黑素細胞。MEI 等[39]用含氫化可的松、胰島素、轉(zhuǎn)鐵蛋白和成纖維細胞生長因子的條件培養(yǎng)基,經(jīng)120~180 d 的體外誘導,將小鼠BMSCs 誘導分化成為黑素細胞。雖然誘導耗時比較長,但為培育自體來源的黑素細胞提供了一種可能的途徑。但目前尚無關于人BMSCs 誘導分化為黑素細胞的報道。人BMSCs 獲取的難度、體外誘導分化可能耗費的成本以及其他可替代方法的存在均限制了該方向的深入研究。
除具備可分化為黑素細胞的潛能,MSCs 還具有調(diào)節(jié)白癜風患者自身免疫的能力。BMSCs 可通過下調(diào)自然殺傷細胞2 族成員D (natural killer group 2 member D,NKG2D) 的 表 達 而 抑 制CD8+T 細胞的增殖,還可抑制CD8+T 淋巴細胞表達IL-2、IFN- γ 和顆粒酶b,從而阻止CD8+T 淋巴細胞對黑素細胞的殺傷。有報道[40]顯示:MSCs 能明顯抑制皮膚歸巢CD8+T 淋巴細胞分泌促炎性細胞因子(IL-1α、IL-12 和TNF-α)、免疫調(diào)節(jié)細胞因子(TGF-β) 及Th 相關的細胞因子(IL-13 和巨噬細胞炎癥蛋白1),進一步調(diào)節(jié)免疫反應。另外,MSCs 還能通過促進T 淋巴細胞凋亡來調(diào)節(jié)免疫。MSCs 分泌單核細胞趨化蛋白1 招募T 淋巴細胞,通過FAS 配體誘導T 細胞凋亡;活化的T 淋巴細胞分泌的IFN-γ 通過JAK-STAT1 通路誘導MSCs 產(chǎn)生更多的吲哚胺2,3-雙加氧酶,可大量降解T 淋巴細胞增殖所必需的色氨酸,促使T 細胞凋亡[41]。而凋亡的T 淋巴細胞會刺激巨噬細胞活化,使其分泌TGF-β 增多,從而增加調(diào)節(jié)性T 淋巴細胞(egulatory T cells,Tregs) 和促進免疫耐受,提示MSCs 治療具有一定的長時效性。
體外和動物實驗[42-43]揭示:MSCs 能夠抑制氧化應激反應,可能會下調(diào)白癜風異常氧化應激的水平。LANZA 等[42]對多發(fā)性硬化小鼠靜脈輸注BMSCs,使小鼠高表達超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD) 和過氧化氫酶等抗氧化酶,降低小鼠體內(nèi)ROS 水平;輸注了人羊膜MSCs 的轉(zhuǎn)基因小鼠抗氧化酶的表達增高,而脂質(zhì)過氧化和氧化應激水平降低。ZHANG 等[43]研究發(fā)現(xiàn): 用低濃度H2O2(50 μmol · L-1) 預處理兔BMSCs 后可增強其抗氧化應激能力,出現(xiàn)SOD、過氧化氫酶(catalase,CAT)、 醌氧化還原酶1(nicotinamide quinone oxidreductase 1,NQO1) 和血紅素氧合酶1 (heme oxygenase-1,HO-1) 的表達水平升高,進而增強其降低ROS 的能力,減輕ROS 對線粒體、DNA 和細胞膜的損傷,該結果為MSCs 能夠更好地發(fā)揮其抗氧化功能提供了新的處理手段。此外,MSCs 還可以刺激黑素細胞的增殖并抑制其凋亡。ZHU 等[44]發(fā)現(xiàn):白癜風皮損中磷酸酶和張力蛋白同源物(phosphatase and tensin homologue,PTEN) 表達水平明顯高于正常皮膚,高表達的PTEN 會加劇氧化應激反應,促進黑素細胞凋亡。