自体骨髓干细胞移植治疗下肢缺血性疾病的研究现状
2011-02-11邵明冰
邵明冰
(吉林省延吉市延边大学医学部,吉林 延吉 133000)
1 治疗骨髓干细胞的一般生理特性
1.1 骨髓干细胞的分类
骨髓中的干细胞包括造血干细胞(hematopoietic stem cells,HSCs)、间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)和多潜能成体祖细胞如内皮祖细胞(EPC)等;造血干细胞来自胚胎期卵黄囊的中胚层,是骨髓造血系统的生力军。来源于中胚层未分化的间质细胞构成间充质干细胞,其表达多种表面抗原,如SH2、SH3、CD44等[1],多潜能成体祖细胞可分化为内、中、外胚层来源细胞,EPC更被认为是发挥血管新生治疗作用的关键。
1.2 骨髓干细胞的定居和迁移
骨髓干细胞最先生成于卵黄囊中,然后被输送到胚胎肝、脾等淋巴器官,分娩前出现在骨髓中。造血干细胞补充大量血细胞,释放入血液。EPC则负责补充机体组织或器官的细胞更新,随血流进入组织,定居并分化为功能细胞[2]。
1.3 骨髓干细胞的分化 由于所处的微环境不同,受控于不同的调节系统,干细胞可发育成不同的子代;近年来累积实验显示,骨髓干细胞能够分化为多种成体组织,如神经系统、心肌、肝、胃肠道、骨、眼、表皮等[3-6]。
2 骨髓干细胞与肢体缺血性疾病
2.1 骨髓干细胞与血管新生
血管新生是指将血管生长因子等促血管新生因子补充到缺血组织中,与内皮细胞相互作用,促进新生血管生成。骨髓中的干细胞含多种细胞成分,其中CD34+干细胞中含有内皮祖细胞,在缺血组织中分化成血管内皮细胞。自体骨髓干细胞移植后,干细胞在缺血肌肉内分化成内皮样细胞,然后演化为毛细血管,再逐渐塑形为小侧支血管。
2.2 骨髓干细胞移植治疗下肢缺血性疾病的基础研究
成年个体的骨髓中含有多种干细胞成分,如EPC、MSCs等。Shintani 等[7]对家兔缺血下肢进行了自体骨髓单个核细胞移植,采用DSA和缺血组织切片毛细血管密度观察等观察方法,证实移植组侧支血管及血管新生较对照组均有明显增加。张鸿坤等[8]利用核示踪方法明确了缺血肢体中移植的自体骨髓干细胞CD34+干细胞参与了新生血管形成;Kamihata及 Fujiyama 等[9,10]的动物实验显示应用自体骨髓干细胞诱导的血管新生作用优于自体外周血干细胞。
2.3 骨髓干细胞移植治疗下肢缺血性疾病的临床应用
肢体缺血性疾病多见为糖尿病足、血栓闭塞性脉管炎和下肢动脉硬化闭塞症[11,12]。继1997年,Asahara开创了干/祖细胞治疗缺血性疾病先河后,日本学者最先取得临床成功。首都医科大学第一附属医院血管外科于2003年在国内率先开展了这一新技术并取得成功。近期进行的中期疗效和安全评估肯定了其临床安全性和有效性。目前,临床主要采用下肢肌肉注射和下肢动脉导管注射两种治疗途径。骨髓动员刺激后的骨髓干细胞移植是新近出现的治疗方法,值得研究和推广。谷涌泉等[13]进行自体骨髓干细胞和外周血干细胞移植治疗下肢缺血的对比研究发现无论是骨髓干细胞还是外周血干细胞移植治疗下肢缺血都是有效的方法;但对同时伴心脑血管病变的患者,进行自体干细胞移植,尤其是采用外周血干细胞移植需特别慎重。
3 骨髓干细胞移植存在的问题和展望
采用自体骨髓干细胞移植将不存在免疫排斥的问题,但是否会在移植部位分化为其他组织或出现肿瘤样生长?移植的疗效、安全性等问题,移植途径、最佳时机、部位、植入细胞数量以及安全性评价方法等还需继续探索。但骨髓自体干细胞移植治疗下肢缺血性疾病已向人们展示出巨大的应用潜能,相信未来骨髓干细胞移植必定会成为综合治疗手段中不可或缺的部分。
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