关于干细胞探究对中医药理论发展思索

1、关于干细胞探究对中医药理论发展思索 摘要：在研读干细胞研究成果的基础上，提出了干细胞有关的理论假说为中医药理论基础研究展示了新的思路，促进中医药理论的创新。 关键词：干细胞研究；中医药理论；理论研究 干细胞是具有自我更新与增殖分化能力的细胞，能产生表现型和基因型与自己完全相同的子细胞，近年来，随着干细胞研究的深入，干细胞移植在转基因治疗、组织工程、病因病机等方面显示良好前景。中医学作为研究人体的一门系统理论，对干细胞的存在形式及功能如何认识，如何通过干细胞研究，加快中医药理论的发展，是目前中医学者面临的重大课题。 1 干细胞研究进展 干细胞(Stemceli)即起源细胞，是能无限自我更新、又能

2、定向分化生成一系列组织的原始细胞，其有两个基本特征：一是具有自我增殖能力。通过对称分裂产生与自身完全一样的子代；二是具有分化潜能。通过不对称分裂产生所属类的子代细胞。Friedensteint在1970年从小鼠中分离出胚胎干细胞并在体外进行培养成功，1998年Thomason和Shamblot先后建立了人类胚胎干细胞系，为干细胞的研究奠定基础，Shamblott发现人类胚胎干细胞能随培养条件的不同，在体外分化为各种组织干细胞、造血干细胞、心肌干细胞和神经干细胞等。另外干细胞还具有“横向分化特点，如肾髓干细胞除含有造血干细胞外，还可分化生成肌细胞、肾细胞、神经细胞和脂肪细胞等多种成体细胞。目前，

3、干细胞按其分化能力可分为：个能干细胞(如胚胎干细胞等)、多能干细胞(如神经干细胞等)和专能干细胞(如胶质前体细胞等)；按其来源可分为胚胎源干细胞和成体干细胞。 研究表明，成体干细胞广泛存在于各种组织中，当终末分化细胞死亡后，它们能自动分化替代死亡细胞，成体干细胞的这个生物学特征和生理分化特点为干细胞体外研究和治疗疾病提供了可能。干细胞用于疾病的治疗应具有以下属性：自我维持和自我更新的能力；具有分化为所属类型细胞的能力；具有增殖分裂能力；自我更新和多分化潜能可以维持相当长时间,甚至终生；具有对损伤和疾病反应能力。因此，在临床和动物实验上应用干细胞研究主要有两种策略：一是在体外通过诱导培养全能干细

4、胞，使其分化发育成新组织或器官；二是通过调控培养干细胞，在体内定向分化成所需成体干细胞，使靶器官局部干细胞达到充分的数量。研究显示，自身成体干细胞移植是干细胞治疗疾病的最理想选择，成体干细胞能分化形成各种类型的组织细胞。且自身成体干细胞移植不存在免疫排斥的问题，治疗时可避免长期应用免疫抑制剂对患者的伤害，当前成体干细胞移植在肾髓间充质干细胞、内皮祖细胞等研究已取得一定的成功。 成体干细胞移植治疗心肌损伤研究开展早，尤其是通过动员自体肾髓干细胞修复坏死心肌的方法，具有无创伤性。不必在体外分离扩增受到广泛关注。研究发现，急性心肌梗死后有少量肾髓干细胞能自行迁移到心肌损伤部位，参与坏死心肌组织的再生

5、，但是外周血循环的肾髓干细胞数量极少，对坏死心肌的自我修复作用有限，通过应用干细胞动员剂可提高外周血中的肾髓干细胞数量，促进心肌再生以加快修复过程，但是，干细胞移植的疗法仍需要进一步临床验证。 2促进中医脏象理论的研究 藏象理论是中医基础理论的核心内容，它是研究人体各脏腑的生理功能、病理变化及其相互关系的学说，虽然国内学者借助现代科学技术，在治法、理论、临床等各个层面对脏象理论的实质展开研究，如通过系统论、控制论对脏象理论进行推演、探讨脏腑辨证的内涵、解释某些脏腑虚证和实证的微观基础，但仍不能揭示中医脏象理论的全貌。近年来，随着干细胞理论的成熟与完善，通过探讨中医药对细胞生长、分化、发育等基本

