肾精与干细胞的同一性研究及运用前景探讨

2012-01-25黄晓芹罗再琼

中国民族民间医药 2012年10期

黄晓芹罗再琼

1.成都中医药大学民族医药学院，四川成都 610000;2.成都中医药大学基础医学院，四川成都 610075

干细胞是形成机体和各器官组织的原始细胞，中医藏象理论中的肾精，是全身脏腑阴阳之根，生命之本，与干细胞有较多的共性。近年研究发现补肾药具有干预干细胞的作用。本文就肾精和干细胞进行分析、比较，探讨两者之间的内在联系，试图揭示肾精的实质和内涵并探讨运用前景。

1 肾精与干细胞的同一性

1.1 来源的同一性

传统中医理论认为，肾中所藏先天之精，禀受于父母，与生俱来，是人类生命的本原，“人始生，先成精”，故肾为先天之本。

现代研究表明，最原始的干细胞是胚胎干细胞，又称为全能干细胞，其禀受于父母，父母的生殖之精结合为受精卵，再由受精卵分裂出胚泡的内细胞群，新个体所有的组织细胞均由该群细胞分化、分裂而来，其中任何一个内细胞群的细胞在适宜的条件下均可分化成为身体的任何一种组织细胞，故该群细胞被称为胚胎干细胞或全能干细胞。

1.2 作用的同一性

传统中医理论认为，在胚胎发育和脏腑器官形成乃至于出生后的生命历程中，先天之精不断地由肾输注于各脏腑器官，在后天之精的充养下，维持着各个脏腑组织器官的形态和功能稳定，若先天之精异常，则会导致禀赋异常，继而产生相应的出生缺陷。

现代研究表明，随着胚胎的发育和脏腑器官的分化和成熟，胚胎干细胞逐渐失去了全面分化的能力，而逐渐迁移到各种器官组织中，成为特定的组织干细胞 (造血干细胞、间充质干细胞、生殖干细胞、神经干细胞、皮肤干细胞等)，组织干细胞通过分裂和多向分化，成为这些组织器官生长、发育、修复的原始基础 (先天生后天)。组织干细胞在后天所得到的水谷精微的充养下，能够以不对称分裂的形式得以自我更新 (后天养先天)，维持着数量的动态平衡，从而保证了机体器官和脏腑组织正常的形态和功能的维持。可见干细胞与先天之精在来源、功能和充养 (维持)上均具有共通点，干细胞可能是先天之精在细胞层面的存在形式。

2 肾精与干细胞的内在联系

近年来，有部分学者开始注意到干细胞与先天之精间的相似性，从干细胞角度对先天之精和肾为先天之本的理论进行了讨论［1－3］，提出了从干细胞角度探讨肾精和肾为先天之本的理论的思路［4－6］，并进行了一些实验研究，结果表明补肾药具有干预干细胞的作用，揭示了肾精与干细胞的内在联系。

2.1 补肾药可维持干细胞的数量和功能状态

安红梅等［7］将补肾阳中药复方大鼠含药血清加入小鼠胚胎干细胞株CRL—l825中，结果显示可以抑制CRL一1825细胞凋亡，促进CRI一1825细胞干细胞状态维持基因Notchl的表达，抑制抑癌基因 P16INK4α基因表达。胡兵［8］、安红梅［9］等将左归丸含药血清加入CRL—l825中，结果显示细胞株分化、凋亡减少，增殖期细胞比例增加、wnt、Oct4基因的转录、表达增加，而P16INK4α基因的转录和表达下降，用RNA干扰wnt、Oct4基因表达后，凋亡增加。曾意荣［10］、周健洪［11］等研究表明复方补肾中药和龟板含药血清均可促进体外骨髓间充质细胞的增殖;龟板含药血清还可以促进与DNA合成有关的Brdu和细胞增殖有关的PCNA的阳性细胞数。上述研究显示部分补肾阴和肾阳中药复方、单味补肾中药可通过促进干细胞增殖、减少干细胞凋亡和分化，从而维持干细胞的数量和不分化的功能状态。

2.2 补肾药可诱导干细胞的定向分化

研究表明补肾药还可诱导干细胞的定向分化，如将补肾方药 (淫羊藿、黄芪、杜仲、补骨脂和骨碎补)醇提剂加入骨髓基质干细胞培养中，可促进干细胞的增殖和向成骨方向分化及矿化［12］。巴戟天水提物及醇提物均能促进含药血清法体外培养的骨髓基质细胞向成骨细胞分化，且巴戟天醇提物的作用强于水提物［13］。淫羊藿总黄酮含药血清加入大鼠MSCs培养液中，强烈刺激MSCs的增殖和成骨性分化［14］。补肾化痰方地黄饮子可诱导骨髓间充质干细胞向神经细胞分化［15］;成年大鼠骨髓间充质干细胞受龟版血清诱导后神经元样细胞NF表达阳性［16］;左归丸可部分拮抗左旋单钠谷氨酸对神经干细胞的抑制作用，显著增加Nestin阳性细胞的比率［17］。地黄多糖诱导培养24 h后，骨髓间充质干细胞显示为典型的神经细胞样形态，神经丝蛋白与胶质纤维酸性蛋白阳性细胞数均明显高于β－巯基乙醇组，而对照组神经丝蛋白及胶质纤维酸性蛋白染色均为阴性［18］。提示适宜的补肾方药和单味补肾中药、中药有效成分还可能具有诱导干细胞向不同组织方向定向分化的作用。

