骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞在肝纖維化中的研究進(jìn)展

張 丹 王允野

骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞在肝纖維化中的研究進(jìn)展

張 丹 王允野

骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞為多能干細(xì)胞的一種類(lèi)型,其日后可分化成為脂肪細(xì)胞、軟骨細(xì)胞、骨細(xì)胞、神經(jīng)元細(xì)胞、肝細(xì)胞等。經(jīng)過(guò)多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)資料表明,骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞可減輕或抑制肝纖維化,并且不誘發(fā)免疫排異,在治療肝硬化、修復(fù)肝細(xì)胞損傷的前景非常突出。

骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞；肝硬化；肝纖維化；細(xì)胞移植

目前,隨著細(xì)胞移植技術(shù)的成熟,也因其具有來(lái)源廣泛、創(chuàng)傷性小及可重復(fù)進(jìn)行等優(yōu)點(diǎn),使得細(xì)胞移植治療被應(yīng)用到肝硬化的研究中,河南大學(xué)第一附屬醫(yī)院感染科蔡尚原國(guó)內(nèi)外對(duì)肝病治療的研究主要集中在使用骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(bone mdsenchymal stem cells,BMSCs)進(jìn)行肝硬化的治療。間充質(zhì)干細(xì)胞為一種特殊類(lèi)型的多能干細(xì)胞,具有分化能力及自我增殖能力。由于間充質(zhì)干細(xì)胞取材較容易,且不涉及醫(yī)學(xué)倫理,因此被廣泛使用于實(shí)驗(yàn)研究之中［1］。其中骨髓干細(xì)胞包括造血干細(xì)胞和間充質(zhì)干細(xì)胞,其在臨床中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。

1 細(xì)胞逆轉(zhuǎn)肝纖維化的機(jī)制

BMSCs治療肝硬化的機(jī)制尚不完全明確,考慮與以下幾方面因素有關(guān)。①BMSCs轉(zhuǎn)化為肝細(xì)胞或肝細(xì)胞樣細(xì)胞而行使正常肝細(xì)胞的功能。②肝星狀細(xì)胞(hepatic stellate cells,HSCs)的活化是肝硬化肝纖維化發(fā)生發(fā)展的中心環(huán)節(jié)。抑制HSCs活化、增殖、誘導(dǎo)HSCs凋亡成為防治和逆轉(zhuǎn)肝纖維化的重要手段。③BMSCs主要通過(guò)生成多種細(xì)胞因子發(fā)揮其調(diào)節(jié)免疫作用,同時(shí)還可抑制免疫細(xì)胞過(guò)度增殖及炎性反應(yīng),阻斷其向肝內(nèi)遷移,減慢了肝細(xì)胞凋亡速度,從而減輕肝硬化的發(fā)展。④MMP-9是降解細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)的一種重要酶,參與細(xì)胞外基質(zhì)的代謝,對(duì)ECM的穩(wěn)定有重要作用。肝炎進(jìn)展為肝硬化過(guò)程中首先由于肝細(xì)胞損傷導(dǎo)致細(xì)胞外基質(zhì)過(guò)度沉積,BMSCs能分泌MMPs,特別是MMP-9,可以起到降解細(xì)胞外基質(zhì)的目的,發(fā)揮延緩肝纖維化的作用。有大量研究證實(shí),在由CCl4引發(fā)的肝硬化小鼠體內(nèi)植入骨髓干細(xì)胞,可明顯改善小鼠的肝臟功能,降低小鼠死亡率,考慮可能與增強(qiáng)的MMPs,尤其是MMP-9,具有發(fā)揮降解膠原纖維,減輕肝硬化的能力有關(guān)。⑤BMSCs可以產(chǎn)生一些有助于造血的生長(zhǎng)因子,同時(shí)通過(guò)誘導(dǎo)作用將造血干細(xì)胞融合入肝臟,此時(shí)造血干細(xì)胞可轉(zhuǎn)變?yōu)楦渭?xì)胞,從而發(fā)揮作用。

