针刺联合间充质干细胞移植的实验研究进展＊

李天然，叶 阳，王雪蕊，姬彩硕，王 宇，刘存志＊＊

（1.首都医科大学附属北京中医医院针灸中心，首都医科大学附属北京中医医院针灸神经调控北京市重点实验室 北京 100010；2.天津中医药大学研究生院 天津 300193）

间充质干细胞（mesenchymal stem cells，MSCs）是来源于发育早期中胚层的干细胞家族重要成员，属于多能干细胞。MSCs不仅具有自我更新的能力，而且具有多向分化潜能，可以分化为许多不同的组织[1]，如骨组织、内皮组织、肌肉组织、神经组织、上皮组织等[2-6]，是用于修复病变引起的组织器官损伤的理想种子细胞。然而，MSCs移植的存活率不稳定，MSCs诱导分化为不同组织细胞的分化比率较低，限制了MSCs移植疗法的临床应用。因此，如何提高其存活率、定向分化比率，寻找促进MSCs转化为不同组织细胞的方法对其临床应用意义重大。针刺作为一种传统的治疗方法，对于多种疾病具有确切的治疗作用[7-10]。近年来，将针刺与MSCs移植疗法结合起来已经显示出一定的治疗潜力[11]。目前国内外关于针刺联合MSCs移植治疗不同疾病的实验研究已经取得一定进展，学者们对针刺联合MSCs移植治疗脊髓损伤、脑缺血再灌注损伤、脑性瘫痪、多发性硬化、肝纤维化等疾病的效果以及生物学机制等方面进行了广泛的研究[12,13]。现就针刺联合MSCs移植治疗不同疾病的基础实验研究进展进行综述。

1 脊髓损伤

脊髓损伤导致神经轴索的髓鞘发生脱失，损伤节段以下肢体功能障碍。脊髓损伤广泛存在着神经细胞凋亡,凋亡涉及到神经元、星形胶质细胞、少突胶质细胞等[14]。在脊髓损伤的情况下，MSCs可以分泌神经营养因子，改善脊髓损伤的微环境，进而恢复受损功能[15]。已有研究证明，针刺联合MSCs移植在大鼠脊髓损伤后可以促进轴突再生和功能恢复[16]，其作用可能是通过调节神经营养因子-3、胶质纤维酸性蛋白等分子实现的。

神经营养因子-3（neurotrophin-3，NT-3）是神经营养因子家族的重要成员，不仅能够支持神经元存活，而且在神经元受损时可以保护其存活并促进其再生，在脊髓损伤修复过程中起重要作用[17]。Liu等研究发现电针联合MSCs移植可以促进脊髓横断大鼠中MSCs移植的存活数量和分化效率[18]。Zhang等研究证明，针刺联合MSCs移植可以动员MSCs移植数量增多、提高转化率，其作用可能是通过激活NT-3/TrkC信号通路实现的[19]。另外，NT-3可诱导MSCs向少突样细胞分化，Ding等研究发现在脊髓脱髓鞘大鼠模型中针刺联合MSCs移植可促进髓鞘再生和神经传导功能，该作用可能是通过NT-3信号通路实现的[20]。Yan等研究发现脊髓损伤后，针刺联合MSCs移植可以促进MSCs分化为神经元样细胞和少突样细胞，该作用同时伴有NT-3增多[21]。

胶质瘢痕是中枢神经系统损伤后神经再生的主要障碍之一，其形成的标志是星形胶质细胞中间丝蛋白胶质纤维酸性蛋白（glial fibrillary acidicprotein，GFAP）表达的上调。MSCs可分化为神经元样细胞，抑制脊髓损伤后反应性胶质细胞的增生及胶质瘢痕形成，为MSCs移植提供依据[22]。Ding等研究证明，在脊髓全横断大鼠模型中针刺可促进MSCs的存活和提高定向分化为神经元样细胞的效率，针刺联合MSCs移植的作用可能是通过抑制GFAP蛋白表达、促进轴突再生和功能恢复实现的[20]。

