脐带间充质干细胞治疗肝病研究进展

白尚星

·综述·

脐带间充质干细胞治疗肝病研究进展

白尚星

脐带间充质干细胞因(MSCs)其具有来源广泛、采集方便、增殖和分化能力强等特性, 在细胞治疗的应用前景越来越广。本文就其来源及对肝病的治疗机制、实验研究及临床应用等作一综述。

脐带间充质干细胞；肝病

全球有17亿人患有不同类型的慢性肝病, 每年死于肝硬化的患者达数十万人。目前对中晚期肝病的治疗主要有内科综合治疗, 但疗效欠佳；生物人工肝系统治疗, 但肝细胞来源不足, 存在免疫排斥反应；原味肝移植是最有效的手段,但肝来源短缺, 免疫排斥, 价格昂贵成为治疗障碍。与原位肝移植比较, 间充质干细胞移植治疗以其安全可靠、免疫排斥小、价格低廉等优势逐渐成为治疗肝病的又一有效手段。

MSCs来源于发育早期的中胚层, 是具有高度自我更新能力, 高度增殖能力和多向分化潜能的多能干细胞［1,2］, 广泛存在于骨髓、脂肪、脐血、脐带等多种组织中［3］, 可在体外培养扩增, 并能在特定条件控制下分化为脂肪细胞、成骨细胞、软骨组织、神经细胞、肝细胞等［4］, 在细胞治疗及组织工程方面有极大的应用价值。目前, MSCs主要来源于骨髓,但骨髓间充质干细胞存在取材繁琐, 且随着供体年龄增长其骨髓间充质干细胞增殖和分化能力明显下降等缺点, 不利于细胞治疗。脐带来源广泛、采集方便、免疫排斥小、伦理争议小等优点, 使其成为干细胞研究热点, 在细胞治疗中前景越来越广阔。本文就近年来国内外在脐带间充质干细胞治疗肝病方面的相关研究作简要综述。

1 脐带MSCs的来源

脐带MSCs主要来源为华通胶(Wharton’s Jelly) , wharton’s Jelly是脐带中包绕1条脐静脉和2条脐动脉的粘蛋白样结缔组织, 由肌纤维母细胞样基质细胞、胶原纤维和蛋白聚糖组成。 脐带间充质干细胞的体外分离方法主要有组织块贴壁培养法和酶法两种分离方法。组织块贴壁培养法主要是利用MSCs对培养瓶具有较强的黏附能力, 经过长时间的培养, 间充质细胞从组织块中爬出生长, 经多次传代得到纯化间充质干细胞。酶法是利用胶原酶消化组织, 得到单个细胞, 在利用MSCs对培养瓶具有较强的黏附能力而血细胞、内皮细胞等不贴壁, 在多次换液中逐渐被弃去, 达到分离纯化间充质干细胞的目的［5,6］。两种方法比较, 组织块贴壁培养法细胞损伤小, 但培养时间长, 而酶法由于酶的作用, 细胞损伤大但培养时间短。

2 脐带MSC治疗肝损伤的机制

2.1 免疫调节, 旁分泌功能 MSCs高表达CD29、CD44、CD105, 不表达CD45、CD34、CD80、CD86、HLA-DR, 表明其免疫原性很弱。MSCs能够分泌多种细胞因子来介导免疫抑制及诱导免疫耐受。有研究显示, MSCs培养液移植入肝衰竭大鼠体内, 可抑制免疫细胞向肝脏迁移, 从而减轻损伤肝脏的免疫炎症反应, 提高大鼠生存率［7］。有文献报道, MSCs能分泌白介素(IL)-1受体拮抗剂并上调IL-10等抗炎因子从而减轻炎性反应［8］。

2.2 分化肝细胞 研究证明, 干细胞所处的局部微环境决定其分化方向。在不同的细胞因子作用下MSCs可分化为不同的细胞类型。实验表明［9］, 在肝细胞轻微损伤的环境时可以促进 MSCs 向肝细胞分化。诸多诱导分化实验证实, 在体外, MSCs在适和的细胞因子组合如肝细胞生长因子(HGF)、表皮细胞生长因子(EGF)、成纤维细胞生长因子(FGFs)等诱导下, 可以向肝细胞样细胞分化［10,11］。