2 BMSCs治療肝硬化在臨床中的應(yīng)用

在BMSCs治療肝硬化的機(jī)制就是抑制肝纖維化,促進(jìn)肝細(xì)胞修復(fù)。BMSCs可生成多種細(xì)胞因子,這種細(xì)胞因子可以發(fā)揮調(diào)節(jié)免疫的作用,同時(shí)可起到抑制細(xì)胞增殖、肝臟炎癥性反應(yīng)的作用,起到減少肝細(xì)胞凋亡,減輕肝硬化的目的。而且在各實(shí)驗(yàn)中也得到了證實(shí)。徐獻(xiàn)忠等［2］報(bào)道了BMSCs經(jīng)門(mén)靜脈移植肝硬化大鼠后,其體內(nèi)谷丙轉(zhuǎn)氨酶及堿性磷酸酶含量較之前明顯下降,同時(shí)膽固醇白蛋白含量明顯升高。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出,BMSCs移植組體內(nèi)纖維組織增生明顯減少,同時(shí)還發(fā)現(xiàn)了一些形態(tài)正常的新生肝細(xì)胞。在MSCs移植組大鼠肝中可看到大量抗EGF2R單抗細(xì)胞,充分表明植入大鼠體內(nèi)的MSCs已在其肝內(nèi)存活。印證了MSCs具有可在機(jī)體內(nèi)分化為肝樣細(xì)胞的能力,不僅可以改善大鼠肝功能同時(shí)延緩肝纖維化病變。張孝良等［3］應(yīng)用貼壁培養(yǎng)法分離SD大鼠MSCs分別在肝硬化造模第6周,10周通過(guò)尾靜脈注入MSCs,4周后實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,移植組大鼠肝功能(包括總膽紅素、谷丙轉(zhuǎn)氨酶、白蛋白)得到明顯改善,表現(xiàn)在腹水減少、體重增加、食欲好轉(zhuǎn)等,且6周移植組效果明顯優(yōu)于10周移植組。因此我們主張應(yīng)在肝纖維化早期即可進(jìn)行MSCs移植,考慮可能與MSCs在肝纖維化早期具有更好的肝細(xì)胞分化能力,進(jìn)而改善肝細(xì)胞組織學(xué)結(jié)構(gòu)及外周血液生化特性,但其具體發(fā)生機(jī)制仍需進(jìn)一步研究。

3 在未來(lái)有待于解決的問(wèn)題

BMSCs在免疫性肝病中的應(yīng)用前景非常明顯,但BMSCs移植還存在一定的問(wèn)題。①是在人體骨髓中,骨髓源性肝干細(xì)胞的豐度不高,在大量分離時(shí)存在較大困難,此時(shí)需體外擴(kuò)增才能滿(mǎn)足移植要求,同時(shí)干細(xì)胞體外增殖速度較慢,目前無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)獲得大量干細(xì)胞?，F(xiàn)在有人提出應(yīng)用來(lái)源豐富的脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞。②BMSCs分化有引發(fā)腫瘤的可能,外源基因的導(dǎo)入則一定程度上會(huì)增加惡變的可能性。在研究干細(xì)胞的調(diào)控因素時(shí)發(fā)現(xiàn),一些處于正常調(diào)控狀態(tài)干細(xì)胞與癌癥擁有共同的通路。如Shh通路(sonic hedgehog pathway)為人造血干細(xì)胞(CD34+Lin-CD38-)反應(yīng)性增殖的通路,同時(shí)也是癌癥發(fā)生發(fā)展的必要途徑,同樣機(jī)理也可見(jiàn)于c-Met及HGC通路。BMSCs可以激活卵圓細(xì)胞,部分學(xué)者認(rèn)為膽管細(xì)胞癌和肝細(xì)胞癌是由卵圓細(xì)胞分化,在多個(gè)癌基因/抑癌基因共同調(diào)控下可能發(fā)生肝卵圓細(xì)胞向肝癌細(xì)胞轉(zhuǎn)化,但目前無(wú)確切證據(jù)表明卵圓細(xì)胞為肝細(xì)胞癌的唯一來(lái)源,即使是成熟肝細(xì)胞在處于增殖期時(shí),也可發(fā)生過(guò)度增殖而化生為腫瘤前體細(xì)胞。因此片面強(qiáng)調(diào)骨髓干細(xì)胞移植可造成卵圓細(xì)胞異常分化有加大癌癥發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn),而否定其在特定條件下能夠向肝細(xì)胞誘導(dǎo)分化、促進(jìn)肝組織再生是不全面的。所以BMSCs移植后是否會(huì)產(chǎn)生無(wú)法控制的細(xì)胞分化增殖,是否具有致瘤性,相信隨著這些問(wèn)題的解決,BMSCs有望成為治療肝硬化的理想方法。

［1］ 趙東長(zhǎng),陳蕊,余偉華,等.骨髓間質(zhì)干細(xì)胞抑制肝星狀細(xì)胞增殖與活化的體外研究.中國(guó)病理生理雜志,2005,21(6):1139-1143.

［2］ 徐獻(xiàn)忠,陳斌,倪勇,等.大鼠干細(xì)胞移植對(duì)四氯化碳所致大鼠肝硬化的影響.中國(guó)熱帶醫(yī)學(xué),2008,8(1):16-18.

［3］ 張孝良,商中華,王滿(mǎn)倉(cāng),等.不同時(shí)期骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞移植對(duì)大鼠肝纖維化的作用.中國(guó)現(xiàn)代醫(yī)生,2010,48(5):11-12.

132013 吉林醫(yī)藥學(xué)院附屬醫(yī)院

張琦瑋