中藥對(duì)干細(xì)胞的作用研究進(jìn)展*

呂夢(mèng)婷 黃曉桃 吳云霞△

1華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院，中藥/藥理系，武漢 430030 2華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬湖北省婦幼保健院，武漢 430070

干細(xì)胞是一類具有多向分化潛能和自我復(fù)制功能的早期未分化細(xì)胞，按其來(lái)源不同可分為胚胎干細(xì)胞和成體干細(xì)胞。在特定條件下，干細(xì)胞可以分化成功能不同的細(xì)胞，形成多種組織和器官。近年來(lái)，隨著研究的逐漸深入，在越來(lái)越多的組織和器官中均發(fā)現(xiàn)了干細(xì)胞的存在[1]。干細(xì)胞的多向分化潛能和自我復(fù)制功能，使其在組織結(jié)構(gòu)和功能的維護(hù)更新及損傷修復(fù)中發(fā)揮重要作用，因此干細(xì)胞的應(yīng)用將為臨床某些疾病的治療提供新方法和新思路[2]。中醫(yī)藥具有幾千年悠久歷史，不僅是中華民族的寶貴財(cái)富，也是世界傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)的重要組成部分。中藥材來(lái)源廣泛、作用靶點(diǎn)多且毒副作用小，在各類疾病的治療中發(fā)揮著重要作用。隨著對(duì)中醫(yī)藥的不斷深入研究，許多學(xué)者發(fā)現(xiàn)，中藥能夠促進(jìn)干細(xì)胞的增殖和分化，并能直接在干細(xì)胞治療中產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，為疾病的治療開(kāi)辟新前景。近年來(lái)有關(guān)中藥干預(yù)干細(xì)胞的研究成為熱門(mén)領(lǐng)域，現(xiàn)本文從基礎(chǔ)和臨床兩個(gè)方面對(duì)中藥復(fù)方、單味藥及其有效成分對(duì)干細(xì)胞作用的研究作如下綜述。

1 中藥對(duì)干細(xì)胞的作用

1.1 中藥復(fù)方對(duì)干細(xì)胞的作用

目前，中藥大多以復(fù)方的形式治療疾病。復(fù)方體現(xiàn)了中藥之間的協(xié)同效應(yīng)，達(dá)到增效減毒的目的，因此對(duì)復(fù)方的研究與實(shí)際臨床應(yīng)用更貼近。近年來(lái)，中藥復(fù)方對(duì)胚胎干細(xì)胞、骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞、造血干細(xì)胞乃至毛囊干細(xì)胞的作用均有較多文獻(xiàn)報(bào)道，其為中藥聯(lián)合干細(xì)胞移植治療相關(guān)疾病奠定基礎(chǔ)。

安紅梅等[3]以食用左歸丸的大鼠含藥血清培養(yǎng)小鼠胚胎干細(xì)胞CRL-1825細(xì)胞株，以探討補(bǔ)腎陽(yáng)中藥對(duì)小鼠胚胎干細(xì)胞的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)補(bǔ)腎陽(yáng)中藥可以有效抑制CRL-1825細(xì)胞凋亡。劉光旺等[4]以補(bǔ)腎填精方(熟地黃、龜板、鹿角膠、制首烏、枸杞子、淫羊藿、蛇床子、川牛膝等)的大鼠含藥血清培養(yǎng)去勢(shì)小鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(BMSCs)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)補(bǔ)腎填精方含藥血清能促進(jìn)去勢(shì)小鼠BMSCs的增殖以及成骨基因的表達(dá)和鈣結(jié)節(jié)的形成，且這種促進(jìn)作用與Wnt/β-catenin信號(hào)通路存在密切關(guān)系。唐干益等[5]發(fā)現(xiàn)當(dāng)歸補(bǔ)血復(fù)方也具有促進(jìn)BMSCs增殖的作用。許淑芬等[6]通過(guò)檢測(cè)服用中藥組方的健康志愿者外周血細(xì)胞及血中各造血細(xì)胞生長(zhǎng)因子的表達(dá)發(fā)現(xiàn)，中藥組方能通過(guò)增強(qiáng)造血生長(zhǎng)因子IL-3、GM-CSF的基因表達(dá)水平，從而刺激造血干細(xì)胞的分化成熟。馬勇等[7]研究發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)腎中藥血清聯(lián)合骨形態(tài)發(fā)生蛋白BMP-2可協(xié)同促進(jìn)體外培養(yǎng)的人臍血間充質(zhì)干細(xì)胞增殖，且增殖效應(yīng)與干預(yù)時(shí)間和中藥血清濃度具有相關(guān)性。中藥復(fù)方(牛黃、西洋參)可以通過(guò)細(xì)胞因子體系調(diào)節(jié)肝臟干細(xì)胞WB-F344的增殖與分化，從而促進(jìn)肝再生和損傷修復(fù)[8]。在研究中藥益發(fā)復(fù)方對(duì)大鼠毛囊干細(xì)胞作用的研究中，朱培成等[9]發(fā)現(xiàn)中藥益發(fā)復(fù)方能促進(jìn)毛囊干細(xì)胞增生及相關(guān)特異性標(biāo)記物的基因表達(dá)，為中藥益發(fā)復(fù)方治療脫發(fā)提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1.2 單味藥及其有效成分對(duì)干細(xì)胞的作用

