[医药]干细胞的临床应用

1、干细胞的临床应用罗志光（连平县人民医院外科，广东连平5 17 10 0）摘要干细胞是一类具有自我更新、高度增殖和多向分化潜能的细胞群体，近 年來干细胞的应用几乎涉及所有生命科学和生物医学领域。干细胞疗法已成为治疗多种疾病的新途径，本文概述 了干细胞的生物学特性及综述了干细胞在临床上的应用研究进展。关键词干细胞；临床应用中图分类号q 2 5 3 文献标识码a 文章编号1 0 0 8 2 7 3 5（ 2 0 0 8 ） 01-0013-03收稿 fi 期：2 0 0 7 - 1 1 - 1 2作者简介：罗志光（ 1 9 7 3 ）,男，广东河源人，主治医师，从事普 外及颅脑外科工作.干细胞（s

2、t e m c e 1 1 s ）是一类具有自我更新、高度增殖和多向分化潜能的细胞群体，既这些细胞可以通赴至盐？自身细胞群的大小， 同时乂可以进一步分化为各种不同的组织细胞，从而医学界称z为“万用细胞”。1 9 9 9年有关干细胞的研究被s c i e n c e评为1 9 9 9年十大科学进展之首，2 0 0 0年1 2月 干细胞研究再次被s c i e n c e杂志评为该年度世界科学成就之-o本文就近几年来干细胞在临床上的应用综述如门1干细胞的生物学特性干细胞具有高度口我更新能力、高度增殖和多向分化潜能，界定干细胞，有4条标准1:干细胞可进行多次的，连续的，口我更新式的细胞分裂，这是维持

3、群体稳定的首要条件；起源于单一细胞的了细胞可分化出超过1种以上的细胞类型，例如造血干细胞可分化为所有的血细胞，有些成熟干细胞只能分化成单一的细胞类型，例如角膜干细胞；当干细胞被 移植入损伤的患者体内时，它有重建原來组织的功能，这一点 已被造血干细胞证实，最近发现肝的原始细胞和神经干细胞 也显示此特点；不易确定的标准：即使无组织损伤，干细胞 也能在体内分化扩增，胚胎干细胞能完全符合上述标准，能以 一种不确定的未分化状态扩增，将其注入胚泡中，便能生成所 有类型的细胞。根据干细胞的发育阶段，可将其分为胚胎干细胞（esc）和成体干细胞（asc）,从干细胞到成熟细胞有许多分化阶段，esc和a s c实质

4、上是发育不同的阶段。胚胎干细胞即具有分 化为机体任何一种组织器官潜能的细胞，包括胚胞干细胞、胚 胎生殖细胞（egc）、成体干细胞即具有门我更新能力，但通常只能分化为相应组织器官组成的“专业细胞"，它是存在于成熟个体各种器官中的干细胞，包括神经干细胞（nsc）、血液干 细胞（hse），骨髓间充质干细胞（msc）、表皮干细胞（e p i - dexmisstemcell）、肝干细胞（hepaticstemcel1 ）等。1 . 1胚胞干细胞的生物学特性（1 ）具有不断增殖分化的潜 力，在体外培养条件下可以建立稳定的干细胞系，并保持高度 未分化状态和发育潜能性。（2 ）具有高度的发育潜能和

5、分化潜 能，体内外可分外出外、屮、内三个胚层的分化细胞，可以诱导 分化为成体细胞内各种类型的组织细胞、p a c a c i o等2利用骨髓基质细胞或其培养液，将胚胎干细胞在体外诱导分化为造 血干细胞。baker等3,在缺乏新霉素（geneticing418）的条件下，将roca卩一g e o基因转染胚胎干细胞的能在体外诱导分化 为软骨细胞。（3）能进行体外培养扩增，还可以对其进行遗传 操作选择，如导入开源基轩，报告原因或标志基因，诱导某个 基因突变等。扩增遗传操作的及冻存均不丧失其多能性。1 . 2成体干细胞的生物学特性（1 ）成体干细胞体积小，细胞 器稀少，rna含量较低，在增殖过程中处于

