應(yīng)用干細(xì)胞防治高原低氧反應(yīng)的綜述

李非 梁飛 林峰

摘要：全世界約有1.4億人生活在海拔2500m以上的高原地區(qū)，探索防治高原病的安全有效措施對保障高原居民和部隊(duì)軍事的身體健康及作業(yè)能力等具有重要價(jià)值。本研究探尋到幾種多能干細(xì)胞并對其防治高原反應(yīng)的潛質(zhì)進(jìn)行了探討。結(jié)果指示應(yīng)用這些干細(xì)胞移植來防治高原反應(yīng)在理論上是有效可行的且潛質(zhì)巨大。本綜述為今后的臨床研究提供了理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：高原低氧反應(yīng);干細(xì)胞;防治;前景

【中圖分類號】R361 ???【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】B ???【文章編號】2107-2306（2019）04-221-02

The Review on the Application of Stem Cells for High Altitude Sickness Prevention and Treatment

Li Fei^*， Liang Fei， Lin Feng

[Abstract] About 140 million people around the world live in the high-altitude area with an altitude of more than 2500m. It is of great value to explore the safe and effective means to prevent and treat high altitude sickness for the health and operational capability of plateau residence and army. In this study several potential stem cells were found and the potential for preventing and treating altitude hypoxic reaction was discussed. The results indicate that the application of the stem cells transplantation in preventing and treating high altitude reaction is theoretically effective and significant. This review provided a theoretical basis for the clinical study in future.

[Key words] altitude hypoxic reaction; stem cells;prevention and treatment;prospect

1.高原低氧反應(yīng)

高海拔地區(qū)低壓低氧致使機(jī)體缺氧進(jìn)而影響能量代謝和生理行為即高原反應(yīng)，嚴(yán)重可危及生命。當(dāng)平原人快速進(jìn)入海拔3000m以上高原時(shí)引發(fā)頭痛、心慌、呼吸困難等一系列臨床癥狀稱為急性高原反應(yīng)。慢性高原反應(yīng)患者機(jī)體各組織器官處于慢性缺氧狀態(tài)，紅細(xì)胞代償性增多、全血粘滯度增高、血小板聚集力增高、紅細(xì)胞功能下降而使機(jī)體攜氧能力降低、動(dòng)脈血氧分壓下降、細(xì)胞損害及內(nèi)氧化代謝障礙表現(xiàn)出的一系列臨床癥狀如高原紅細(xì)胞增多癥。健康機(jī)體在神經(jīng)-體液調(diào)節(jié)下會(huì)發(fā)生一系列生理上的代償適應(yīng)性改變包括心率、毛細(xì)血管和肺通氣量增加，無氧代謝能力增強(qiáng)、低氧誘導(dǎo)因子激活等以更好的應(yīng)對高原低氧環(huán)境即習(xí)服[1-5]。

目前高原反應(yīng)的防治主要用吸氧和藥物如紅景天、乙酰唑胺和復(fù)方黨參片等。另一方面適應(yīng)性鍛煉是國內(nèi)外公認(rèn)的預(yù)防急性高原病、促進(jìn)習(xí)服的有效措施其機(jī)制可能在增強(qiáng)心肺功能，改善對氧的攝取、運(yùn)輸和利用^[6]。這些方法雖然有效但存在一定的不足如效果慢或不明顯等。因此研發(fā)一種新型的高效安全又可從根本上防治高原低氧反應(yīng)的措施價(jià)值重大。

2.應(yīng)用干細(xì)胞防治高原低氧反應(yīng)的潛質(zhì)

2.1候選干細(xì)胞

干細(xì)胞是一類原始未充分分化、尚不成熟的特殊細(xì)胞群體具有自我更新、高度增殖、多向分化、分泌多種因子和再生各種組織器官的潛能在損傷組織自行修復(fù)、再生和功能恢復(fù)中發(fā)揮著積極的作用，在治療難以自愈的組織創(chuàng)傷和疾病、延緩機(jī)體衰老等方面顯示出重要的應(yīng)用前景[7，8]。

目前雖尚未出現(xiàn)應(yīng)用干細(xì)胞直接治療高原低氧反應(yīng)的研究報(bào)道但根據(jù)干細(xì)胞生物學(xué)特性、高原反應(yīng)的癥狀及改善機(jī)理等我們挑選出幾種多能干細(xì)胞包括骨髓源神經(jīng)干細(xì)胞BMSCs-NSCs、胎盤間充質(zhì)干細(xì)胞PDMSCs、骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞BMSCs、臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞UCMSCs、誘導(dǎo)多能干細(xì)胞iPSC。這些干細(xì)胞在改善及修復(fù)神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、免疫調(diào)節(jié)和機(jī)體適應(yīng)能力上效果顯著且取材廣泛、免疫原性低、易于在體外分離培養(yǎng)和為外源基因轉(zhuǎn)染和表達(dá)，沒有倫理問題等優(yōu)點(diǎn)展示出很大的臨床價(jià)值。故推斷其具有可防治高原低氧反應(yīng)的功效，為了論證本研究列舉了如下一些典型的應(yīng)用這些干細(xì)胞明顯改善神經(jīng)、心腦血管和肺功能的研究。

2.2典型研究

成體中樞神經(jīng)特別是大面積損傷后僅靠自身的神經(jīng)干細(xì)胞難以完成神經(jīng)功能的再生修復(fù)。丁紅芳等發(fā)現(xiàn)PDMSCs可顯著改善缺氧缺血大鼠的神經(jīng)功能缺陷，減輕機(jī)體的炎性反應(yīng)具有一定的神經(jīng)保護(hù)作用[9]。閆迪等指出BMSCs移植可降低腦損傷大鼠神經(jīng)元凋亡指數(shù)，分泌生長因子誘導(dǎo)內(nèi)源性神經(jīng)細(xì)胞增殖，改善微循環(huán)，促進(jìn)損傷部位神經(jīng)纖維的重生和神經(jīng)功能恢復(fù)[10]。陳曉娟等提出BMSCs-NSCs植入顱內(nèi)后可促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞的再生、髓鞘形成和纖維生長進(jìn)而可有效改善腦梗死大鼠的神經(jīng)功能[11]。

徐芹芹等指出MSC治療能明顯改善潰瘍面積和血運(yùn)及氧的供應(yīng)等指標(biāo)。其高效歸巢和分泌各種血管生長因子如VEGF、HGF等能力及組裝的外泌體能誘導(dǎo)缺血組織的內(nèi)皮細(xì)胞增殖和遷移，改善促血管生長因子的表達(dá)，調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)，促進(jìn)缺血組織及血管的修復(fù)和再生，改善血液循環(huán)[12]。

張琦等指出移植的BMSCs能自動(dòng)歸巢至受損肺組織并分泌免疫調(diào)節(jié)等因子激活肺組織自我修復(fù)的潛力，改善局部微循環(huán)重建肺泡氣體交換恢復(fù)免疫功能不協(xié)調(diào)[13]。

3.前景及意義

綜上可知干細(xì)胞移植可能從根本上改善習(xí)服能力，應(yīng)用其防治高原病在理論上有效可行潛質(zhì)巨大且前景光明。本研究為其臨床研究提供了理論依據(jù)然其具體治療方案及療效還有待臨床研究進(jìn)一步驗(yàn)證。

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