中藥復(fù)方有著獨(dú)特的治療功效，但其成分復(fù)雜、靶點(diǎn)較多，不利于具體機(jī)制的研究。研究[10]發(fā)現(xiàn)單味藥及其有效成分對(duì)干細(xì)胞也有一定作用。因此對(duì)單味藥及其有效成分的研究不僅利于了解中藥復(fù)方中各藥物的治療作用及作用機(jī)制，并且能更好地指導(dǎo)中藥復(fù)方配伍，揚(yáng)長(zhǎng)避短，增效減毒，使每味藥材都能發(fā)揮最佳療效。

近年來(lái)，大量研究發(fā)現(xiàn)單味中藥及其有效成分如黃芪、丹參、淫羊藿、何首烏、補(bǔ)骨脂等對(duì)不同類型干細(xì)胞的增殖分化均有不同程度的促進(jìn)作用。王明寧等[11]分別研究參麥、生脈、黃芪、刺五加等4種中藥注射液對(duì)大鼠BMSCs的增殖作用，其中參麥、生脈為復(fù)方制劑，黃芪、刺五加為單味藥。結(jié)果發(fā)現(xiàn)參麥、生脈、刺五加均能誘導(dǎo)BMSCs增殖，其中以刺五加的作用最強(qiáng)。該結(jié)果表明單味藥及其有效成分也可單獨(dú)對(duì)干細(xì)胞產(chǎn)生影響，且某些藥物單味藥作用甚至強(qiáng)于復(fù)方制劑。黃進(jìn)等[12]發(fā)現(xiàn)黃芪多糖對(duì)體外培養(yǎng)BMSCs增殖和干細(xì)胞因子表達(dá)均有刺激作用。另外，張愛(ài)國(guó)等[13]研究了單味中藥黃芪、丹參、淫羊藿、雪蓮花對(duì)大鼠BMSCs增殖活性的作用。實(shí)驗(yàn)分別以黃芪、丹參、淫羊藿、雪蓮花的含藥血清培養(yǎng)大鼠BMSCs，并以15%、10%、5%和1%的濃度梯度探索每種藥物的有效濃度，MTT法檢測(cè)活細(xì)胞數(shù)量。結(jié)果顯示丹參、淫羊藿煎劑無(wú)明顯促進(jìn)大鼠BMSCs增殖的作用，在某些藥物濃度甚至呈現(xiàn)抑制細(xì)胞增殖的效應(yīng)，而黃芪煎劑和雪蓮花醇提液的4個(gè)濃度組均顯著促進(jìn)細(xì)胞增殖。張金生等[14]關(guān)于BMSCs向心肌樣細(xì)胞增殖與分化的研究結(jié)果表明，三七總皂苷、紅景天皂苷以及黃芪有效組分均可促進(jìn)BMSCs增殖分化，防止心肌梗死后心肌重塑。在薛晶等[15]的研究中，黃芩苷對(duì)牙髓干細(xì)胞的增殖雖然無(wú)明顯影響，但其可促進(jìn)牙髓干細(xì)胞成牙、成骨分化。雷勛明等[16]發(fā)現(xiàn)三七總皂甙能促進(jìn)缺氧、缺血性腦損傷新生鼠內(nèi)源性神經(jīng)干細(xì)胞的增殖分化。補(bǔ)腎中藥補(bǔ)骨脂、女貞子、何首烏的有效成分分別為補(bǔ)骨脂素、齊墩果酸以及二苯乙烯苷，張玉蓮等[17]研究發(fā)現(xiàn)它們均能促進(jìn)阿爾茨海默病小鼠胚胎神經(jīng)干細(xì)胞的自我更新，并能促進(jìn)其向神經(jīng)元方向分化。