而MSCs 與人原代黑素細胞共培養(yǎng)可下調(diào)PTEN 表達,激活下游磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B (phosphoinositide 3-kinase/protein kinase B,PI3K/AKT) 信號通路來抵抗氧化應激引發(fā)的黑素細胞的凋亡。同時,MSCs 以PTEN 為靶點還能促進黑素細胞的增殖。綜上所述,MSCs 可以減少T 淋巴細胞增殖并誘導其凋亡,調(diào)節(jié)細胞因子和趨化因子的產(chǎn)生,同時具有抑制氧化應激的作用,可能在修復白癜風患者的自身免疫中發(fā)揮重要作用,也可以明顯降低自體黑素細胞移植的潛在失敗風險。MSCs 還可以刺激黑素細胞的增殖并抑制其凋亡。提示MSCs 在白癜風的治療中具有一定研究價值及應用前景。
4.2 ADSCs2001 年,ZUK 等[45]從抽吸的脂肪組織中分離出一種新的成纖維細胞樣形態(tài)的成人MSCs,表 達CD13、 CD29、 CD44、 CD73、CD90、 CD105 和CD106 等基質(zhì)相關的標記分子[17]。該細胞被命名為脂肪間充質(zhì)干細胞,又稱為ADSCs。ADSCs 可以通過微創(chuàng)手術甚至是可以從抽脂或皮膚切除術后的醫(yī)療廢物中大量獲得,是一種廉價的和無限量的干細胞庫,并且其位于皮下,對于皮膚的損傷愈合、免疫調(diào)節(jié)和抗衰老等方面均起到至關重要的作用[46]。
ADSCs 具有很強的增殖和分化能力,且不受年齡影響[47]。已知ADSCs 可分化為骨細胞、脂肪細胞和軟骨細胞等,其分化方向主要受局部微環(huán)境影響。ZAVALA 等[48]僅用30 d 將ADSCs 在體外分化為黑素前體細胞,該細胞具有增殖并分化為成熟黑素細胞的功能,為白癜風患者提供了一個快速的自體來源的細胞獲得途徑。
此外,與BMSCs 一樣,ADSCs 也具有抗氧化的功能。體內(nèi)和體外實驗[49]顯示:ADSCs 可通過上調(diào)抗氧化反應元件如HO-1 表達來抵抗紫外線導致的氧化應激。EL-BADAWY 等[50]發(fā)現(xiàn): 與BMSCs 比較,ADSCs 針對缺氧誘導的細胞凋亡及氧化應激誘導的細胞衰老可以表現(xiàn)出更高的抵抗力和耐受性,且其端粒酶活性更強,促進細胞分裂的能力也更強。
ADSCs 還能夠促進黑素細胞的增殖與遷移。KIM 等[51]發(fā)現(xiàn):與單獨培養(yǎng)的黑素細胞比較,與ADSCs 共同培養(yǎng)的黑素細胞增殖速度及向表皮遷移的數(shù)量均明顯增加。SALEH 等[52]將ADSCs 與毛囊來源的黑素細胞共同培養(yǎng)后注射到穩(wěn)定期白癜風患者皮損內(nèi),其復色率明顯優(yōu)于單獨培養(yǎng)組,且加入ADSCs 的濃度越高且疾病穩(wěn)定期時間越長的患者復色效果越好,表明臨床使用ADSCs 與黑素細胞對其他治療方法耐藥的穩(wěn)定型局限性白癜風是有效和安全的,可以用于白癜風自體黑素細胞移植的輔助治療。