6、生命规律的影响，揭示中医脏象理论的实质，已成为医家研究的重点。 中医学认为，“先人之精”是指父母的生殖之精，它是构成胚胎发育的原始物质，在胚胎成形后藏之于肾，在脾胃运化生成的水谷精气和各脏腑化生的精气的充养和资助下，发挥其生理效应，调控机体的生长、发育和生殖等整个生命过程。从干细胞角度来看，干细胞的生长、增殖、凋亡构成了机体的生长、发育、生殖和衰老的全过程，其中胚胎干细胞具有分化的全能性，既可向神经细胞分化，亦可向血液细胞分化，同时将其注入去核卵母细胞内，可在假孕母体内形成新的个体，因此，“先人之精”的功能大部分是干细胞功能体现，说明作为先人之精的干细胞，与中医学的“精”有共同属性，这为中医“

7、肾藏精”理论提供充分的依据。另肺与大肠均由胚胎干细胞发育过程中原肠的前肠分化，呼吸道上皮和腺体由原肠内胚层分化，肺、气管与肠的结构来源是相同是否是藏象学说一肺与大肠相表里的微观基础?刘柏炎等训认为胚胎干细胞与先天之精气有关；张进认为干细胞与中医学的先天之精相关，二者都决定人体的生长、发育、衰老等基本过程，并提出干细胞是先天之精在细胞层次的存在形式的假说。补肾药能影响在体和离体生殖干细胞分化能力及分化终末细胞的活力，这为研究肾中真精化生气的理论提供思路；具有行气活血作用的中药，能促血管生成而治疗心肌缺血，这与“气血相关”、“行气通脉”、“补气活血”的中药理论相吻合。因此，干细胞研究为中医脏象理论

8、发展提供了机遇，通过在体外培养胚胎干细胞定向诱导为其他组织细胞，并施加一定的中医因素，分析细胞基因组学或蛋白组学的变化，将宏观辨证与微观研究相结合，促进中医脏象理论研究的深入。 3促进中医经络理论的研究 中医经络理论认为，人体通过经脉的络属形成脏与腑的表里关系，将四肢百骸、五关九窍、筋肉皮毛等表皮组织器管与脏腑联系起来，但是，经络的这种所属的关系的客观基础是什么?虽然众多学者借助于现代科学手段，从不同的层面深入的研究经络理论，并建立很多客观指标，仍不能阐释经络理论的本质，因此，通过针灸对组织中成体干细胞及定向干细胞构成的影响、内源性干细胞分子机制和针灸对干细胞分化、增殖和迁徙规律的研究，已成为

9、揭示经络理论实质的关键切入点。 人体组织中均有成体干细胞及其定向干细胞的存在，各国科学家尚无归纳出成体干细胞及其走向干细胞在组织中循行分布的基本规律，主要根据胚胎发育的先后顺序来确定组织中成体干细胞的富集点干细胞巢，存在着相当大的随机性与盲目性。研究证实，电针可以使成体神经生发中心的干细胞增殖增强，使生发中心局部神经营养因子表达增强，并且使其迁移路径增加，呈“立体”模式迁移。“有学者”采用全脑缺血模型，持续电针刺激足三里发现能促进室管膜细胞的分裂，使其分层、增殖旺盛；而电针“合谷”穴不仅引起干细胞阳性细胞数量增加，还引起组织形态学变化，这说明电针能促进细胞增殖。因此，将干细胞研究和经络理论结合

10、起来，通过经络路线探讨干细胞增殖、迁移和分化规律，以及干细胞移植后在宿主组织中的存活、分 化调节机制，为探讨经络理论本质提供新的研究方向。 4促进中医治疗理论的发展 研究表明，中药既可以直接作用于体内的干细胞，促进其增殖、分化，也可以影响其微环境，促进其存活与功能建立，或者调整机体的免疫功能，减轻或消除免疫排斥反应。如中药复方活血汤可改善骨髓造血微环境，改善骨髓基质细胞与造血干细胞之间的连接，促进造血干细胞的分化增殖和造血干细胞移植后免疫重建、减少移植物抗宿主疾病；有学者在造血干细胞移植基础上，发现使用中药能降低并发症，促进造血机能恢复，并可通过对相关细胞因子的影响，增加单个核细胞和血管再生细

