干細胞在肝硬化的臨床研究現狀

鐘志宏，戴 東

（廣東醫學院附屬醫院 肝膽外科，廣東 湛江524001）

干細胞是一類具有自我復制能力的多潛能細胞，在一定條件下，它可以分化成多種功能細胞。根據干細胞所處的發育階段分為胚胎干細胞和成體干細胞。由于胚胎干細胞的多功能性，能夠分化成任何一種細胞類型（除原生殖細胞），它在再生治療領域的吸引力引人注目。然而，進行胚胎干細胞研究就必須破壞胚胎，而胚胎是人尚未成形時在子宮的生命形式。目前，胚胎干細胞的研究仍然備受倫理、道德、法律的問題困擾。骨髓干細胞主要有兩大類，包括造血干細胞HSC及間充質干細胞MSC。HSC移植治療血液系統及其他系統等均取得令人矚目的進展，同時也為其他類型成體干細胞的研究和應用奠定了堅實的基礎。MSC能夠分化為肝細胞，參與肝臟的損傷修復，改善肝功能。在20世紀50年代末，Farber、Wilson等［1，2］相繼提出了肝卵圓細胞及肝干細胞的概念，在肝臟損傷修復中起到增殖修復作用。

1 間充質干細胞在肝硬化的再生修復機制

目前我國的肝硬化由肝炎后肝硬化為主，肝臟病變如反復持續發展，可在肝小葉內形成纖維隔、再生結節而形成肝硬化。各種病因均可引起肝臟的持續損傷，這些損傷的關鍵作用被歸因于肝星狀細胞激活，基質金屬蛋白酶組織抑制因子TIMPs生成增加，基質金屬蛋白酶 MMP合成減少，TIMP／MMP平衡被打破。研究者［3，4］發現，間充質干細胞在肝纖維化、肝硬化具有再生修復作用。具體的再生修復機制尚不明確。間充質干細胞與肝星狀細胞是相互影響的。國內外研究者［5－7］發現，全面激活的肝星狀細胞可以通過造血干細胞旁分泌的Hh信號轉導通路調解MSCs增殖與分化的能力。與MSCs共培養的HSC－T6或者Kupffer細胞激活的HSCs誘導間充質細胞轉化為肝細胞樣細胞，由肝細胞樣細胞表達白蛋白占78.3%，而AFP，CK18等也表達升高。此外，他們還發現靜態或培養激活的肝星狀細胞沒有發揮MSCs分化的能力。Lee KD等［8］人通過用肝細胞生長因子和抑瘤素M誘導體外實驗發現相同的結論。Lin Nan等［9］人利用大鼠干細胞移植，通過與對照組比較，肝組織羥脯氨酸含量明顯減少和肝星狀細胞凋亡數目明顯增加，發現MSCs能誘導肝星狀細胞凋亡。對于肝臟損傷來說，肝細胞的復制是肝臟修復與再生最快、最有效的方法。Xiao－Lei Sh等人［10］通過豬急性肝損傷模型中，從門靜脈注入間充質干細胞，發現MSCs分化為成纖維細胞，表達不同表達不同的細胞表面標志，包括CD29，CD44，CD45和CD90等。在促炎癥狀態，他們可能會優先分化成成纖維細胞。Nelson Fausto［11］發現，內生源性肝干細胞（卵圓細胞）起著調和修復作用，認為，卵圓細胞不足的時候，MSCs才會向肝細胞衍生而發揮作用。

2 干細胞向肝臟遷移

MSCs衍生為肝細胞樣細胞主要受SDF－1／CXCR4軸調節，在肝臟膽管上皮細胞表達SDF－1。CXCR4，作為SDF－1的受體對于遷移、歸巢和HSCs生存有重大意義。研究發現［12］，對于慢性肝損傷，SDF－1在肝臟的表達增加，而外周血CD34＋細胞增加，沿著SDF－1濃度梯度遷移。Orit Kollet等［13］發現把MSCs移植到膽管周圍時，通過膽管上皮細胞表達的SDF－1，向能產生白蛋白的細胞分化。炎癥導致SDF－1的水平升高與肝損傷引起的MMP－9活性，增加了CXCR4的表達和SDF－1介導的肝臟HSCs的歸巢。另外由于肝損傷引起肝細胞生長因子的分泌，促進CD34＋、CXCR4的上調，與SDF－1介導的定向遷移和干細胞因子協同作用。Pulavendran S等［14］在 MSC和肝細胞生長因子－CNP治療組的組合中發現，Alb、CK18和CK19升高，可能是一種有效的組合來重新補充在肝硬化中的肝實質細胞。Sadia Mohsin等［15］通過肝損傷肝纖維化模型發現，MSCs與表達 CD44、CD90、CD105、CD45、CD34的57BL／6野生型老鼠相關，通過預處理的動物模型CK8、18，白蛋白、Bcl－xl表達增加，而 HGF、Bax、Caspase－3表達下降，通過預處理促進MSCs在肝纖維化中的歸巢及分化，從而治療肝纖維化。