6、相对静止状态，在 组织结构中位置和对固定。（2 ）成体干细胞数量很少，其基木 功能是参与组织更新，创伤修复及维持机体内环境稳定。人和 动物皮肤中的干细胞含量仅为7 %8 %4o （3）成体干细胞常处于一个有干细胞基质，对干细胞的增殖和分化起调控作用的 各种信号分子的特定微环境或称生物位（n i c h）屮，干细胞是自 我复制还是分化为功能细胞取决于所在微环境的自身的功能状态。（4 ）成体干细胞没有确定的來源，w e i x x m a n推测，成体 干细胞是胚胞发育过程中保存下来的未分化的细胞5,这揭示 成体干细胞与胚胞干细胞口j能会冇更多的相似性与同源性。2干细胞的临床应用21干细胞移植治疗

7、心肌梗死6口前认为，心肌细胞缺乏增殖分化能力，心肌梗死后心肌细胞不能再生，最终为瘢痕组织 替代，止是造成心肌梗死患者顽固性心力衰竭和死亡的主耍原 因。口前治疗手段很难从根本上恢复心肌细胞数量，改善心脏 舒缩功能。最近动物实验和初期的临床研究表明，干细胞移植 可以取代坏死心肌细胞、增加有功能的心肌细胞数量，改善心 功能，从而为心肌梗死的治疗开辟了一条崭新的途径，成为近 年来各国心血管病研究者关注的焦点。但是干细胞移植的临 床试验述处于探索阶段，所采用的干细胞移植技术包括：开胸 直接注射、导管介入及经静脉途径移植等方法，但述有争议。 干细胞移植治疗的疗效的评价包括冋输干细胞的存活量、干 细胞增殖为

8、正常心肌细胞的比例、新牛心肌细胞能否具有正 常心肌细胞的生理特性等，但临床上合适的效果评价指标尚 缺乏权威性结论。总z,干细胞移植是一种治疗急性心肌梗死 的新方法，它以其独特的优势展现了极大的应用前景。22胰腺干细胞研究进展7脇岛移植是治疗糖尿病的一个 热点，但供体的缺乏和存在免疫排斥反应限制了其应用。胰腺 第1 5卷第1期2 0 0 8年1月 井冈山医专学报j ournalofj inggangshanmed i calcollege vol. 1 5 n o . 1jan . 2 0 0 8? 1 3?第1期井冈山医专学报第1 5卷 干细胞能定向分化成胰岛细胞，这为胰岛移植提供新的材料來

9、源。胰腺干细胞能向外分泌腺组织定向诱导，对于急、慢性胰腺 炎的发生、发展及治疗的研究具有重要作用$并能修复朕腺外 伤导致的胰腺功能不全。研究表明，胰腺干细胞对胰腺癌的发 生、发展、调控和治疗具冇重要的研究价值。23干细胞对肝脏损伤修复作用的研究进展8近年来，有关 肝脏干细胞的研究逐渐深入，越来越多的研究表明，肝脏干细 胞移植具冇极其诱人的临床应用价值。首先，体外培养肝脏干 细胞为生物型人工肝提供一种新的细胞来源，其强大的增殖能 力为解决用于移植肝细胞的增殖困难及供体缺乏提供了新思 路,其次，肝脏干细胞移植不但可以替代坏死的组织，还可以刺 激受体组织再生，以治疗各种原因所致的肝脏损伤,此外，通过