3 运用前景—补肾填精，改善造血干细胞

以往中药对造血干细胞作用的研究较少且主要集中在黄芪、当归等补气、补血药物，为数不多的补肾药物与造血干细胞关系的研究显示:补肾可能具有增加内源性、外源性脾集落和造血祖细胞集落数、促进骨髓细胞进入增殖周期、抑制CD34+细胞凋亡的作用，如:王晋源等［19］报道健脾益肾为主要作用的生血丸1号和2号，可促进小鼠外源性脾集落、粒系祖细胞、红系祖细胞集落的形成;补肾阴和肾阳的补髓生血剂Ⅰ号和Ⅱ号灌胃小鼠，可促进内源性和外源性脾集落的形成，并促进骨髓细胞进入增殖周期，促进粒系祖细胞集落的形成［20］。龟鹿二仙胶可通过上调bcl－2mRNA表达抑制环磷酰胺化疗小鼠骨髓CD34+细胞的凋亡［21］;口服龟鹿二仙胶加味中药，对再障治疗的总有效率、骨髓CD34+细胞百分比和凋亡率均优于口服康力龙［22］。补肾和解方在体外可提高再障患者BFU－E、CFU－E、CFU－GEMM集落产率及CD34+细胞数［23］;养阴、温阳、补血药均可促进体内扩散盒中造血祖细胞集落的形成［24］，补肾生血药益髓生血灵灌胃小鼠，可促进骨髓 GM－CFU、BFU－E和CFU－E集落的形成［25］等，但由于这些研究的立项依据不在于肾精与干细胞的关系，故其方药选择并不侧重于补肾，也未对造血干细胞的扩增、归巢和重建造血进行系统研究。

造血干细胞具有不对称分裂的特点，能维持自己数量的相对恒定，但也正是这一特点，让如何使造血干细胞真正的扩增而不分化从而建立受体永久性造血成为造血干细胞移植中的瓶颈之一;机体的造血干细胞绝大部分处于静止期，移植后的造血干细胞必须要种植到骨髓的造血微环境 (归巢)才能建立造血。造血干细胞扩增和归巢是当前造血研究领域的热点之一，现有研究主要是在体外运用不同细胞因子组合对培养中的造血干细胞进行刺激或是将造血干细胞与不同的基质细胞共同进行培养，但由于无法实现扩增而不分化，这些研究仅限于基础研究和探索阶段，尚未有任何一种稳定而有效的方法在临床中推广运用;为促进移植后受体造血重建，临床多采用G－CSF、PDGF等细胞因子，但效果不稳定、反弹明显、价格昂贵。

中医理论认为肾精具有生髓化血的作用:肾精生髓，充养于骨，髓亦可以转化为血成为血液的生成来源之一“血即精之属也”;而现代医学研究显示所有的造血细胞均来源于胚胎时期就已具备的造血干细胞，在人的一生中，造血干细胞通过自我更新、不断分裂和多向分化，维持着血细胞数量的动态平衡。若能以“造血干细胞属于肾精”的假说为指导，将中医药“补肾填精”法运用于造血干细胞扩增，将为解决造血干细胞移植中的干细胞来源问题另辟蹊径;如以干细胞与肾精同一性为指导，系统研究基于“补肾”的药物干预供体、供移植干细胞、受体三个造血干细胞移植环节，改善造血干细胞的功能状态，促进其进入增殖周期和归巢，从而恢复和重建造血，应该成为祖国众多医学干预造血干细胞扩增、归巢和重建造血的新的突破口。此外，在我国少数民族医药中，也有着众多经过临床实践证明有效的补益方、药，其中有的药物，比如藏药“巴桑母酥油丸”，就已经证实具有提高放、化复合损伤小鼠外周血白细胞、红细胞、血红蛋白、网织红细胞数的作用［26］，以“补”为主导，也可能成为少数民族传统医药改善造血干细胞质、量的突破口。

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［3］王康锋，张洪斌，张立娟。中医肾精理论与神经干细胞关系探讨。新中医，2005，37(12):76.

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［5］蔡光先，刘柏炎。从干细胞分化研究肾通于脑的策略。湖南中医学院学报，2004，24(1):30.

［6］张进，徐志伟，陈群，等。Stem cells and congenital essence of the basic theory of traditional Chinesemedicine。中国临床康复，2006，10(7):189.

［7］安红梅，胡兵，史云峰，等。补肾阳中药对小鼠胚胎干细胞活动及相关基因表达的影响。中华中医药杂志，2008，23(9):774.

［8］胡兵，安红梅，史云峰，等。补肾阴对胚胎干细胞关键基因功能的影响，中国中医基础医学杂志，2007，13(5):365.

［9］安红梅，胡兵，史云峰，等。补肾阴对胚胎干细胞活动的影响，中国中医药信息杂志，2007，14(6):24.

［10］曾意荣，樊粤光，刘红，等。补肾活血中药对大鼠骨髓间充质干细胞体外增殖的影响，中药新药与临床药理，2007，18(2):93.

［11］周健洪，陈东风，黎晖，等。龟板含药血清对大鼠骨髓间质干细胞体外增殖的影响，广州中医药大学学报，2005，22(1):35.

［12］胡黎平，涂平生，谢富康，等。补肾方剂对大鼠骨髓基质干细胞增殖与分化的影响。中国药物与临床，2007，7(5):329.