2 中藥聯(lián)合干細(xì)胞移植的研究

干細(xì)胞是具有自我復(fù)制和多向分化潛能的早期未分化細(xì)胞，在一定條件下，干細(xì)胞可以轉(zhuǎn)化為特定細(xì)胞。因此將干細(xì)胞移植到體內(nèi)使其增殖分化以替代受損細(xì)胞發(fā)揮作用是治療許多疾病的新思路和新方法，并在本質(zhì)上發(fā)展了干細(xì)胞治療技術(shù)[18]。中醫(yī)藥無(wú)論是復(fù)方還是單味藥及其有效成分均對(duì)干細(xì)胞有著不同程度的作用，這使得中藥聯(lián)合干細(xì)胞移植治療某些難治性疾病成為可能。目前，已有中藥聯(lián)合干細(xì)胞移植治療應(yīng)用于臨床，并有大量文獻(xiàn)報(bào)道中藥協(xié)同干細(xì)胞移植的治療作用更為顯著，能提高干細(xì)胞移植治療效率。

2.1 中藥復(fù)方聯(lián)合干細(xì)胞移植的研究

中藥復(fù)方對(duì)干細(xì)胞移植治療作用的研究已有較多報(bào)道，無(wú)論是在臨床疾病模型中的研究還是在臨床治療的觀察中均顯現(xiàn)出較好療效。BMSCs是一種具有自我復(fù)制能力和多向分化潛能的成體干細(xì)胞，能夠發(fā)育成硬骨、軟骨、脂肪和其他類型的細(xì)胞，其分化為何種類型的細(xì)胞取決于其注射的部位，可用于治療多種疾病。近年來(lái)，大量學(xué)者做了中藥干預(yù)BMSCs移植治療相關(guān)疾病模型的研究，證實(shí)了中藥聯(lián)合干細(xì)胞移植治療疾病的有效性。孫傳秀等[19]采用干細(xì)胞移植聯(lián)合中藥方劑外敷治療糖尿病足，結(jié)果發(fā)現(xiàn)BMSCs移植配合中藥治療糖尿病足可促進(jìn)潰瘍創(chuàng)面的愈合，且潰瘍局部血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)mRNA和蛋白水平表達(dá)明顯增高。成雪等[20]觀察BMSCs聯(lián)合益氣養(yǎng)陰化瘀中藥對(duì)犬糖尿病股動(dòng)脈介入成形術(shù)后血管再狹窄的影響發(fā)現(xiàn)，與單純中藥治療相比，BMSCs聯(lián)合益氣養(yǎng)陰化瘀方效果更為顯著，其為臨床防治糖尿病下肢動(dòng)脈介入成形術(shù)后血管再狹窄發(fā)生提供一種安全、有效的手段。黃鳳等[21]研究BMSCs聯(lián)合中藥對(duì)糖尿病大鼠后肢血流的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，BMSCs聯(lián)合中藥能有效改善糖尿病大鼠后肢血液供應(yīng)。李鑫輝等[22]以柴胡、丹參、紅花、檀香、赤芍、川芎、當(dāng)歸制成舒肝活血中藥復(fù)方并研究其對(duì)BMSCs移植心肌缺血再灌注損傷(IRI)模型大鼠心肌細(xì)胞凋亡及相關(guān)基因表達(dá)的影響，發(fā)現(xiàn)疏肝活血中藥能抑制BMSCs移植IRI大鼠心肌細(xì)胞的凋亡，從而保護(hù)心肌細(xì)胞。對(duì)于中藥聯(lián)合BMSCs移植治療大鼠缺血再灌注腦損傷，研究[23-25]表明，中藥復(fù)方制劑可促進(jìn)BMSCs移植治療大鼠缺血再灌注腦損傷的作用，其可提高腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子水平，保護(hù)神經(jīng)元，減輕腦水腫，比單純BMSCs移植優(yōu)勢(shì)更為明顯。

