肝动脉移植 hUCMSCs短期对终末期肝硬化肝纤维指标的影响

何 晶,杜永国,周 云,周贵忠,林 洪,贺东平,何秀清

(海南医学院附属新华医院,海南 海口 570311)

肝纤维化发生发展的核心环节是肝星状细胞的活化,活化的肝星状细胞分泌组织金属蛋白酶抑制剂(Tissue inhibitor of Metall-oproteinases,TIMPs)增加,抑制 MMPs的活性,导致细胞外基质降解减少,使细胞外基质在肝内沉积。肝纤维化及肝硬化是多种慢性肝病的终末期病理表现,传统的治疗手段难以从根本上修复肝脏的纤维化。各种干细胞用于治疗终末期肝硬化是新的研究方向,而且临床也取得一定的效果。人脐带间充质干细胞(Human unbilical cord mesenchymal stem cells,hUCMSCs)应用于治疗终未肝病是新的研究热点,目前尚未应用于临床,只有少数应用于其他疾病的治疗研究[1]。因此我们应用 hUCMSCs治疗终末期肝硬化,探讨该治疗方法短期内对终末期肝硬化患者肝纤维的治疗作用。

1 资料与方法

1.1 选择 2009年1月至 2010年 2月在我科住院患者 52例,临床诊断为肝硬化失代偿期(Child B或 C级)。随机分为两组,一组为 hUCMSCs干细胞治疗组,共 26例,均为男性,年龄 29-67岁,平均 46岁,25例为乙型肝炎肝硬化患者,1例为丙型肝炎肝硬化患者。另一组为对照组,共 26例,为常规护肝治疗,其中男性 25例,女性 1例,年龄 32-65岁,平均 48.6岁,26例均为乙型肝炎肝硬化患者。所有患者诊断均符合 2000年病毒性肝炎防治方案诊断标准[2]。

1.2 方法

1.2.1 hUCMSCs治疗组

1.2.1.1 术前准备 患者术前 1 d做碘过敏实验,双侧腹股沟备皮。

1.2.1.2 hUCMSCs制备 由深圳北科公司提供经提纯培养符合要求的 hUCMSCs,hUCMSCs悬液8-10 ml,镜下干细胞数达 1.0×107-1.0×108/ml。

1.2.1.3 动脉导管介入干细胞移植 在 X光透视下,经股动脉插管至肝固有动脉,注射造影剂,观察肝内血管情况及有无占位性病变后,将 hUCMSCs悬液注入肝内,输注完毕拔出导管,予穿刺点加压包扎,要求患者术后 24 h内平卧休息,插管侧髋关节限制活动,进行肝动脉导管治疗后常规护理。26例患者手术全部成功,顺利在肝动脉内输入 hUCMSCs。

1.2.1.4 观察指标 治疗组在术前及术后的第 8周分别用化学发光免疫分析法检查肝纤维化标志物:HA(透明质酸)、LN(层粘连蛋白)、PCIII(Ⅲ型前胶原)、IV-C(IV型胶原);对照组则在治疗前及治疗第 8周检查肝纤维化标志物,两组进行对比。

1.2.2 对照组 常规予多烯磷酯酰胆碱、甘草酸二胺等护肝治疗。

1.3 统计学方法 采用 SPSS16.0统计学软件进行数据处理,组间比较应用独立样本 t检验,P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 临床检验结果比较 治疗组治疗两个月前后比较 HA、LN、PCⅢ、IV-C四组标志物变化均有显著改善,差异均有统计学意义(P＜0.05);对照组治疗两个月前后比较只有 HA项有显著改善,差异有统计学意义(P＜0.05),LN、PCⅢ、IV-C三项指标治疗前后差异无统计学意义(P＞0.05)。见表 1。

表1 两组治疗 2个月肝纤维标志物的变化 (x±s)

2.2 不良反应 26例做干细胞移植患者未发现严重不良反应及并发症,术后有 1例出现发热(37.8℃),无过敏、消化道症状加重、肝区疼痛、出血等并发症。

3 讨 论

hUCMSCs是具有自我更新和分化能力的细胞,它的增殖及定向分化具有巨大的应用潜能。hUCMSCs在国内外动物试验中均证实具有诱导分化为肝脏细胞的能力,并且具备肝细胞功能和作用[3-5]。研究表明,间充质干细胞是一种多潜能干细胞,不仅支持造血系统,还可向中胚层和外胚层来源的组织分化,在一定的实验条件控制下可分化为肌细胞、成骨细胞、脂肪细胞、神经细胞、肝细胞、心肌细胞等[3-5]。国内高蕾等[6]研究亦证实 hUCMSCs能够向肝细胞分化,人脐带间充质干细胞(MSCs)的生物学特性与骨髓 MSCs非常相似,尤其是流式检测结果更是与骨髓、脐血、胎肺等其他组织来源的 MSCs免疫表型一致[7]。

