打针间充质干细胞价格 干细胞在肝损害中的机制研讨
张媛??朱英
[摘要] 正常的肝细胞和胆管上皮细胞(胆管上皮细胞)处于静态状况。可是肝脏在面临大规模的本质细胞损失时是一个具有高度再生才能的器官。在肝损害及肝功用受损时,老练肝细胞分解增殖是康复动态平衡的第一道防地。尽管肝脏功用较正常肝脏时下降,但肝移植的研讨标明,移植的肝细胞有生计优势,在增殖中占主导地位。可是肝移植患者数目的添加,肝源匹配困难等问题的凸显迫使咱们不得不选用新的医治手法影响肝脏再生,延伸终晚期肝病患者的生计期。最近研讨证明,在终晚期肝病患者和肝病模型中,干细胞在肝损害修正中有重要效果,干细胞移植被看作为一个潜在的代替移植技能。可是,咱们对肝脏干细胞、骨髓间充质干细胞的了解现在仍处于起步阶段。一方面,不断有文献证明肝脏干细胞可以成为肝星状细胞和肌成纤维细胞证明。另一方面,干细胞研讨的不断深化,使用的愈加慎重也因为它或许显示出肝脏细胞癌的细胞特性。本篇总述将论述在肝脏损害后干细胞肝向分解的效果机制,要点论述相关信号通路,以促进未来靶向医治研讨。
[要害词] 肝损害;骨髓间充质干细胞;肝脏干细胞;信号通路
[中图分类号] R657.3 [文献标识码] A [文章编号] 2095-0616(2015)04-20-04
在肝损害及肝功用受损时,老练肝细胞分解增殖是康复动态平衡的第一道防地。尽管肝脏功用较正常肝脏时下降,但肝移植的研讨标明,移植的肝细胞有生计优势,在增殖中占主导地位[1]。可是肝移植患者数目的添加,肝源匹配困难等问题的凸显迫使咱们不得不选用新的医治手法影响肝脏再生,延伸终晚期肝病患者的生计期。最近研讨证明,在终晚期肝病患者和肝病模型中,干细胞在肝损害修正中有重要效果,干细胞移植被看作为一个潜在
的代替移植技能[2-3]。可是,咱们对肝脏干细胞、骨髓间充质干细胞的了解现在仍处于起步阶段。一方面,不断有文献证明肝脏干细胞可以成为肝星状细胞和肌成纤维细胞证明。另一方面,干细胞研讨的不断深化,使用的愈加慎重也因为它或许显示出肝脏细胞癌的细胞特性[4]。
干细胞是具有自我更新的多向分解潜能特性的细胞,按不同来历可分为两类:胚胎干细胞(embryonic stem cells,ESCs)和成体干细胞(adult/tissue specific stem cells,ASC)。ESCs因为在临床研讨中证明有发作恶变致畸胎瘤的或许,面临着道德问题,因而其研讨及潜在的使用价值受到了约束。ASC是散布在特定安排中的分解的细胞,肝脏干细胞归于ASC。肝脏干细胞指可以参加肝细胞的再生和损害修正,一起具有干细胞特质的细胞的总称。依据其来历分为肝源性肝干细胞和非肝源性肝干细胞。肝源性肝干细胞又称为内源性肝干细胞,首要包含肝卵圆细胞(HOC)、胆管上皮细胞等。非肝源性肝干细胞包含胚胎干细胞、骨髓干细胞等不同来历的干细胞[5]。骨髓干细胞具有强壮的自我更新才能和多向分解潜能,首要包含造血干细胞(hemopoietic stem cells,HSCs)和间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs),是研讨得最早、最深化的成体干细胞之一。1999年,Petersen等[6]初次报导大鼠骨髓中的某个细胞群具有转化为肝脏卵圆细胞,并进一步分解为肝细胞和胆管上皮细胞的潜能,从此便掀起了骨髓间充质干细胞移植修正肝损害的研讨热潮。许多研讨证明骨髓间充质干细胞具有分解为肝细胞的功用,对肝纤维化、肝硬化等肝脏疾病有医治效果。除了转分解为肝细胞,他们也或许按捺肝细胞凋亡和排泄多种生物活性分子,促进肝脏再生。最近研讨证明,在缓慢肝病患者和肝病模型中,肝脏干细胞和骨髓间充质干细胞在肝损害修正中有重要效果。
1 骨髓间充质干细胞促进肝细胞再生相关机制
