腎精與干細胞的同一性研究及運用前景探討

【摘要】干細胞是形成機體和各器官組織的原始細胞，其來源、功能等與中醫(yī)藏象理論中腎精有較多共性，探討兩者之間的關系，有助于揭示“腎精”的物質(zhì)基礎和內(nèi)涵，并有利于以傳統(tǒng)中醫(yī)理論為指導，進行干細胞干預研究。

【關鍵詞】腎精；干細胞；同一性；研究；運用

【中圖分類號】R2-031 【文獻標識碼】A 【文章編號】1007—8517（2012）10—0014—02

干細胞是形成機體和各器官組織的原始細胞，中醫(yī)藏象理論中的腎精，是全身臟腑陰陽之根，生命之本，與干細胞有較多的共性。近年研究發(fā)現(xiàn)補腎藥具有干預干細胞的作用。本文就腎精和干細胞進行分析、比較，探討兩者之間的內(nèi)在聯(lián)系，試圖揭示腎精的實質(zhì)和內(nèi)涵并探討運用前景。

1 腎精與干細胞的同一性

1．1來源的同一性

傳統(tǒng)中醫(yī)理論認為，腎中所藏先天之精，稟受于父母，與生俱來，是人類生命的本原，“人始生，先成精”，故腎為先天之本。

現(xiàn)代研究表明，最原始的干細胞是胚胎干細胞，又稱為全能干細胞，其稟受于父母，父母的生殖之精結合為受精卵，再由受精卵分裂出胚泡的內(nèi)細胞群，新個體所有的組織細胞均由該群細胞分化、分裂而來，其中任何一個內(nèi)細胞群的細胞在適宜的條件下均可分化成為身體的任何一種組織細胞，故該群細胞被稱為胚胎干細胞或全能干細胞。

1．2作用的同一性

傳統(tǒng)中醫(yī)理論認為，在胚胎發(fā)育和臟腑器官形成乃至于出生后的生命歷程中，先天之精不斷地由腎輸注于各臟腑器官，在后天之精的充養(yǎng)下，維持著各個臟腑組織器官的形態(tài)和功能穩(wěn)定，若先天之精異常，則會導致稟賦異常，繼而產(chǎn)生相應的出生缺陷。

現(xiàn)代研究表明，隨著胚胎的發(fā)育和臟腑器官的分化和成熟，胚胎干細胞逐漸失去了全面分化的能力，而逐漸遷移到各種器官組織中，成為特定的組織干細胞（造血干細胞、間充質(zhì)干細胞、生殖干細胞、神經(jīng)干細胞、皮膚干細胞等），組織干細胞通過分裂和多向分化，成為這些組織器官生長、發(fā)育、修復的原始基礎（先天生后天）。組織干細胞在后天所得到的水谷精微的充養(yǎng)下，能夠以不對稱分裂的形式得以自我更新（后天養(yǎng)先天），維持著數(shù)量的動態(tài)平衡，從而保證了機體器官和臟腑組織正常的形態(tài)和功能的維持。可見干細胞與先天之精在來源、功能和充養(yǎng)（維持）上均具有共通點，干細胞可能是先天之精在細胞層面的存在形式。

2 腎精與干細胞的內(nèi)在聯(lián)系

近年來，有部分學者開始注意到干細胞與先天之精間的相似性，從干細胞角度對先天之精和腎為先天之本的理論進行了討論，提出了從干細胞角度探討腎精和腎為先天之本的理論的思路，并進行了一些實驗研究，結果表明補腎藥具有干預干細胞的作用，揭示了腎精與干細胞的內(nèi)在聯(lián)系。

2．1補腎藥可維持干細胞的數(shù)量和功能狀態(tài)

安紅梅等將補腎陽中藥復方大鼠含藥血清加入小鼠胚胎干細胞株CRL-1825中，結果顯示可以抑制CRL-1825細胞凋亡，促進CR-1825細胞干細胞狀態(tài)維持基因N0tchl的表達，抑制抑癌基因P16INK4a基因表達。胡兵、安紅梅等將左歸丸含藥血清加入CRL-1825中，結果顯示細胞株分化、凋亡減少，增殖期細胞比例增加、wilt、0ct4基因的轉錄、表達增加，而P16INK4a基因的轉錄和表達下降，用RNA干擾writ、0ct4基因表達后，凋亡增加。曾意榮、周健洪等研究表明復方補。腎中藥和龜板含藥血清均可促進體外骨髓間充質(zhì)細胞的增殖；龜板含藥血清還可以促進與DNA合成有關的Brdu和細胞增殖有關的PCNA的陽性細胞數(shù)。上述研究顯示部分補腎陰和腎陽中藥復方、單味補腎中藥可通過促進干細胞增殖、減少干細胞凋亡和分化，從而維持干細胞的數(shù)量和不分化的功能狀態(tài)。