因此我们探索 hUCMSCs在晚期肝硬化患者中的抗肝纤维化作用,临床 hUCMSCs已有部分学者应用于治疗再生障碍性贫血等研究[1]。但应用于肝病的治疗尚无报道,hUCMSCs用于治疗终末期肝病具有无法比拟的优势,其来源广泛,采集方便,无伦理学问题等,因此,我们应用 hUCMSCs治疗终末期肝硬化,观察 hUCMSCs短期治疗对终末期肝硬化的肝纤维化标志物的影响,间接了解 hUCMSCs肝移植治疗肝纤维效果。

hUCMSCs治疗肝纤维化的具体机制尚不清楚,当前推测主要有以下几个方面:(1)hUCMSCs分化形成正常肝细胞,补充肝细胞数量,改善肝功能,维持人体正常肝脏功能(约需 2.5×1010个肝细胞)。在肝纤维化特别是肝硬化时,因过量纤维结缔组织增生挤压,正常功能的肝细胞数量大大减少,hUCMSCs通过体外诱导然后输注体内,可随循环植入肝脏,增殖分化成肝细胞,从而改善肝功能[8]。(2)hUCMSCs分泌细胞因子、生长因子,抑制炎症反应。hUCMSCs分泌多种细胞因子和生长因子,如干细胞生长因子(HGF)等。HGF不但具有诱导 hUCMSCs自身向肝细胞分化的功能,还抑制转化生长因子 β1(TGF-β1)产生,阻止肝脏纤维化,抗肝细胞凋亡的活性,从而提高存活率[9-10]。总之,在肝损伤环境中,hUCMSCs分泌不同水平的细胞因子相互影响,表现出抗纤维化、抗炎症反应作用,目前机理尚未明确,人们仍在探讨之中。

从我们所进行的治疗观察中可见,用 hUCMSCs移植治疗组与常规治疗对照组的比较可见,治疗组的 HA、LN、PCⅢ、IV-C四项肝纤维化标志物,治疗两个月前后对比差异均有统计学意义(P＜0.05);而对照组治疗两个月前后对比只有 HA差异有统计学意义(P＜0.05),LN、PCⅢ、IV-C三项肝纤维化标志物治疗前后对比差异无统计学意义(P＞0.05)。提示用 hUCMSCs肝动脉移植治疗终末期肝硬化能显著改善肝脏纤维化,有积极的治疗意义。hUCMSCs移植治疗肝纤维化短期疗效是肯定的,我们在移植患者的治疗过程中未发现严重不良反应及并发症。

晚期肝病的治疗一直以来没有令人满意的进展,临床上主要以保肝对症处理及预防并发症为主,尤其是终末期肝病的治疗总体效果不甚理想。近年来肝移植已成为终末期肝病最理想的治疗选择,但是供体的紧缺、移植后的免疫排斥反应以及高额的治疗费用限制了其临床应用。重症肝病患者进行骨髓干细胞移植治疗过程,因病情限制穿刺及短期不能反复多次穿刺,影响其持续治疗。终末期肝硬化的治疗需要连续性、短期内多次的干细胞移植治疗方能达到较佳效果。而 hUCMSCs功能作用类似骨髓间充质干细胞,用于治疗终末期肝硬化的治疗不存在这些问题,因此成为一个新的研究热点,并已经引起广泛关注。

由于我们进行研究的是短期 hUCMSCs移植治疗肝纤维的作用,远期效果尚不清楚,需要我们进一步的研究观察。

[1] 陈 新,牛建媛,石庆之,等.人脐带间充质干细胞对再生障碍性贫血 T细胞的调节作用[J].临床医学,2009,13(40)∶7 908-7 912.

[2] 中华医学会传染病与寄生虫病分会、肝病学分会.病毒性肝炎防治方案[J].中华肝脏病杂志,2000,8:324-329.

[3] Lee OK,Kuo TK,Chen WM,et al.Isolation of multpotent mesenchymal stem cells from umbilical cord blood[J].Blood,2004,103(5)∶1 669-1 675.

[4] Ohgushi H.Caplan AIStem cell technology and bioeeramies:from cell to gene engineering[J].J Biomed Mater Res,1999,48(6)∶913-927.

[5] Erices A,Conget P,Minguell JJ,et al.Mesenchymal progenitor cels in human umbilical cord blood[J].Br J Haematol,2000,109(1)∶235-242.

[6] 高 蕾,刘吉勇,裴庆山,等.人脐血间充质干细胞向肝细胞样细胞的分化[J].山东大学学报(医学版),2008,46(12)∶1 141-1 144.

[7] 张 彦,黄平平.人脐带间充质干细胞的生物学特性及应用前景[J].国际移植与血液净化杂志,2007,5(4)∶39-42.

[8] Lee KD,Kuo TK,Whang Peng J,et al.In vitro hepatic differentiation of human mesenchymal stem cells[J].Hepatology,2004,40(6)∶1 275-1 284.

[9] Oe H,Kaido T,Mori A,et al.Hepatocyte growth factor as wel1 as vascular endothelial growth factot gene induction effectively promotes liver regeneration after hepatectomy in solt farber rats[J].Hepatogastroenterology,2005,52(65)∶1 393-1 397.

[10]Shi MN,Huang YH,Zheng WD,et al.Relationship between transforming growth factor betal and anti-fibrotic effect of interleukin-10[J].WorId J Gastroenterol,2006,12∶2 357-2 362.