骨髓移植被认为是缓慢肝脏医治的最新手法,最近对肝损害动物模型的研讨证明SDF-1/CXCR4、Wnt/β-catenin、NF-κB、Notch通路参加骨髓间充质干细胞肝细胞样分解进程。
趋化因子SDF-1(stromal cell-derived factor-1)与其受体CXCR4(CXC chemokine receptor 4)别离归于CXC类趋化因子和CXCR类G蛋白偶联受体超家族。SDF-1/CXCR4信号通路参加细胞内信号转导,进而影响细胞的趋化、运动、黏附、排泄、血管生成、成长等生物学行为[7]。Jung等[8]将同种骨髓干细胞移植到CCl4诱导的小鼠肝损害模型内,调查发现移植后模型鼠的肝脾肿大及肝坏死均得到改进,肝功酶学下降,移植骨髓干细胞特异地搬迁到受损部位肝细胞,使用流式细胞仪及免疫安排化学法检测发现损害肝安排内CXCR4和SDF-1表达添加。
Wnt通路经过杂乱的信号操控胚胎前期的发育、卵裂、背腹构成,并对细胞分解、细胞增殖及成长起调理效果。其间经典Wnt/βcatenint通路研讨最广泛。平键等[9]体外试验调查一向煎诱导别离培育的大鼠骨髓间充质干细胞定向分解肝细胞的效果,Western-blot法检测细胞Wnt3α及β-catenin蛋白的表达状况,调查到BMCs细胞Wnt3α及β-catenin蛋白表达下调,一向煎诱导大鼠骨髓间充质干细胞向肝细胞样细胞分解,其机制与Wnt/β-catenin下调信号通路有关。阐明Wnt/β-catenin通路参加骨髓间充质干细胞搬迁分解。
NF-κB已被证明其在炎症反响时对多种细胞因子在转录水平进行调控,所以讨论NF-KB与肝损害的联络很重要。Pei-pei Wang等[10]骨髓间充质干细胞在体外研讨中证明可经过按捺NF-κB信号通路,影响排泄肝细胞成长因子(HGF)调理造血干细胞,对肝硬化大鼠起医治效果。肝细胞成长因子是一种参加肝脏再生的有用的成长因子,开始是作为一种高效的肝细胞丝裂原多肽[11-12]。按捺HGF可发作严峻肝脏疾病,肝细胞完好性受损,胆汁淤积[13]。可是按捺NF-κB通路影响HGF排泄改进肝脏纤维化的详细机制仍未得到清晰证明。
此外徐洪雨等[14]研讨发现,骨髓间充质细胞在HGF诱导下激烈表达Notch-1蛋白,但随着MSCs向肝细胞分解,Notch-1蛋白的表达逐步下降,Notch-1 mRNA也体现下降,参加Notch通路阻断剂DAPT后,细胞分解率显着添加。这些都标明,Notch通路的激活可以按捺MSC向肝细胞分解。可是,Notch信号通路经过调理哪些转录因子或许基因来操控MSC向肝细胞分解,现在尚不清楚。
2 肝脏干细胞和肝成纤维细胞活化时的一起信号通路
试验标明,肝脏纤维化和肝脏干细胞的活化有关。尽管联络肝脏干细胞和纤维化细胞的机制是不知道的,可是现在研讨发现信号通路在肝脏修正和再生分解进程中起效果。最近研讨发现hedgehog、Wnt和Notch通路调理肝脏干细胞增殖、分解和肝纤维化构成中起效果[15-17]。
Philips等[16]树立肝损害小鼠模型,使用hedgehog通路按捺剂GDC-0449发现小鼠肝脏肌成纤维细胞削减,肝纤维程度下降,可按捺肝细胞癌搬运,下降死亡率。不老练的胆管细胞和肝星状细胞(成纤维细胞前体),可以发作hedgehog的配体,这些配体的存在是骨髓间充质干细胞培育生计、增殖和搬迁的要害。在增益功用试验中小鼠杂合的hedgehog激活hedgehog配体,hedgehog亚基受体杂乱化,可自发的加强肝脏纤维化进程。
