治疗肝硬化的新星“间充质干细胞”

肝硬化(liver cirrhosis,LC)是一种常见的慢性肝病,我国是全球肝硬化发病率、死亡率最高的国家。表现为肝细胞变性坏死、纤维组织弥漫性增生、再生结节形成等,最终使肝脏逐渐变形、变硬。晚期常出现上消化道出血、继发感染、腹水、癌变等并发症。

肝细胞移植曾一度被认为是很有希望的疗法,但大量研究表明移植后的肝细胞在体内存活和增殖十分困难,临床实用价值不大。


间充质干细胞移植治疗肝硬化正在成为一种损伤小、并发症少、疗效明显的治疗手段。本文就干细胞的生物学特性及其在治疗肝硬化方面的作用进行综述。

2000年,日本学者Alison、Theise、Korbling等研究证实间充质干细胞(mesenchymal stem cells, MSCs)具有向肝实质细胞分化的潜能。

间充质干细胞(MSCs) 是一类具有自我增殖和多向分化潜能的多能干细胞。大量研究表明间充质干细胞(MSCs) 能向多种细胞分化,具有强大的可塑性。在一定的微环境中间充质干细胞(MSCs)可被诱导分化为肝细胞、成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞、骨骼肌细胞等。已经在骨髓、胎盘、脐带、脂肪等许多组织中分离出了间充质干细胞。

肝纤维化及肝硬化的损伤与一般修复机制

正常情况下,肝脏的实质细胞和细胞外基质保持着动态平衡,从而保证肝脏的各种生理功能。

1、肝脏受损后,典型的修复过程包括两个方面:

一方面是肝细胞再生,即新生的肝细胞替代受损、坏死的肝细胞发挥作用。

新生肝细胞来源包括:

(1) 成熟肝细胞,通过有限的有丝分裂补充肝细胞的数量,其增殖能力及修复作用有限;

(2) 肝前体细胞(肝卵圆细胞、肝干细胞),肝脏受损时可定向增殖分化为肝细胞或胆管上皮细胞参与肝脏修复,能起到一定的代偿修复作用,但肝内所含数量有限,在增殖分化能力上弱于多能干细胞;

(3) 非肝源性多能干细胞,如骨髓干细胞、骨髓间充质干细胞等,此类细胞具有强大的增殖分化能力,在肝损害的微环境下可以增殖分化出较多的肝细胞,因此是理想的肝脏修复细胞来源。

另一方面则是纤维组织增生,纤维结缔组织代替了肝正常的实质组织。

因此,阻断或逆转肝纤维化发展进程及促进肝细胞再生是治疗的主要方面。

2、干细胞移植为肝硬化的治疗提供了新的手段:

基础研究:干细胞作为一种具有横向分化能力的多能干细胞,近年来大量研究表明在合适的培养条件下其在体内外均可以向肝细胞分化。

2000年,日本学者使用大鼠骨髓干细胞,加入不同浓度的HGF(干细胞生长因子)进行体外诱导培养之后,发现了骨髓干细胞可以分化为肝样细胞。

干细胞移植在肝病治疗方面的临床研究证实,经干细胞治疗后的患者,其临床一般情况好转,肝功能改善。

1)国内曹葆强、许瑞云等对40例肝硬化门静脉高压症患者的研究表明,自体骨髓细胞经门静脉回输治疗组患者的肝功能和肝纤维化血清学指标有明显改善且无明显不良反应,证实了干细胞移植治疗的可行性。

2)王福生等分析了45例慢性乙肝失代偿性肝硬化患者,其中30例患者接受脐带来源间充质干细胞(UC- MSC)经外周静脉输注治疗,15例患者接受生理盐水作为对照组,随访1年后结果显示治疗组腹腔积液明显减少,肝功能显著改善,MELD Na评分明显减少。

3)Terai等报道了9例肝硬化失代偿期患者经外周静脉骨髓干细胞移植的临床疗效,随访1年后血清白蛋白、总蛋白显著提高,Child-Pugh评分显著减少,并且肝组织活检提示AFP、PCNA(增殖细胞核抗原)显著升高,说明有新的肝细胞生成。

4)沈阳军区总医院消化内科郭晓钟等经股动脉肝内自体骨髓干细胞移植治疗肝硬化102例报告,术后复查提示:血浆蛋白改善在各项指标中最显著,其次为凝血功能的改善,可改善肝脏合成蛋白功能,对目前肝硬化腹水的患者具有积极意义。第2个明显改善的指标为纤维蛋白原和凝血酶原时间,同样代表肝脏的合成功能提高。


干细胞的移植途径

移植途径的选择可能会直接影响到移植细胞在肝脏的定植量,进而影响治疗效果,临床上细胞的移植途径主要包括介入方法行肝动脉输入、门静脉移植、直接注入肝内、外周静脉移植、腹膜腔移植等。


介入手术:经股动脉干细胞移植

间充质干细胞发挥治疗作用的具体机制

目前对于移植的骨髓干细胞或间充质干细胞发挥治疗作用的具体机制有了初步的了解,机制可能包括:

(1) 直接分化:在肝脏损伤微环境的影响下定植、增殖,并分化成为肝细胞发挥作用;

(2) 旁分泌途径: 在肝损伤环境中间充质干细胞可以分泌不同水平的细胞因子相互影响,表现出抗炎症反应的作用,并可能激活肝内的肝干细胞,促进肝细胞再生;

(3)细胞融合: 间充质干细胞可能直接与肝细胞融合,进而启动细胞的增殖过程;

(4) 间充质干细胞通过高表达基质金属蛋白酶降解细胞外基质,直接降解肝内过量沉积的细胞外基质,减轻肝纤维化;

(5)间充质干细胞不仅能分化为肝细胞,而且在体内具有免疫调节的功能,减轻肝脏炎症反应和损伤。

移植细胞的归巢定植的具体机制、远期疗效及安全性的评价等都是需要继续努力的方向。虽然目前很多治疗手段都只限于动物试验和细胞水平,从实验室到临床仍有很长的路要走,但是随着基因干预、靶向治疗、干细胞移植等手段的丰富及发展,人人类攻克肝硬化这一难题的前景将是光明的。

文章整理自:中国期刊网 博雅干细胞

通讯作者:黄朝刚  刘保池

(原标题:间充质干细胞—治疗肝硬化的新方向)
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