3 脐带间充质干细胞移植治疗肝病

间充质干细胞已成功应用于临床治疗肝脏疾病。 间充质干细胞主要来源于骨髓、脐带血和脐带。间充质干细胞最初在骨髓中分离获得, 之后在脐带血、脐带、胎盘中分离培养出MSCs, 研究证实MSCs在体外一定条件下能够诱导分化为成脂肪细胞、成骨细胞、软骨细胞、神经细胞、肝细胞等［12］。

3.1 实验研究中的证据 实验研究证实, 一定条件下间充质干细胞在体外可以跨胚层分化为肝实质细胞, 并且移植不发生排斥反应［13］。任红英等［14］研究证实脐带间充质干细胞是一类具有高度增殖能力和多分化潜能的干细胞, 能够在特定的条件下诱导分化为肝细胞样细胞。陈军等［15］研究证实,人脐带MSCs在肝细胞生长因子、碱性成纤维细胞生长因子、致瘤素等因子作用下可有效诱导人脐带MSCs向肝样细胞分化。Tsai等［16］报道, 脐带间充质干细胞移植入大鼠体内后,可在肝脏中存活并分泌多种细胞因子, 增强肝细胞的修复,有效地治疗肝纤维化。人脐带MSCs移植到肝部分切除肝脏大鼠模型后细胞能够存活并分化肝样细胞, 未见明显不良反应［17］。

3.2 临床治疗肝病 目前脐带间充质干细胞治疗肝病取得了一定的疗效。李江涛等［18］对45例慢性重症乙型肝炎患者进行脐带间充质干细胞移植, 跟踪随访4～12个月, 患者的肝功能指标谷草转氨酶(AST)、谷丙转氨酶、总胆红素、凝血酶原时间(PT)明显降低, γ-转肽酶(γ-GT)增高, 患者的临床症状得到好转, 未见严重不良反应生, 说明间充质干细胞治疗肝病可显著改善患者的肝功能, 缓解临床症状。朱明慧等［19］对失代偿期肝硬化患者行脐带间充质干细胞治疗,结果显示, 治疗后4周和8周, 肝功能指标如ALT、TBIL和血清白蛋白水平等均有改善；凝血指标中PT缩短, 凝血酶活动度增加, 短期疗效较好。刘波等［20］对慢加急性肝衰竭患者经股动脉插管行肝动脉移植脐带间充质干细胞, 患者肝功能得到改善, 明显提高患者近期生存率, 并具有良好的安全性。Shi等［21］利用UC-MSCs治疗慢加急性乙型肝炎肝衰竭患者, 与对照组相比, UC-MSCs组能够显著增加血清白蛋白、胆碱酯酶、凝血酶原活动度, 降低总胆红素、谷丙转氨酶水平和终末期肝病模型评分, 未发现严重的不良反应, 能显著改善生存率。

林沪等［22］对肝硬化腹水患者行脐带间充质干细胞治疗,结果显示, 人UC-MSC静脉回输治疗肝硬化腹水患者能升高血清白蛋白水平, 减少腹水生成, 具有良好的临床应用前景。孙娟等［23］用脐带间充质干细胞治疗对乙肝肝硬化患者, 结果显示能有效改善患者的临床症状, 有助于提高患者生命质量。王莉等［24］用脐带间充质干细胞静脉注射联合肝动脉灌注治疗失代偿性肝硬化患者, 结果显示能有效改善临床症状, 改善肝功能。王全楚等［25］治疗慢性肝衰竭患者, 结果显示, 在近期内可明显改善肝功能衰竭患者症状, 提升白蛋白等肝脏指标。

4 存在的问题与展望

虽然目前有关脐带间充质干细胞治疗肝病的研究结果令人鼓舞, 但在很多问题上仍然还存在颇多争议, 临床应用前尚需要解决。如脐带用何种方法处理、细胞培养用何种培养基、细胞移植用几代细胞、移植途径、移植时机、移植细胞数量、安全性以及不良反应等仍需要进一步研究证实。

综上所述, 急需建立脐带间充质干细胞的细胞治疗标准化方案来解决这些问题。相信随着研究的深入, 脐带间充质干细胞的细胞治疗标准化方案的建立, 脐带间充质干细胞在细胞治疗的应用前景会越来越广阔。

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10.14163/j.cnki.11-5547/r.2015.18.188

2015-03-02］

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