臍帶血干細胞的生物學特性及臨床應用進展

摘要：臍帶血作為干細胞的主要來源，已經證實其中含有大量造血干細胞、豐富的間充質干細胞。異體排斥反應小，受病毒感染的風險低等，加之間充質干細胞的免疫調節及加速造血恢復等影響，臍帶血的移植成功率較高。目前臍帶血干細胞移植已經在惡性腫瘤、免疫缺陷病、心臟病、神經系統損傷、組織器官修復、糖尿病、血管疾病等的治療上顯示巨大的潛力與優勢。

關鍵詞：臍帶血干細胞；臨床移植臍帶血干細胞是一類具有多向分化潛能的原始祖細胞，具備自我更新和增殖的能力，在特定條件誘導下可以分化為不同細胞，逐漸作為臨床組織工程的來源細胞。同時也是某些免疫缺陷性疾病，代謝性疾病及部分實體腫瘤的有效治療手段[1]。本文從臍血干細胞的生物學特性、與骨髓干細胞的特性比較以及臨床應用等方面做一綜述。

1臍帶血干細胞的概念

臍帶血是指臍帶內連同胎盤近胎兒一側血管內的血液，目前對提供臍帶血的產婦和胎兒有嚴格的篩選標準，整個臍帶血的采集、分離、凍存等技術都形成了相關的國家標準[2]。昆明醫科大學第二附屬醫院消化內科楊婧

2 臍帶血干細胞的生物學特性

2.1造血干細胞具有高度自我更新能力造血干細胞是尚未分化的原始細胞，在體內數量極少。99.5%以上的造血干細胞處于靜止狀態的G0期，不進行DNA合成和有絲分裂。正常情況下，造血干細胞在不斷產生造血祖細胞的同時，卻又使自己的數量保持不變，自身特性也不發生變化，這就是造血干細胞高度的自我更新和自我維持的特性。

2.2造血干細胞具有很強的分化能力造血干細胞在不同的生理條件下，可以向著淋巴細胞或髓系細胞的方向分化，而髓系造血干細胞，又可以向紅細胞，粒細胞及巨核-血小板分化。

臍帶血中含有大量的造血干細胞、豐富的間充質干細胞，臍帶血干細胞具有自我更新及多向分化潛能，在特定因素的誘導下，可以向各組織和器官分化，如軟骨細胞系，脂肪細胞系，成骨細胞系，骨髓組織及血液組成成分等。

３ 臍帶血干細胞與自體骨髓干細胞相比優缺點

①臍帶血來源豐富、采集方便、安全，收集臍帶血對產婦及新生兒沒有任何危害及損傷，并易于收集、保存；但骨髓采集及利用細胞因子動員外周血獲取干細胞都會給捐獻者或患者本人帶來一定的風險。②臍帶血具有很強的增殖分化能力，臍帶血中的干細胞未完全分化成熟，因此比成人骨髓中的干細胞更原始、有更強的增殖分化能力。③臍帶血中的免疫細胞較為幼稚，免疫功能不成熟，免疫原性較骨髓來源的干細胞更低，異體移植無免疫排斥反應，適宜于不同個體之間的移植，且不產生移植物抗宿主病。④臍帶血干細胞移植安全性較高，臍帶血相對純凈，臍帶血潛伏性病毒和病原微生物的感染及傳播幾率均相對較低，而骨髓干細胞特別是乙肝患者的自體骨髓干細胞，其本身的增殖能力存在缺陷。⑤臍帶血干細胞屬于實體庫，HLA配型較快，不受捐獻者身體狀況影響，也更易于保存和運輸。⑥ 臍帶血干細胞的長端端粒更長，端粒酶更活躍。端粒長度是細胞增殖能力的標志，端粒酶能延長細胞復制過程。

與骨髓干細胞相比缺點：與骨髓及外周血干細胞相比臍帶血干細胞數量有限，多用于低體重兒童移植。臨床試驗隨訪時間不夠長。臍帶血干細胞移植后的粒細胞和血小板恢復緩慢是現在亟待解決的問題。臍帶血干細胞所帶有的先天性基因缺陷可能會轉移給受者。

4臍帶血干細胞的臨床應用：

干細胞作為生物起源的祖細胞，具有三大主要生物學功能：強大損傷修復能力、多向分化潛能和免疫調節功能，臨床上正是利用臍帶血干細胞的這些功能，來進行相應地疾病治療的[3]:

4.1用于血液系統疾病的治療目前臍血干細胞被認為是移植治療血液系統疾病的最佳選擇，臍帶血干細胞經移植后可以分化成紅細胞，粒細胞及血小板以及各類淋巴細胞，以重建受者的造血及免疫功能。

4.2用于帕金森的治療研究證明通過全反式維甲酸誘導可使臍帶血多能干細胞分化成為有功能的多巴胺能神經元。這種誘導后產生的臍血多能干細胞來源的神經元表達酪氨酸羥化酶及多巴胺轉運體等多巴胺神經元特異性分子標志物，在鉀離子刺激下分泌多巴胺。可以為干細胞誘導產生多巴胺能神經元，治療帕金森氏病提供新的途徑。

4.3用于心臟病的治療研究表明臍帶血干細胞可以緩解心臟的損傷，可以遷移至心肌梗死部位，產生新的心肌細胞，減少梗死面積，提高心機功能。

4.4用于糖尿病的治療臍帶血干細胞可以治療1型糖尿病，主要是臍帶血干細胞能夠緩解免疫系統對胰腺的進攻，也可以通過誘導干細胞分化為胰島素分泌細胞，來分泌胰島素，維持正常的血糖水平。

目前，臨床上對臍帶血干細胞的研究越來越深入，但是臍帶血干細胞移植技術還存在一些亟待解決的問題，如單份臍帶血中細胞數量有限，移植后免疫重建延遲等，相信，隨著臍帶血移植技術的越來越完善，臍帶血干細胞的臨床應用也會越來越廣泛。

參考文獻：

[1]Gluckman E. Milestones in umbilical cord blood transplantation[J].Blood Rev， 2011;25(6):255-259.

[2]韓俊領，趙英新，等.臍帶血造血干細胞的分離和冷凍保存研究[J].生物醫學工程與臨床，2006(S1) ：133-135.

[3]羅瞳，李利平.臍血干細胞與創面修復[J].現代生物醫學進展，2011，11（5）:986-988.

編輯/許言