间充质干细胞(mesenchymalstemcell,MSC)属于干细胞的一种,具有干细胞的相应特性,如自我更新、多向分性等,其具有治疗多种退行性及免疫紊乱性疾病的潜在价值,因为其具有一定的分化及免疫调节能力。MSC同时也可以分泌一些重要的生物活性因子,包括具有抗纤维化功能的因子,如肝细胞生长因子。MSC的来源相对稳定(可以反复采集且数量丰富),且现有的MSC分离储存技术已较为成熟,可以大量获得且长期保存。
肝纤维化及肝硬化是多种慢性肝病及肝损伤的结局,常见的致病因素包括慢性肝炎病*感染、酒精性肝病、自身免疫性肝病等。目前临床上针对肝纤维化及肝硬化尚无特异性治疗方法能够达到阻断甚至逆转疾病进程的目的。
干细胞成为干预肝纤维化的新方向
慢性肝病所致的肝纤维化及肝硬化病变的特点主要是正常功能的肝细胞减少及功能性肝组织被破坏,因此,有学者尝试通过注射MSC到肝组织并使其诱导分化为具有功能的肝细胞来改善肝脏代谢、合成及免疫功能,从而达到治疗肝纤维化及肝硬化的目的。
干细胞治疗肝纤维化的三大机制
1、多向诱导分化方面
既往的大量研究均显示了MSC具有极强的可塑性。在不同的细胞外微环境影响作用下,MSC可分化为各种来源于中胚层的细胞系,如脂肪细胞、成骨细胞、软骨细胞、肌细胞及心肌细胞等,同时还可分化为一些非中胚层的细胞,如肝细胞及神经元。细胞水平的体外试验显示,MSC具有向肝细胞分化的潜能,分化所得的肝细胞同样具有合成白蛋白、尿素,储存糖原、摄取LDL及苯巴比妥诱导的细胞色素p的表达等功能,与正常的肝细胞在形态及功能上具有高度的一致性。
2、分泌多种细胞因子
干细胞具有旁分泌多种细胞因子的作用,这些细胞生长因子能够在肝损伤的环境中相互影响,促进原有干细胞的增殖,并表现出抗炎作用,从而促进肝细胞再生;
3、免疫调节
MSC同样可以抑制属于固有免疫系统的单核细胞、树突状细胞(dendriticcell,DC)、巨噬细胞及自然杀伤(naturalkiller,NK)细胞功能,而这些细胞在慢性肝病、肝纤维化及肝硬化的形成中也发挥了十分重要的免疫调节控制作用如Machado等在细胞水平的研究显示,MSC可以抑制单核细胞转换为具有强效抗原提呈功能的DC,也可以抑制DC分泌TNF-aJFN-y及IL-12等致炎症细胞因子,并升高IL-10的分泌,从而降低促炎症作用及损伤。MSC的这种免疫分泌及调节功能,其在用于免疫紊乱性疾病治疗方面也可能发挥重要作用。
动物模型研究方面
在动物模型研究方面,Chen等-”3针对小鼠模型的研究发现,MSC可以通过与细胞之间的直接作用,显著抑制小鼠HSC增殖,并降低HSC表达a—SMA表达水平。此项研究还显示,在MSC与HSC相互作用中,Notch信号通路被激活,参与了相关的信号表达调节,这可能也是MsC治疗肝纤维化的调节机制之一。
临床案例探究方面
Amin等在针对慢性HCV感染所致肝纤维化患者(n=20)的研究中,使用了自体骨髓源性的MSC,并通过脾动脉注射MSC(每名患者10X个细胞),随访6个月显示,MSC治疗可以显著降低患者TBil、AST、ALT,PT及INR,增髙Alb水平,达到改善肝纤维化症状的效果。
总结与展望
从干细胞发现以来,临床上就一直期待能够通过干细胞替代来治疗多种疾病,未来对MSC治疗肝纤维化的研究还需要更严谨的临床试验来准确验证疗效及安全性,同时还需要在基因水平阐明MSC的多项分化调控机制,以求完全克服MSC潜在的致肿瘤危险性,从而更为安全的应用MSC治疗疾病。