3 MSCs通過融合還是分化？

從一個組織類型的干細胞通過移植后形成其他組織類型，這可能是由于供體中存在成體干細胞或者是供體與宿主細胞融合。Vassilopoulos G等人［16］通過把FAH＋／＋移植到FAH基因突變小鼠模型（FAH－／－）后發現，肝功能正常，并形成再生肝結節，與正常組織學一樣表達FAH基因。更進一步發現，這些肝結節既表達宿主基因又有供體基因，通過宿主與供體基因融合形成多倍體基因組。而Newsome PN 等 人［17］通 過 把 人 臍 帶 血 注 入 到NOD－SCID小鼠模型中發現，干細胞有能力移植到NOD－SCID模型肝中并轉分化為成熟的肝細胞，并且找不到小鼠肝細胞融合的證據。幾個研究表明，融合與轉分化都是極其罕見的事件，至于向哪邊發展，可能與模型有關。

4 干細胞移植灌注的途經差異

MSCs通過門靜脈、肝動脈或其他外周靜脈灌注，有何差異？Terai S等人［18］通過在肝硬化患者的外周靜脈灌注骨髓干細胞發現，血漿白蛋白水平與總蛋白都得到升高，Child－Pugh分得到改善，在肝臟活組織切片中AFP和增殖細胞核抗原PCNA表達提高。而一些研究顯示［4，19－20］，通過肝動脈和門靜脈灌注骨髓干細胞，G－CSF動員骨髓干細胞的遷移與分化，使血漿膽紅素及白蛋白的增加，肝功能得到有效的改善。這提示干細胞移植灌注的途徑可能并不重要。

5 干細胞移植在臨床狀況

骨髓干細胞可以衍生為肝細胞，這在動物實驗中已經得到證實。Theise等人［21］在人類性別不匹配的骨髓（供者為男性，受者為女性）或肝臟（供者為女性，受者為男性）移植病例中，對肝活體組織切片樣品進行了分析，5%至40%的肝細胞含有Y染色體，而膽管細胞中有4%至38%。在丙肝膽汁淤積性肝纖維化中，發現64%的肝細胞為骨髓衍生。在人體中，肝臟損傷后，肝實質細胞也許可以通過骨髓干細胞衍生來補充。

6 干細胞移植存在的問題

相關研究資料顯示，骨髓干細胞在肝損傷的移植后，肝功能能得到有效的改善。而Dalakas E等人［22］通過對酒精性肝炎患者其中男性患者接受女性肝臟移植后發生酒精性肝硬化的肝活體組織切片，利用原位雜交與免疫熒光分析，來自骨髓衍生的肝臟成纖維細胞占7.9%－26.8%，在跨性別與酒精性肝炎的肝移植中，5.025%的成纖維細胞的CD34染色顯示CD34（＋），這提示骨髓干細胞促進肝臟纖維化。而最近國外研究者Sayaka Sekiya等［23］發現，通過篩選12種候選因子，鑒定出兩種轉錄因子的3種特定的組合，由Hnf4α加上Foxa1，Foxa2或Foxa3組成，它們能在體外將成纖維細胞轉化為非常類似于肝細胞的細胞。這提示，在骨髓干細胞移植后，是否存在一種先由骨髓干細胞衍生為成纖維細胞，再通過特定的轉錄因子把成纖維細胞轉化為干細胞？肝硬化作為是各種慢性進行性肝病的終末期表現，是目前仍是基礎及臨床研究難題。肝移植作為一種最有效的治療手段，卻有它的局限性。干細胞移植在肝臟損傷動物模型實驗中得到廣泛的嘗試。

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