另外,近年來由ADSCs 衍生的無細胞產(chǎn)物作為常規(guī)ADSCs 治療的替代方法受到了廣泛關注,包括ADSC 條件培養(yǎng)基(ADSC-CM)、 ADSC 外泌體(ADSC-Exo) 和脂肪組織提取物。研究[17,53]表明:ADSCs 主要是通過細胞接觸以及旁分泌細胞因子、ADSC-Exo 和其他活性物質(zhì)發(fā)揮其生物學效應。ADSC-CM 含有ADSCs 分泌的活性物質(zhì),如細胞因子、細胞外小泡、細胞外小體、DNA 和RNA ,可 促 進 組 織 修 復 和 調(diào) 節(jié) 免 疫[54]。ADSC-Exo 是攜帶生長因子、細胞因子、趨化因子、mRNA、非編碼RNA [包括微小RNA (micro RNA,miRNA) 及 長鏈非編碼RNA (long non-coding RNA,lncRNA)、DNA 和脂質(zhì)分子等不同生物活性分子的細胞外囊泡,可以穿透生理組織屏障,參與細胞間的物質(zhì)和信息交換[55]。ADSC-Exo 中存在大量的活性物質(zhì),具有保護和修復皮膚組織的特性,可以增加血管的生成,減少細胞凋亡,刺激細胞外基質(zhì)的重塑并加速組織的修復[56]。上述衍生產(chǎn)物在治療皮膚老化、傷口修復、疤痕修復和神經(jīng)再生等疾病方面具有巨大的治療潛力[57]。BELLEI 等[58]發(fā)現(xiàn):ADSC-Exo 可刺激白癜風患者的黑素細胞和成纖維細胞增殖,增加黑素細胞Wnt/ β -catenin 的表達,使其增殖后黑素細胞的數(shù)量接近健康受試者皮膚組織中分離出的黑素細胞數(shù)量,為白癜風治療提供了一種無細胞成分治療的新療法。根據(jù)以上研究結果可以推測,未來還可以將ADSC-Exo 與自體表皮細胞懸液移植相結合,作為治療白癜風的輔助方法,以其內(nèi)含的生物活性因子來改善移植細胞的微環(huán)境,增加移植細胞存活。
5.1 牙髓干細胞(dental pulp stem cells,DPSCs)黑素細胞和牙髓細胞均來自于神經(jīng)嵴細胞群。DPSCs 容易獲取并且有望被應用于白癜風的治療。PAINO 等[59]首次證明了在無任何培養(yǎng)刺激條件下,DPSCs 自發(fā)分化為完全成熟的黑素細胞約需180 d,提示DPSCs 可作為黑素細胞相關疾病如白癜風等細胞治療的候選細胞。
5.2 多系分化持續(xù)應激細胞(multilineage differentiating stress enduring cells,Muse)脂肪組織和成纖維細胞中存在具有自我更新能力的Muse 細胞,能夠自發(fā)分化為黑素細胞[60]、角質(zhì)形成細胞和成纖維細胞等多個細胞譜系。與人胚胎干細胞(human embryonic stem cell,hESCs) 和誘導多能干細胞(induced pluripotent stem cells,iPSCs) 比較,Muse 細胞表現(xiàn)出正常的核型和較低的端粒酶活性,并且植入聯(lián)合免疫缺陷小鼠體內(nèi)并不會發(fā)生腫瘤。YAMAUCHI 等[61]發(fā)現(xiàn):從人皮下組織中提取出的Muse 細胞經(jīng)6 周體外培養(yǎng)后,可以被誘導為黑素細胞,提示Muse 細胞可作為黑素細胞的來源之一,并有望用于白癜風的移植治療。
5.3 hESCshESCs 來源于胚胎,能產(chǎn)生所有有助于胚胎組織形成的細胞和人體的所有細胞類型[15]。2006 年FANG 等[62]報道: 在體外使用Wnt3a、內(nèi)皮素3 和干細胞因子將hESCs 在4~6 周內(nèi)誘導分化為黑素細胞群。臨床研究[63]顯示:將干細胞直接注射到成人體內(nèi)會導致其分化為多種細胞,存在易發(fā)生腫瘤的潛在風險,因此迄今其應用仍受到安全性和倫理問題的限制。