一起在动物试验肝脏干细胞自我更新和增殖试验中Wnt/β-catenin信号也发挥重要的效果。当肝细胞和胆管细胞中β-catenin信号受按捺时,肝脏干细胞增殖下降;促进β-catenin蛋白表达时,离体肝脏干细胞体外的自我更新才能添加,可是肝脏干细胞在异种移植模型中有肿瘤发作或许[17]。经典Wnt信号转导是肝星状细胞活化肝纤维化中的严重事件之一[18]。Wnt/β-catenin作为最重要纤维蛋白酶原之一,在肝脏干细研讨中许多问题仍有待处理,包含上游活化因子、Wnt/β-catenin通路在肝损害时的判定、干细胞增殖时自排泄和旁排泄信号、是否类Wnt激活因子能影响干细胞和肝星状细胞的转化进程。了解Wnt信号通路及体内许多的Wnt通路相关因子在肝细胞中效果具有严重意义。
Notch通路在胆道的分解和发育进程形状发作和管道重塑期间具有重要效果[19-20]。最近从肝脏Alagille综合征相关遗传疾病患者的调查标明与Notch信号受损有关,这条通路或许也是胆道修正必不可少的[21-23]。Fabris等[21]证明:Notch信号参加重生婴儿肝修正进程中干细胞向老练胆管细胞分解的调理。Alagille综合征的肝脏符号标明肝脏干细胞被阻挠分解为胆道,肝细胞阅历了胆管系统不完好的转化分解。Alagille综合征肝脏比较胆道闭锁患者的肝脏体现出肝纤维化显着削减,暗示肝纤维化依靠存在无功小胆管细胞。
3 移植干细胞促进肝脏肿瘤分解的相关机制
干细胞具有极强的可塑性,在其分解、增殖为肝细胞的一起具有分解成为肿瘤细胞的潜能,因而要对移植后干细胞的详细生物学行为树立一个有用的体内定位盯梢系统,以便更好地调查干细胞在体内的归巢和定位。越来越多依据标明,干细胞在参加肝损害修正有肿瘤分解倾向往往有以下SDF-1/CXCR4、Wnt/βcatenin、TGF-β/Smad、IKK-依靠NF-κB、Notch信号通路发挥效果。
如前所述,SDF-1/CXCR4在骨髓间充质干细胞中参加肝损害后肝细胞再生,一起有试验标明按捺趋化因子受体CXCR4 /CXCL12轴或许导致直接按捺肿瘤搬迁、侵略和搬运。这迫使干细胞移植面临着严重应战,一起开展有用的趋化因子受体SDF-1/CXCR4按捺剂可使用于癌症医治[24]。Wnt信号通路参加骨髓间充质干细胞及肝脏干细胞在肝向分解,可是在Wnt通路失调时相同也会引起肝细胞癌发作[25]。在肝脏移植后人类肝安排中肝脏干细胞表达TGF-β信号通路相关蛋白质,TGF-β/Smad信号通路参加干细胞的自我更新和分解,一起参加致癌效果[26]。相同经典IKK-依靠NF-κB信号通路也被证明能促进肝细胞的成长,在肝脏炎性应对中调理成长因子和细胞因子的表达中起着至关重要的效果。可是在肝脏急性反响最重要的细胞因子IL-6经过激活STAT3基因转录促进肝癌开展[27]。这标明TGF-β及IL-6信号通路在肝脏干细胞肿瘤分解中起重要效果。在小鼠动物试验中经过Notch1蛋白在肝细胞内反常定位发现Notch通路过表达能促进老练肝脏细胞肿瘤方向分解[28-29]。在这些小鼠肿瘤模型中,Notch解除管制导致显着的天真表型的肝癌传达。这些癌症最常发作在缓慢肝损害和肝再生的布景下,研讨这些信号通路的交叉点,可经过基因靶向医治促进干细胞肝向分解,并且在肿瘤分解前期阻断,促进肝再生和按捺肝癌的构成。
4 存在问题及展望
尽管咱们对干细胞的了解近年来取得了巨大进步,但对肝脏干细胞及骨髓间充质干细胞在肝损害修正中效果机制的了解明显仍不完好,仍有许多新的应战需求处理。恰当使用干细胞移植促进患者肝脏功用康复,挑选适宜机遇及办法按捺肝脏肿瘤发作,挑选性进步或下降肝损害进程中相关信号通路分子的表达,或许能削减终晚期肝病患者死亡率,进步患者生计质量,一起按捺肝癌构成。
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(收稿日期:2015-01-06)