2．2補腎藥可誘導干細胞的定向分化

研究表明補腎藥還可誘導干細胞的定向分化，如將補腎方藥（淫羊藿、黃芪、杜仲、補骨脂和骨碎補）醇提劑加入骨髓基質(zhì)干細胞培養(yǎng)中，可促進干細胞的增殖和向成骨方向分化及礦化。巴戟天水提物及醇提物均能促進含藥血清法體外培養(yǎng)的骨髓基質(zhì)細胞向成骨細胞分化，且巴戟天醇提物的作用強于水提物。淫羊藿總黃酮含藥血清加入大鼠MSCs培養(yǎng)液中，強烈刺激MSCs的增殖和成骨性分化。補腎化痰方地黃飲子可誘導骨髓間充質(zhì)干細胞向神經(jīng)細胞分化；成年大鼠骨髓間充質(zhì)干細胞受龜版血清誘導后神經(jīng)元樣細胞NF表達陽性；左歸丸可部分拮抗左旋單鈉谷氨酸對神經(jīng)干細胞的抑制作用，顯著增加Nestin陽性細胞的比率。地黃多糖誘導培養(yǎng)24h后，骨髓間充質(zhì)干細胞顯示為典型的神經(jīng)細胞樣形態(tài)，神經(jīng)絲蛋白與膠質(zhì)纖維酸性蛋白陽性細胞數(shù)均明顯高于B-巰基乙醇組，而對照組神經(jīng)絲蛋白及膠質(zhì)纖維酸性蛋白染色均為陰性。提示適宜的補腎方藥和單味補腎中藥、中藥有效成分還可能具有誘導干細胞向不同組織方向定向分化的作用。

3 運用前景一補腎填精，改善造血干細胞

以往中藥對造血干細胞作用的研究較少且主要集中在黃芪、當歸等補氣、補血藥物，為數(shù)不多的補腎藥物與造血干細胞關系的研究顯示：補腎可能具有增加內(nèi)源性、外源性脾集落和造血祖細胞集落數(shù)、促進骨髓細胞進入增殖周期、抑制cD34+細胞凋亡的作用，如：王晉源等報道健脾益腎為主要作用的生血丸1號和2號，可促進小鼠外源性脾集落、粒系祖細胞、紅系祖細胞集落的形成；補腎陰和腎陽的補髓生血劑I號和Ⅱ號灌胃小鼠，可促進內(nèi)源性和外源性脾集落的形成，并促進骨髓細胞進入增殖周期，促進粒系祖細胞集落的形成。龜鹿二仙膠可通過上調(diào)bcl-2mRNA表達抑制環(huán)磷酰胺化療小鼠骨髓cD34+細胞的凋亡；口服龜鹿二仙膠加味中藥，對再障治療的總有效率、骨髓cD34+細胞百分比和凋亡率均優(yōu)于口服康力龍。補腎和解方在體外可提高再障患者BFU-E、CFU-E、CFU-GEMM集落產(chǎn)率及CD34+細胞數(shù)；養(yǎng)陰、溫陽、補血藥均可促進體內(nèi)擴散盒中造血祖細胞集落的形成，補腎生血藥益髓生血靈灌胃小鼠，可促進骨髓GM—CFU、BFU—E和CFU—E集落的形成等，但由于這些研究的立項依據(jù)不在于腎精與干細胞的關系，故其方藥選擇并不側重于補腎，也未對造血干細胞的擴增、歸巢和重建造血進行系統(tǒng)研究。

造血干細胞具有不對稱分裂的特點，能維持自己數(shù)量的相對恒定，但也正是這一特點，讓如何使造血干細胞真正的擴增而不分化從而建立受體永久性造血成為造血干細胞移植中的瓶頸之一；機體的造血干細胞絕大部分處于靜止期，移植后的造血干細胞必須要種植到骨髓的造血微環(huán)境（歸巢）才能建立造血。造血干細胞擴增和歸巢是當前造血研究領域的熱點之一，現(xiàn)有研究主要是在體外運用不同細胞因子組合對培養(yǎng)中的造血干細胞進行刺激或是將造血干細胞與不同的基質(zhì)細胞共同進行培養(yǎng)，但由于無法實現(xiàn)擴增而不分化，這些研究僅限于基礎研究和探索階段，尚未有任何一種穩(wěn)定而有效的方法在臨床中推廣運用；為促進移植后受體造血重建，臨床多采用G—CSF、PDGF等細胞因子，但效果不穩(wěn)定、反彈明顯、價格昂貴。

中醫(yī)理論認為腎精具有生髓化血的作用：腎精生髓，充養(yǎng)于骨，髓亦可以轉化為血成為血液的生成來源之一“血即精之屬也”；而現(xiàn)代醫(yī)學研究顯示所有的造血細胞均來源于胚胎時期就已具備的造血干細胞，在人的一生中，造血干細胞通過自我更新、不斷分裂和多向分化，維持著血細胞數(shù)量的動態(tài)平衡。若能以“造血干細胞屬于腎精”的假說為指導，將中醫(yī)藥“補腎填精”法運用于造血干細胞擴增，將為解決造血干細胞移植中的干細胞來源問題另辟蹊徑；如以干細胞與腎精同一性為指導，系統(tǒng)研究基于“補腎”的藥物干預供體、供移植干細胞、受體三個造血干細胞移植環(huán)節(jié)，改善造血干細胞的功能狀態(tài)，促進其進入增殖周期和歸巢，從而恢復和重建造血，應該成為祖國眾多醫(yī)學干預造血干細胞擴增、歸巢和重建造血的新的突破口。此外，在我國少數(shù)民族醫(yī)藥中，也有著眾多經(jīng)過臨床實踐證明有效的補益方、藥，其中有的藥物，比如藏藥“巴桑母酥油丸”，就已經(jīng)證實具有提高放、化復合損傷小鼠外周血白細胞、紅細胞、血紅蛋白、網(wǎng)織紅細胞數(shù)的作用，以“補”為主導，也可能成為少數(shù)民族傳統(tǒng)醫(yī)藥改善造血干細胞質(zhì)、量的突破口。

基金項目：國家自然科學基金項目（81072893）；成都中醫(yī)藥大學科技基金重點項目（N0．ZRZD200903）。

作者簡介：黃曉芹（1968-），女，教授，博士，研究方向：中西醫(yī)結合基礎。