邵明冰
(吉林省延吉市延邊大學醫學部,吉林 延吉 133000)
1.1 骨髓干細胞的分類
骨髓中的干細胞包括造血干細胞(hematopoietic stem cells,HSCs)、間充質干細胞(mesenchymal stem cells,MSCs)和多潛能成體祖細胞如內皮祖細胞(EPC)等;造血干細胞來自胚胎期卵黃囊的中胚層,是骨髓造血系統的生力軍。來源于中胚層未分化的間質細胞構成間充質干細胞,其表達多種表面抗原,如SH2、SH3、CD44等[1],多潛能成體祖細胞可分化為內、中、外胚層來源細胞,EPC更被認為是發揮血管新生治療作用的關鍵。
1.2 骨髓干細胞的定居和遷移
骨髓干細胞最先生成于卵黃囊中,然后被輸送到胚胎肝、脾等淋巴器官,分娩前出現在骨髓中。造血干細胞補充大量血細胞,釋放入血液。EPC則負責補充機體組織或器官的細胞更新,隨血流進入組織,定居并分化為功能細胞[2]。
1.3 骨髓干細胞的分化 由于所處的微環境不同,受控于不同的調節系統,干細胞可發育成不同的子代;近年來累積實驗顯示,骨髓干細胞能夠分化為多種成體組織,如神經系統、心肌、肝、胃腸道、骨、眼、表皮等[3-6]。
血管新生是指將血管生長因子等促血管新生因子補充到缺血組織中,與內皮細胞相互作用,促進新生血管生成。骨髓中的干細胞含多種細胞成分,其中CD34+干細胞中含有內皮祖細胞,在缺血組織中分化成血管內皮細胞。自體骨髓干細胞移植后,干細胞在缺血肌肉內分化成內皮樣細胞,然后演化為毛細血管,再逐漸塑形為小側支血管。
成年個體的骨髓中含有多種干細胞成分,如EPC、MSCs等。Shintani 等[7]對家兔缺血下肢進行了自體骨髓單個核細胞移植,采用DSA和缺血組織切片毛細血管密度觀察等觀察方法,證實移植組側支血管及血管新生較對照組均有明顯增加。張鴻坤等[8]利用核示蹤方法明確了缺血肢體中移植的自體骨髓干細胞CD34+干細胞參與了新生血管形成;Kamihata及 Fujiyama 等[9,10]的動物實驗顯示應用自體骨髓干細胞誘導的血管新生作用優于自體外周血干細胞。
肢體缺血性疾病多見為糖尿病足、血栓閉塞性脈管炎和下肢動脈硬化閉塞癥[11,12]。繼1997年,Asahara開創了干/祖細胞治療缺血性疾病先河后,日本學者最先取得臨床成功。首都醫科大學第一附屬醫院血管外科于2003年在國內率先開展了這一新技術并取得成功。近期進行的中期療效和安全評估肯定了其臨床安全性和有效性。目前,臨床主要采用下肢肌肉注射和下肢動脈導管注射兩種治療途徑。骨髓動員刺激后的骨髓干細胞移植是新近出現的治療方法,值得研究和推廣。谷涌泉等[13]進行自體骨髓干細胞和外周血干細胞移植治療下肢缺血的對比研究發現無論是骨髓干細胞還是外周血干細胞移植治療下肢缺血都是有效的方法;但對同時伴心腦血管病變的患者,進行自體干細胞移植,尤其是采用外周血干細胞移植需特別慎重。
采用自體骨髓干細胞移植將不存在免疫排斥的問題,但是否會在移植部位分化為其他組織或出現腫瘤樣生長?移植的療效、安全性等問題,移植途徑、最佳時機、部位、植入細胞數量以及安全性評價方法等還需繼續探索。但骨髓自體干細胞移植治療下肢缺血性疾病已向人們展示出巨大的應用潛能,相信未來骨髓干細胞移植必定會成為綜合治療手段中不可或缺的部分。
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