骨髓干细胞肝脏移植治疗慢性肝衰竭的研究进展 - 国内文献区干细胞之家



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发表于 2009-3-3 12:28 |只看该作者 |倒序浏览 |打印

作者：张新元  宁更献  王惠芳  侯军良  戴二黑作者单位：河北省石家庄市第五医院 050021



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      【摘要】  对于各种原因引起的慢性肝衰竭，目前最理想的治疗方式有肝移植、生物人工肝等。但是，由于供体的紧缺、移植后的免疫排斥反应、免疫毒性以及高额的治疗费用等限制了上述疗法的临床应用。近年来，随着对肝干细胞研究的深入，许多学者对干细胞移植尤其是骨髓干细胞移植等治疗进行了探索，希望找出一条治疗慢性肝衰竭的有效途径。
      【关键词】骨髓干细胞  肝脏移植  慢性肝衰竭
   对于各种原因引起的慢性肝衰竭，目前最理想的治疗方式有肝移植、生物人工肝等。但是，由于供体的紧缺、移植后的免疫排斥反应、免疫毒性以及高额的治疗费用等限制了上述疗法的临床应用。近年来，随着对肝干细胞研究的深入，许多学者对干细胞移植尤其是骨髓干细胞移植等治疗进行了探索，希望找出一条治疗慢性肝衰竭的有效途径。
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　　1肝干细胞的种类

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　　肝干细胞分为内源性和外源性两大类。内源性干细胞主要有肝实质细胞和胆管源性卵圆细胞［1］。外源性干细胞主要包括骨髓干细胞、胚胎肝细胞和胰腺上皮细胞等。这些细胞都具有干细胞特性，在特定的体内微环境条件下可以分化成肝实质细胞。) O+ H* u- A8 m6 V
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　　2干细胞的特性, g1 g' z0 n% P7 @! r4 w

　　干细胞是一类具有无限期自我更新能力的细胞，在适当条件和刺激下可以分化为不同类型的细胞。目前认为，干细胞具备以下特性：(1)具有自我更新和自我维持能力；(2)具有多分化潜能；(3)具有生理性的更新能力和对损伤反应和修复的能力。干细胞的自我更新与分化需要特定的微环境，可以保持静止状态，也可以发生自我复制和分化，这些行为是由它们邻近的体细胞决定的，后者组成微环境来调节干细胞的生长和分化。在组织受到损伤时，健康细胞产生的干细胞分化抑制因子减少及坏死细胞释放的有丝分裂原能诱导干细胞分化来修复组织损伤。干细胞在适宜的环境和诱导下，可以分化并产生出一个甚至多个系统的各种细胞。

　　3骨髓干细胞的特性3 s9 W9 q2 t2 Q! {4 W& W* j

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　　骨髓干细胞是存在于骨髓中的具有高度自我更新和多向化潜能的干细胞群体［2］，分为造血干细胞和骨髓间充质干细胞，它们可以在特定环境下先分化成多功能祖细胞，进而分化成不同的细胞。近年的研究发现，机体除骨髓外，在脐血、脂肪、外周血及部分器官中也存在骨髓干细胞［3］，但由于骨髓中的骨髓干细胞取材、分离、增殖培养方便，含量相对较高，故骨髓是骨髓干细胞的主要来源。随着对肝干细胞研究的不断深入，目前已经证明骨髓中某些干细胞具有向肝系细胞分化的潜能，于是出现了“骨髓源性肝干细胞”这一概念［4］。因此，分离、培养、诱导分化用于肝病治疗的骨髓源性肝干细胞研究受到广泛重视。3 |/ l5 ~( g- U8 y# u: P