2 脑缺血再灌注损伤

脑缺血再灌注损伤的缺血中心区出现大量的坏死神经细胞，MSCs可分化为神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞等细胞，成为脑缺血损伤后神经细胞再生的理想种子来源[23]。针刺对脑缺血后的神经元损伤具有保护作用[8]。杨卓欣等研究发现针刺联合MSCs移植能促进脑缺血大鼠模型中MSCs分化为神经元，该作用可能是通过促进宿主细胞分泌功能、上调损伤区微血管密度等机制实现的[23]。在大鼠脑缺血模型中，Yu等研究发现针刺联合MSCs移植能起到改善神经功能缺损和促进神经再生的作用，该作用是通过上调血管内皮生长因子的表达，改善缺血灶周围神经损伤实现的[24-26]。皮敏等研究发现电针督脉经穴联合人脐血MSCs移植对脑缺血再灌注大鼠具有协同的保护作用，联合使用比单用MSCs移植更加有效抑制神经细胞凋亡[27]。

3 脑性瘫痪

脑性瘫痪主要表现为中枢性运动障碍和运动姿势异常。MSCs具有自我更新和分化能力，能够归巢到神经损伤部位，并不断增殖，分泌细胞因子修复神经损伤[28]。因此，MSCs移植被认为是一种崭新的改善脑瘫患者的神经和运动功能的治疗方法。史华等研究表明，在脑性瘫痪模型大鼠中，单纯针刺、单纯MSCs移植和针刺联合胎盘MSCs移植均能减轻大脑组织病理损伤、改善脑性瘫痪大鼠的神经功能，其中针刺联合MSCs移植治疗比单一治疗效果显著[29]。

4 肠缺血再灌注损伤

肠道是对缺血缺氧最敏感的器官之一，在血管缺血性疾病等情况下，小肠出现不同程度的缺血性损伤，当恢复血流时，其损伤进一步加重，其中粘膜损伤为肠缺血再灌注损伤过程中的关键一环。移植MSCs通过定居到受损肠道，进而向内皮细胞定向诱导分化。生长因子是已知的促进内皮细胞生长作用最强的细胞因子，Geng等研究发现，针刺联合MSCs移植在肠缺血再灌注损伤模型中，对保护肠粘膜功能具有促进作用，这种作用是通过促进生长因子参与缺血性内脏损伤后的主动修复过程实现的[30,31]。

5 肝纤维化

肝卵圆细胞具有分化为肝细胞和胆管细胞的能力，在肝纤维化的损伤修复中发挥着重要作用。MSCs移植能够在受损的肝脏内转化为肝卵圆细胞，并进一步分化为有功能的肝细胞，起到抗肝纤维化作用[32]。针刺在MSCs向病损组织靶向迁移、分化中发挥作用。郑志忠等研究发现，针刺联合MSCs移植可以促进MSCs向肝纤维化模型大鼠受损伤的肝脏迁移[33]。其作用可能是通过促进MSCs向病变肝组织的靶向迁移、分化实现的[34]。

6 心肌梗死

心肌梗死是一类缺血性心脏疾病，心肌梗死区可观察到大量的心肌细胞凋亡现象[35]。MSCs具有心肌细胞分化潜能和易于获取等特点，可用于心肌梗死后心肌组织的修复和改善心肌梗死后的心功能[36]。唐关敏等研究发现，针刺预处理联合MSCs移植在大鼠心肌梗死模型中可以改善心功能，减少心肌梗死面积，增加毛细血管数量，从而更有利于减缓大鼠心肌梗死区的心肌重构[37]。

综上，针刺联合MSCs移植在治疗神经髓鞘损伤、脑缺血再灌注、脑性瘫痪等疾病的实验研究方面取得了一定的进展。针刺联合MSCs移植治疗的生物学机制可能与针刺能动员MSCs增多、诱导MSCs定向分化有关。但是，针刺联合MSCs移植的协同作用是简单的叠加作用还是促进MSCs的移植效率尚不明确。另外，由于不同实验室对针刺联合MSCs移植的研究方向不同，对其机制的研究缺乏系统性。针刺联合MSCs移植的作用机制研究还不够深入，进一步明确其发挥治疗作用的分子靶点，可为针刺联合MSCs移植的临床应用提供更多现代科学依据。

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