10、 体外基因修饰肝脏干细胞，再移植给相应基因缺陷的受体肝脏 以分化为具有正常功能的肝细胞，作为体外基因治疗用以改善 肝脏代谢疾病的良好载体。尽管肝脏干细胞的研究取得了很 大的进步，但尚处于初级阶段，还有很多问题需要解决。如何体 外获得大量高纯度的肝脏干细胞，如何建立体外稳定的肝干细 胞培养系统，在肝脏干细胞修复肝脏损伤的具体机制是什么， 如何将动物肝脏干细胞移植应用到临床，其安全性如何等问 题，有待于进一步的研究。24干细胞移植治疗动脉闭塞获成功9李鸣、张鸿坤等釆用自体干细胞移植治疗下肢动脉闭塞，手术获得成功。肢体动脉 硬化闭塞、血栓闭塞性脉管炎等肢体缺血性疾病长期疗效不 稳定，病情严重者需要截

11、肢治疗。浙医一院口4年前成功地将 口体干细胞移植治疗下肢动脉闭塞技术应用于临床。口体干 细胞移植后，通常2 d内可分化形成血管内皮细胞，一个月左右 可长出新生的血管，并逐步建立新的动脉系统和血液循坏，从 根本上解决肢体供血问题，保全患病肢体。25 口休干细胞移植治疗运动神经元疾病10运动神经元疾病，是一种以四肢肌肉萎缩无力，伴有肌肉跳动、呛咳、吞咽困 难为主耍临床表现的疑难病症，国内外尚无特效的治疗办法 和药物。陈金亮、周顺林等为运动神经元疾病患者施行口体骨 髓干细胞移植，并辅以肌萎灵注射液调治。结果，仅1周时间， 患者肢体力量就开始增加，肌肉跳动开始减少，下肢蹲起较以 前有力，治疗半月后，患

12、者已能单腿跳起，ii能行走三、四百 米，手已能举过肩头。口前，患者病情日渐好转，且未发现任何 药物毒副反应。据介绍这种新疗法有三大优点：一是由于所移 植的骨髓干细胞是从患者口身抽取的，没有排界反应，既容易 成活，又避免了为抑制排异反应而大量使用有关药物所导致 的各种毒副反应，可大大减轻患者的痛苦和经济负担；二是由 于这种u体骨髓干细胞移植术只需抽取患者少量骨髓干细 胞，对患者的损伤不大；三是由于移植的自体骨髓干细胞所分 泌的细胞因子可对患者的神经组织直接产生营养支持作用， 比单纯用药疗效好。2 . 6神经干细胞移植治疗中枢神经系统疾病11神经干细胞 在神经发育及损伤的修复中发挥作用。在中枢神经

13、系统损伤 后既不能萌发新的神经元，也不能产生有功能的轴突。细胞移 植是修复和替代受损神经元的冇效方法，可部分重建细胞环路 和功能，主要用于治疗病变较局限的神经变性病，这使得干细 胞移植成为多数屮枢神经系统损伤后最有前途的神经组织替 代性治疗策略。组织形态学检查发现：细胞移植4周后，脊髓移 植区有增生的组织填充，出现大量新生细胞，新的神经组织与 脊髓断端连接，而对照组两断端间呈空腔状，脊髓残端变性坏 死明显。神经干细胞在脑内受微环境的诱导而分化成相应的 细胞类型，能部分补偿死亡的神经元的功能。研究表明，神经干 细胞移植到不同脑区后，其分化方向与所在脑区的细胞相似， 同一來源的神经干细胞移植后其结

14、果也各不和同。有学者 将取自小脑的神经干细胞移植于新生鼠的海马及小脑，发现这 些移植细胞不仅能存活还能分化为与移植部位相对应的细 胞。然而，对神经干细胞的研究仍有许多方面尚未解决，如干细 胞的来源、营养因子、操纵神经干细胞分化方向等。随着对神 经干细胞特性、分化、移植等方面研究的日益深入，神经干细胞 在神经疾病治疗方面具有广阔的前景。3我国的研究现状在这场前景极其诱人的国际竞争中，我国反应较快。据专 家介绍，在我国，综合性干细胞研究虽然刚刚起步，但已和世 界水平取得了同步发展。例如，由北京大学医学部等组建的北 京人学干细胞研究中心，在用于临床的干细胞研究方面正取 得突破性进展。北京大学医学部已