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　　Petersen等［5］通过以下实验发现肝干细胞和一些肝细胞可能部分来源于骨髓或与骨髓相关。他们将一雄性大鼠的骨髓移植到致死量照射的同源雌性大鼠，结果发现，在骨髓移植后13 d，骨髓细胞在受体动物肝内分化为肝卵圆细胞和肝细胞，表明它们来源于骨髓供体细胞。实验表明，骨髓中含有能够分化为肝细胞潜能的干细胞，一些卵圆细胞有可能来源于骨髓。
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　　骨髓干细胞可以分化为肝细胞，这种现象也可发生在人类。Theise等［6］做了如下实验，6例器官移植患者，其中2例骨髓移植为男性供体向女性患者提供骨髓，4例肝移植为女性供体向男性患者提供肝脏，结果所有患者肝组织内均可见Y染色体阳性的肝细胞及胆管细胞，提示接受骨髓移植女性患者肝组织内Y染色体阳性细胞源于男性供体骨髓，男性患者肝组织内Y染色体阳性细胞则来源于自身骨髓/造血干细胞。实验表明，人类骨髓干细胞确实可以转移定位于肝脏并分化为成熟的肝实质细胞。
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　　骨髓干细胞通常出现在骨髓中，能够分化为多种细胞，包括骨、肌肉、脂肪、心肌细胞等。上述研究表明骨髓干细胞同样可分化成为肝实质细胞。骨髓细胞具有以下优点：(1)可以制备富含干细胞的骨髓细胞；(2)通过转导促进基因能够增加骨髓来源的肝细胞；(3)可用骨髓来源肝细胞用于生物人工肝。此外，促肝细胞生长因子也可以通过促进包括骨髓干细胞的肝前细胞分化用于慢性肝衰竭的治疗。干细胞移植治疗血液病、肌肉损伤修复、神经系统疾病及心血管疾病已应用于临床，并取得了良好效果，自体骨髓干细胞移植治疗肝损伤将为肝脏疾病的治疗提供新的途径。

　　4干细胞肝脏移植技术+ w; {% O! E! k; N/ o  N

　　干细胞肝脏移植是将干细胞移植到患者肝脏内，分化为有功能的实质细胞，以替代因退变、损伤、基因缺陷或自身免疫而受损的肝细胞，重构组织器官的结构和功能，是器官移植的发展和改进。经研究，细胞移植已具有较为完备的实验及理论基础，在治疗器官衰竭和多种遗传代谢性疾病方面蕴涵着巨大的潜能。介人放射学的飞速发展也为细胞经导管体内移植提供了条件。因此，在理论与技术方面均为干细胞肝脏移植提供了保障。

　　目前，多采用自体骨髓干细胞肝脏移植技术，通过介入技术，将自体骨髓干细胞直接注人肝脏。骨髓干细胞直接来源于成人的骨髓，采集方便，不存在免疫排斥反应，且毒副反应轻微，作为干细胞的生物学特性及优势，使其有可能成为干细胞移植的理想选择。0 H5 w; }, q9 E0 s0 w

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　　我院对40例肝硬化失代偿期和慢性重症肝炎患者进行了自体骨髓干细胞移植治疗。在无菌条件下，患者行局部麻醉消毒，经离心、分离制成细胞悬液，在X光透视下，经股动脉插管至肝固有动脉，将分离好的骨髓干细胞悬液注入肝内。观察发现，在移植8 周后，37例(92.9％)ALT逐渐降低，34例 (85％)TBIL逐渐下降，35例(87.5％)ALB逐渐升高，37例(92.5％)PTA不同程度升高，37例(92.9％)胆碱脂酶活力升高，34例(85％)胆固醇升高。表明骨髓干细胞移植治疗后，患者肝脏功能明显改善。我们还观察了自体骨髓干细胞移植后患者临床症状的变化，发现移植后大多数患者有明显的改善。40例移植患者均未发现严重不良反应及并发症［7］。

