骨髓间充质干细胞与肝纤维化
目前,对肝硬化治疗的研究一直处于不断的探索之中,细胞移植治疗具有来源广泛、创伤性小及可重复进行等优点而备受关注。
由于干细胞的强大增殖分化潜能,人们开始尝试应用干细胞治疗包括肝脏疾病,特别是肝硬化和肝衰竭在内的各种疾病。
BMSCs 具有可塑性、横向或跨系分化的特性,能够分化为神经细胞/心肌细胞/血管内皮细胞/胰岛细胞/肝脏细胞等多种重要的机体功能细胞。
MSCs 易从成人的骨髓及其他组织(如:脂肪组织、脐带血)中获取,在体外可大量扩增,具备肝细胞功能。有研究证明,BMSCs 可通过分化为肝细胞逆转CCL4 致肝纤维化;但也有研究发现,BMSCs 也是肝纤维化中HSCs 和肌成纤维细胞的来源之一。说明BMSCs 既能分化为肝细胞样细胞,也可能分化为肌成纤维母细胞样细胞,促进肝硬化的形成。上述研究结果的差异,可能是肝脏微环境的不同对BMSCs 诱导分化产生的作用不同所致,因此,应用BMSCs 治疗肝硬化究竟能逆转肝纤维化还是促进其发展是目前亟待解决的关键问题。Russo 等的研究中先应用致死剂量放射性射线照射小鼠,再进行全骨髓移植,4 周后形成肝纤维化模型,证明BMSCs 可分化为HSCs 和肌成纤维母细胞。
然而临床需要直接在肝硬化患者体内输入BMSCs 后观察其效果,为此本实验建立了大鼠肝硬化模型,病理组织观察有假小叶的形成,血清ALT 和AST 升高,ALB 下降。模型组大鼠给予BMSCs 4 周后,发现BMSCs 对已形成肝硬化的大鼠未明显改善其肝功能,相反,导致了肝功能的恶化;病理形态学观察显示,BMSCs 移植组与模型组比较,纤维化程度无明显好转,BMSCs 移植组形成了更宽大的纤维条索。ColⅠ是细胞外基质的主要成分之一,肝纤维化的进展主要是细胞外基质合成增多,因此ColⅠ是表现肝纤维化程度的重要指标,GFAP 同样也是随着肝纤维化进展表达增高的指标。BMSCs 移植组中ColⅠ和GFAP 的表达量均高于模型组和正常组,进一步说明BMSCs 加重了肝纤维化的形成。动物体内试验证明,BMSCs 在纤维化肝脏中可加重肝纤维化的进展。在肝纤维化的形成和进展过程中,TGFβ 的调控作用已被广泛接受。TGFβ 来源广泛,HSCs、Kupffer 细胞、内皮细胞、肝细胞等均可分泌TGFβ,其中TGFβ1 与肝纤维化的发生和发展最为密切相关。TGFβ 通过与细胞表面含丝/ 苏氨酸激酶的TGFβⅡ型和Ⅰ型受体结合,激活胞浆中的Smad2 / 3,使其发生磷酸化,并与Smad4 结合形成复合物,转移进入胞核内,作为转录因子与基因序列结合,引起相关基因的表达。慢性肝损伤时,TGFβ 以自分泌和旁分泌两种形式促进HSCs 活化,生成大量细胞外基质,导致肝纤维化。Smad3 是TGFβ / Smad 信号通路中最重要的成员之一。本实验发现,BMSCs 移植组中TGFβ1 与Smad3 的表达上调,说明移植的BMSCs促进了TGFβ / Smad 信号通路的高表达,TGFβ1 信号的高表达又可促进更多的细胞活化,如HSCs 活化为肌成纤维母细胞样细胞,分泌更多的细胞外基质,促进了肝纤维化的进展。
本实验证明,单纯的BMSCs 移植治疗效果不佳,但大量研究表明,体外经肝细胞生长因子(Hepatocyte growth factor,HGF)诱导后的BMSCs 移植后可以分化为肝细胞,分泌白蛋白,改善肝功能,逆转肝纤维化,为研究者提供了更好的思路。随着研究的进一步深入,BMSCs 在不同肝脏疾病的不同发展阶段所起的作
相关文章