15、将干细胞研究列为“十五" 期间的三大重点建设项口么一，并投入5 0 0万元建设相关研 究屮心。该屮心目前正在建立非病毒转化的角膜干细胞体外 培养体系，并已着手建立人胚胎干细胞系以及包含人体各种 组织的成体干细胞库，在以干细胞技术治疗肝病、糖尿病等方 面已取得了初步突破。与此同时，国内像天津血液研究所、上海市第二人民医院 等，在血液干细胞研究上也有比较突出的成就。北京中关村生 命科技园也止将干细胞研究列为首批入园的九大项目z-0 可以说，用于临床的干细胞研究，在我国正受到广泛的重视， 多家著名医疗和药物研究机构涉足其间，由于干细胞研究的 关键技术只是在最近几年才取得重大突破，我国干细胞

16、研究 和发达国家相比差距还不是很大，干细胞生物工程成了我国 与西方国家“起跑点”最接近的重大科学领域，相信在不久的 将来，完全有可能走在世界前列。参考文献:1 1 anders0ndj , gage f h, w e1ssm anil.canste m ce11scr0ss1i n eageb0unda r iesj na1med ,200 197393-3952 pacac10sr,g o1un s k i e ,sama r1di sjinvi t r0generati o n0fhematopoet i cs tern c e 1 1 s f r o m anemb ryon i c s

17、 t e m c e 1 1 1 i n ej procnatlsciusa, 1 9 9 5, 9 2 : 7530-753 43 b a k e rrk,haende lma,swansonbj, e t a 1 . i nvitroprese1ect10n0fgenetrappedem bry0n1cstemc e11c10nesf0rcharacter1z1gn0ve1deve 10pmenta11yre gu1atedgenesnthem0usejdev10119971 852012144tan1hm0rr1sr j ,kaurpenr1chmentfo rmur1nekerat1n

18、0cytestemce11s0nce11 surfacephen0t ypej1pr0cnat1acadsc1usa200097(20):10960109655we1ssmanilstemce11s :un1ts0fdeve1 0pmentun1ts0f914 *genera1researchs1tuat1o n0nther0tat0r cuff1njuryw ang yang(thec011egesp0rts0fanhu in0rma1un1ver s1tywuhu241000ch1na)abstractther0tat0rcuff isas1eevesha pedstructurewh1c

19、h1swrap p1ngthehumi era 1b0nea1s0madeup0fthesi new1nthesuprasp1natusmusc1e、1nf rasp1na签酰媳恚酰媳悖欤滩iii欤铮錫澹颍媳悖幔穡酰欤幔颍恚酰媳悖欤澹幔睿洌耄睿铮欤欤媳恚酰 媳悖欤澹裕瑁澹掠睿解澹媳签掠纾幔签铮睿媳瑁铮錫媳签瑁幔签签瑁澹颍铮签幔 寮铮颍悖酰妫？ injurytakesasubstant i a 1 p r o p o rt ioninshoulderj ointdesease. throughf ind ingandreseachingre 1 event i n f o r m a t i o

20、 n , thi spaperhas summe r i zedphys i o 1 o g i c a 1 d i s s e c t i o noft her otat orcuff，etio logyandpa tholo gyof inj ury, providingthegi stforthedia g n o s eandt reatmentof thi s k i n d o f i 1 1 n e s s , andi thasagreats ig ni fica ncei nb othacademicandpract i c a 1 fields.keywo rd s： th

21、erotatorcuff； injury； a v u 1 s i o n ； etiology； pathologyment synd rome intheshoul de r. a p r e 1 i m i n aryreport j jbon ejoi ntsurg (am) , 1 9 7 2, 5 4 : 4 1 .17 朱庆生.肩袖疾病的病因、病理及研究现状j 中国创伤骨科杂志，2 0 0 1, 3 ( 3 ) ： 2 10-212 .18 童建军，肖德明.肩袖损伤的形态学研究进展及临床意义j 中国矫形外科杂志，2005 , 14 (13)110 2-11041 9 b i 1

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