　　5干细胞肝内移植面临的问题
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　　干细胞肝内移植在临床上仍存在着以下问题：(1)干细胞有效率问题。在疾病条件下，移植干细胞所处的内环境可能与体外培养的环境不一，如何筛选正常的移植用干细胞，并维持种植肝脏后的干细胞持续数代的有效分裂和存活，仍是有待解决的重要课题；(2)移植时机问题。由骨髓干细胞获得的肝干细胞，在其发育成熟的哪一个阶段进行体内移植可以达到最佳效果，目前尚未定论。在细胞分化早期移植，细胞未具备肝干细胞重要标志或功能；在细胞分化晚期移植，其增殖能力已大为降低，移植入肝内难以改善肝脏功能；(3)移植数量问题。在动物实验中，肝干细胞移植数量级别一般在106～107，数量太少，在肝内难以发挥作用，数量太大，又面临肝内血管阻塞等危险，而适合人体肝内移植的细胞数量尚无报道，需要大量临床前研究来摸索最适合人类肝内移植的细胞数量；(4)细胞移植后肝内定位跟踪问题。目前，最为常用的体内移植细胞示踪剂多为荧光物质，国外也有报道将携带染色体的肝干细胞移植到雌性动物肝内，通过染色体示踪。上述方法存在的问题是了解移植细胞体内定居、增殖情况时，均需取得肝脏组织做病理切片检查，这就失去了动态观察移植细胞在宿主体内连续性变化的机会，同时不适合临床应用。活体示踪剂可以动态连续的观察移植细胞在受体肝内的定居、增殖情况，成为近年来细胞移植研究领域的热点技术，但活体示踪剂标记效率不高的问题尚未解决。所以，一种良好示踪剂的寻找成为细胞移植必须攻克的难题。
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　　4应用前景; X' ?' p9 m1 s& T/ p1 K# L  c9 }

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　　虽然应用骨髓干细胞治疗慢性肝衰竭的研究尚处于初始阶段，但其未来的应用前景十分广阔。我国病毒性肝炎发病率达113.2/10万人，乙型肝炎病毒感染约1.2亿，丙型肝炎及酒精性肝炎、脂肪性肝、药物性肝炎、自身免疫性肝炎等发病率也在不断增加，约30%的肝炎最终因肝功能衰竭而死亡，慢性肝炎中，肝硬化失代偿的年发生率为3%，5年累计发生率约16%，失代偿期肝硬化的5年病死率为70%～86%［8］。肝脏干细胞治疗的研究在治疗慢性肝衰竭方面取得了很大进展，国内外学者均有输注骨髓干细胞有助于缓解慢性肝衰竭所致肝功能不全的报道，而且在生物人工肝等组织学方面取得了新进展。此外，肝干细胞还可以作为基因治疗的载体或靶细胞用以治疗肝硬化、肝癌、遗传性代谢性肝病等难治性肝病。总之，骨髓干细胞移植为上述难治性肝病的治疗提供了一个新思路，相信随着对骨髓干细胞研究的不断深入，慢性肝衰竭治疗中的许多问题将逐步得到解决。这些均为肝脏再生医学的发展创造了条件。关于肝再生治疗选用的干细胞类别、诱导分化等均需进一步研究完善。

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　　总之，伴随着肝脏疾病发病机制的了解和肝干细胞研究的深入，骨髓干细胞移植有望在治疗肝脏疾病中发挥越来越重要的作用。+ R  U% j! z7 V
      【参考文献】) m  `: m) ?6 s2 {0 q7 ~, J, M
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　　2  Yao P，Zhan Y，Xu W，et al.Hepatocyte grow th factorinduced proliferation of hepatic stemlike cells depends on activation of NFkappaB．J Hepatol，2004，40：391398.
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　　3  Kronenwett R,Haas R.Differentiation potential of stem cells from bone marrow.Med Klim(Munich),2006,22:182185.

　　4  陈积圣,商昌珍.应用肝干细胞治疗难治性肝病的进展.中国普通外科杂志,2007,3:269271.9 f! E  M' f& n$ t: H

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　　5  Petersen BE, Bowen WC, Patrene KD, et al. Bone marrow as a potential source of hepatic oval cells. Science,1999,284:11681170.& r& K- N5 H' ]! M8 o8 X( J8 d# t

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　　6  Theise ND, Nimmakayalu M, Gardner R, et al. Liver from bonemarrow in humans. Hepatology,2000,32:1112.
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　　7  宁更献，侯军良，张新元，等.自体骨髓干细胞移植治疗慢性肝衰竭40例临床研究.河北医药,2007,29;327328.
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