5.4 iPSCsGLEDHILL 等[64]發(fā)現(xiàn):人源iPSCs在體外可以分化為成纖維細胞、角質(zhì)形成細胞和黑素細胞,為iPSCs 在皮膚科領域的應用奠定了基礎。iPSCs 結合了成人干細胞的優(yōu)勢和hESCs 的特性,具有較強的分化能力,目前的臨床實驗尚未發(fā)現(xiàn)形成腫瘤的風險,但對其治療的有效性驗證、基因穩(wěn)定性的維持以及如何降低異體細胞的免疫原性[65],仍有待后續(xù)的進一步研究。
5.5 毛囊干細胞(hair follicle stem cells,HFSCs)HFSCs 位于毛囊外根鞘隆突處,生長呈慢周期性,但具有較強的分化潛能和體外增殖能力。HFSCs 是角質(zhì)形成細胞的主要儲備細胞,可以分化為毛囊、皮脂腺和表皮,并且參與皮膚創(chuàng)面的愈合[66]。YASHIRO 等[67]研究證實:來自小鼠和人的HFSCs 可以在體外分化為黑素細胞,但因其缺乏特異性標志物,分離獲取也較困難,目前對于其研究多處于動物實驗階段。
5.6 HSCs HSCs 是血液中的成體干細胞,具有分化為各種血細胞的能力。TOTANI 等[68]發(fā)現(xiàn):在接受HSC 治療的患者中,白癜風發(fā)病率高于正常人群。GVHD 是HSCs 移植后常見的并發(fā)癥,是引發(fā)自身抗體和眾多自身免疫并發(fā)癥的原因。SANLI 等[69]提出:慢性GVHD 可能引發(fā)自身免疫反應,導致黑素細胞破壞。黑素細胞特異性抗體的存在以及HSC 移植后與GVHD 的關聯(lián)作用進一步支持了白癜風發(fā)病機制中的自身免疫假說。
白癜風給患者的心理、精神和生活帶來了沉重的負擔?,F(xiàn)有的白癜風療法具有局限性,對缺少毛囊的肢端部位及復發(fā)型白癜風效果差。自體表皮移植或黑素細胞移植可以快速地補充缺失黑素細胞,但自體移植方法無法滿足大面積皮損患者的需要。而干細胞療法為白癜風的治療提供了一種新思路,是一種安全和有前景的替代方法。原位激活毛囊及汗腺內(nèi)的黑素干細胞使其增殖和分化并促進其遷移,是最直接有效的治療策略,但對于無毛發(fā)或少毛發(fā)區(qū)的皮損仍然效果不佳。因而對調(diào)節(jié)黑素干細胞增殖、分化和遷移的因素和機制的深入研究,可更好地為白癜風復色提供新的治療靶點。MSCs 具有低免疫原性、免疫抑制、抑制氧化應激、促進黑素細胞增殖和抵抗凋亡等功能,可作為白癜風輔助治療的備選細胞。獲取BMSCs 是一個復雜的過程,因其產(chǎn)量低且造價高,尚未廣泛應用于臨床。與BMSCs 比較,ADSCs 在人體中更容易獲取,可以有效且安全地用于白癜風黑素細胞自體移植的輔助治療。由各種干細胞體外誘導分化來的黑素細胞,受目前分離純化干細胞的手段和體外誘導分化為黑素細胞方法的局限,造價偏高,誘導時間較長,因此干細胞在白癜風臨床治療能否廣泛應用,仍有賴于簡化干細胞分離純化方法、縮短體外誘導分化時間、提高誘導分化黑素細胞的產(chǎn)量并降低成本。另外,對于ADSCs 衍生的無細胞產(chǎn)物,因其更便于儲存和運輸,完全無免疫原性,且無致瘤風險,相對于直接應用干細胞進行治療而言,更易于在臨床治療中推廣應用,在白癜風輔助臨床治療方面具有巨大的發(fā)展?jié)摿?。由于白癜風發(fā)病機制的復雜性,單一可能療法不能有效控制病情并促進復色。隨著干細胞研究的進一步深入,其有望為白癜風的臨床治療提供新的思路并研發(fā)出新的聯(lián)合治療手段。