目前，中藥聯(lián)合干細(xì)胞移植治療神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)及其他疾病也已運(yùn)用于臨床，經(jīng)臨床研究表明中藥聯(lián)合干細(xì)胞移植療效確切。馬海濤等[26]利用自體骨髓干細(xì)胞移植聯(lián)合當(dāng)歸活血湯治療糖尿病足取得較好療效，治療組各項(xiàng)指標(biāo)與單獨(dú)的骨髓干細(xì)胞移植相比，均有明顯好轉(zhuǎn)。盧愛(ài)麗等[27]運(yùn)用臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞(UC-MSC)結(jié)合補(bǔ)腎中藥治療遺傳性共濟(jì)失調(diào)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)中藥聯(lián)合干細(xì)胞治療可延緩病情發(fā)展；吳潔瓊等[28]發(fā)現(xiàn)UC-MSC移植聯(lián)合中藥治療肝硬化可有效改善肝功能，減少不良反應(yīng)和并發(fā)癥；另外中藥前期干預(yù)UC-MSC治療類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎也具有良好效果[29]。對(duì)于翼狀胬肉，目前最理想的治療方法為手術(shù)切除聯(lián)合自體角膜緣干細(xì)胞移植加口服中藥，該治療方案能減少術(shù)后胬肉復(fù)發(fā)，又可促進(jìn)創(chuàng)面愈合，縮短術(shù)后恢復(fù)期[30-31]。楊博華等[32]采用自體骨髓干細(xì)胞移植聯(lián)合中藥治療下肢動(dòng)脈閉塞性疾病，發(fā)現(xiàn)益氣活血中藥后可提高自體骨髓干細(xì)胞移植后的治療效果，顯著改善臨床癥狀和缺血部位的局部氧濃度，表明中藥聯(lián)合干細(xì)胞移植能促進(jìn)缺血肢體的局部血液循環(huán)。此外，中藥聯(lián)合自體造血干細(xì)胞移植治療難治性急性髓細(xì)胞白血病、自身免疫病以及外周靜脈穿刺中心靜脈置管所導(dǎo)致的機(jī)械性靜脈炎療效均優(yōu)于單獨(dú)使用中藥或進(jìn)行干細(xì)胞移植治療[33-35]。

2.2 單味藥及其有效成分聯(lián)合干細(xì)胞移植的研究

單味藥及其有效成分對(duì)干細(xì)胞移植治療作用的臨床研究較少，但在動(dòng)物模型的研究中我們?nèi)钥砂l(fā)現(xiàn)單味藥及其有效成分對(duì)干細(xì)胞移植治療具有顯著療效。研究[36]表明，黃芪在造血干細(xì)胞移植后造血重建后期發(fā)揮促進(jìn)作用，其與G-CSF、IL-11聯(lián)用促進(jìn)移植后造血重建療效明顯。MSCs移植是治療脊髓損傷的有效方法，黃芪注射液在體內(nèi)具有誘導(dǎo)MSCs向神經(jīng)細(xì)胞分化的能力，并協(xié)同MSCs促進(jìn)大鼠脊髓損傷修復(fù)[37]。黃芪皂甙Ⅳ聯(lián)合BMSCs促進(jìn)腦缺血再灌注損傷大鼠血管生成和神經(jīng)功能恢復(fù)的作用優(yōu)于單獨(dú)治療組，且黃芪皂甙Ⅳ聯(lián)合BMSCs移植對(duì)腦缺血再灌注神經(jīng)元細(xì)胞凋亡有協(xié)同抑制作用，其機(jī)制可能與黃芪皂甙Ⅳ上調(diào)腦缺血區(qū)SDF-1、Bcl-2表達(dá)和Bcl-2/Bax比值，抑制Bax、caspase-3表達(dá)，促進(jìn)BMSCs遷移和存活有關(guān)[38-39]。此外，在蟲(chóng)草多糖聯(lián)合BMSCs移植治療肝硬化大鼠、丹參干預(yù)BMSCs移植治療急性心肌梗死大鼠以及三七總皂甙聯(lián)合神經(jīng)干細(xì)胞誘導(dǎo)分化多巴胺能神經(jīng)元移植治療帕金森病大鼠的實(shí)驗(yàn)研究中，單味藥及其有效成分聯(lián)合干細(xì)胞移植效果均較單獨(dú)干細(xì)胞移植顯著[40-42]。

3 問(wèn)題與展望

目前有關(guān)中藥對(duì)干細(xì)胞的影響成為最活躍的研究領(lǐng)域，但無(wú)論是中藥復(fù)方還是單味藥及其有效成分，其作用靶點(diǎn)及機(jī)制仍不十分清楚。中藥聯(lián)合干細(xì)胞移植治療的研究還處于起步階段，仍需要更多深入的研究與探討。但毫無(wú)疑問(wèn)，中藥聯(lián)合干細(xì)胞移植在治療相關(guān)疾病方面已顯示出較好的治療效果，將具有廣泛的應(yīng)用前景。