11、胞因子的数量、提高其免疫活性。陈图刚等证实补气药人参皂苷能促进造血干细胞的增殖，诱导定向分化，具有类生长因子和协同生长因子的作用；陈东风等发现龟板对局灶性脑缺血后神经干细胞有促进增殖的作用等；胡军祥等发现中药“脑复聪”对中枢神经系统功能有明显保护或调节作用，该方剂能提高小鼠海马齿状回阳性细胞，说明该方剂对神经的保护作用，不仅在于减少神经损伤，还可促进新的细胞增殖；蔡光先研究发现地黄多糖具有抗氧化保护神经细胞作用，还能拮抗衰老小鼠胸腺及脾脏的萎缩，提升免疫细胞数，促进骨髓间充质干细胞诱导分化为神经样细胞，揭示中医学肾与脑关系。 不同治则中药对干细胞在不同阶段作用效果不同j张艳军等发现具有清热泻火

12、作用中药黄芩、栀子的提取物可诱导神经干细胞特异性分化成非成熟神经元，与具有活血化瘀作用三七总皂苷及补气作用黄芪皂苷联合应用，可提高成熟神经元比例。中药具有类似干细胞动员剂的作用，能将肾髓干细胞“驱赶”到外周血中，使外周血干细胞达到治疗数量，利用干细胞。自发”地向损伤组织“归巢”的作用，在特定的组织微环境作用下分化为受损组织细胞的特性，达到修复缺血损伤的作用，因此，通过探讨中药在干细胞移植中的治疗机理，寻找高效的诱导分化剂，加快成年干细胞或胚胎干细胞诱导分化成理想细胞的成功率，是中医治疗理论创新的时代要求。 5促进中医归经理论的研究 中医归经理论是中药对人体结构的选择性作用和中药的定向、定位功效

13、与脏腑经络理论相结合。但随着中医学的发展，中医归经理论不能完全解释中药在不同的给药时间，对机体机能的影响和中药归经作用对象的形态结构基础，不能指导中药的全部时效作用，另外，大多数中药均可直接或间接通过血脑屏障分布于脑，但中药无归经于脑的理论，因此，加强中药归经理论的研究和创新已是推进中药现代化的迫切课题。 随着干细胞培养体系的建立，为借助于干细胞研究中药归经理论建立了平台。研究发现，动物灌服中药后，提取血清用于体外实验可反映药物中可吸收部分的自接作用，也可以反映药物在机体内形成代谢产物和药物诱生机体内源性物质；能解释某些中药单体、中药或中成药有效地诱导干细胞分化的机制。陆兵勋发现通心络可促进脑

14、缺血再灌注损伤大鼠神经干细胞增殖分化能力，增加脑缺血后神经元及神经胶质细胞数量，促进脑缺血后神经功能重建；张维烨发现红景天苷不仅促进神经干细胞增殖，而倾向于促进神经干细胞向神经方向分化；陈蔚文报道以健脾益气的中药提取组分通过调节细胞内鸟氨酸脱羧酶活性和多胺生成，对小肠上皮干细胞的增殖、迁移、分化、吸收功能起到促进或抑制作用，提示小肠隐窝细胞是健脾益气中药的主要药理作用靶点。 因此，通过离体干细胞模型，进一步研究中药单体或复方对内源性干细胞增殖与存活机制的影响，探讨中药单体或复方对于细胞多靶点、多环节的作用机理，揭示中药归经理论与干细胞靶向治疗机制的关系，阐释中药归经理论的内涵，并在该理论的指导

15、下，筛选能调节干细胞不同发育阶段的中药新药、根据疾病所在病位及经络，合理使用引经药，增强其靶向性，提高中药或复方对干细胞移植的临床疗效。 6促进中医现代化和中西医结合理论的研究 借作于干细胞理论，将中医基础理论研究提高到细胞、亚细胞乃至基因水平，以阐明人体脏腑器官的代谢特点及生理病理规律，在细胞水平探索中医基础理论的科学内涵已成可能。以前由于科学水平与认识能力的限制，中医学有许多理论尚不能以现代科学来阐述或理解分析，因此，将不断发现的生命科学新观点，与中医基础理论相互结合，已成为促进中医现代化的必然途径。 目前，中西医结合已从“证明性研究”进入“创新发展研究”，虽然中医和西医是两种不同的医学科学，存在观察层次、理论视角和认识方式的差异，但二者差异不是先进与落后，而是各具特点与不足，在不同层次相互补充，因此，通过建立在脏腑生理病理变化的干细胞研究，以药测证的基因调控网络，从基因和整体、宏观与微观促进中西医理论的结合，将是