肝衰竭是一種嚴(yán)重的臨床病癥，目前尚缺乏有效治療，亟待尋找一種新的有效的治療手段。
間充質(zhì)干細(xì)胞，尤其是臍帶
間充質(zhì)干細(xì)胞，對(duì)急性肝功能衰竭具有治療作用，然而移植后細(xì)胞的歸巢將影響其治療效果。文章通過(guò)回顧近年來(lái)間充質(zhì)干細(xì)胞治療肝衰竭基礎(chǔ)與臨床研究成果，提出今后本領(lǐng)域的發(fā)展方向，以干細(xì)胞歸巢為切入點(diǎn)，提高間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療肝衰竭療效。
肝衰竭是多種因素引起的嚴(yán)重肝損傷，伴有嚴(yán)重肝功能功能障礙或失代償，從而導(dǎo)致凝血機(jī)制障礙、黃疸、肝性腦病、腹水等的臨床癥侯群。在我國(guó)常見病因主要為乙肝病毒感染，其次為藥物和肝毒性物質(zhì)。目前肝衰竭的治療手段主要有內(nèi)科藥物治療、人工肝、肝移植等。
內(nèi)科治療缺乏有效藥物，生物型人工肝存在肝細(xì)胞來(lái)源困難及排斥等問(wèn)題。原位肝移植是治療肝衰竭的重要手段，因供體少、風(fēng)險(xiǎn)高、同時(shí)存在免疫排斥反應(yīng)及并發(fā)癥等問(wèn)題難以廣泛開展，因此尋求新的有效治療方法成為肝衰竭研究重點(diǎn)。急性肝衰竭中肝細(xì)胞大量壞死后，僅依靠自身肝細(xì)胞再生往往不能及時(shí)有效的發(fā)揮修復(fù)作用，致使病死率較高。外源性細(xì)胞移植可彌補(bǔ)自身新生肝細(xì)胞不足，成為急性肝衰竭研究熱點(diǎn)，其中主要包括肝細(xì)胞移植、胚胎干細(xì)胞、誘導(dǎo)多能干細(xì)胞、間充質(zhì)干細(xì)胞等。
由于肝細(xì)胞來(lái)源有限，同時(shí)存在免疫排斥問(wèn)題；胚胎干細(xì)胞及誘導(dǎo)多能干細(xì)胞可在體外及動(dòng)物體內(nèi)分化為肝細(xì)胞，但體內(nèi)研究表明兩者均具有致瘤性，因此間充質(zhì)干細(xì)胞成為無(wú)倫理爭(zhēng)議的細(xì)胞移植首選。
間充質(zhì)干細(xì)胞應(yīng)用
間充質(zhì)干細(xì)胞是一類來(lái)源于發(fā)育早期中胚層具有自我復(fù)制和多向分化潛能的非造血干細(xì)胞，最初主要從骨髓中提取收集，也存在于牙髓、脂肪、臍帶血、臍帶和羊膜中等。通過(guò)不同途徑將間充質(zhì)干細(xì)胞移植到動(dòng)物體內(nèi)，證實(shí)間充質(zhì)干細(xì)胞可分化為具有肝功能的肝樣細(xì)胞，可以促進(jìn)損傷肝修復(fù)、改善肝功能。然而以上研究并未提及其在體內(nèi)可保持多久的活性。實(shí)驗(yàn)將人
骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞移植到肝衰竭豬模型體內(nèi)，15周后觀察到肝葉中骨骼間充質(zhì)干細(xì)胞數(shù)量微乎其微。因此目前仍有待進(jìn)一步證明移植間充質(zhì)干細(xì)胞在肝中的存活時(shí)間。
臨床研究表明通過(guò)移植間充質(zhì)干細(xì)胞治療肝衰竭可明顯改善患者臨床癥狀、肝功水平和終末期肝病模型評(píng)分，提高患者近期生存率且無(wú)并發(fā)癥的發(fā)生。然而以上研究缺乏治療后患者的肝病理，同時(shí)上述臨床結(jié)果表明短時(shí)間內(nèi)療效較顯著，長(zhǎng)時(shí)間觀察無(wú)明顯差異。此外，2組患者之間差異有待進(jìn)一步明確，如基礎(chǔ)病因、細(xì)胞的來(lái)源、移植的途徑、次數(shù)、細(xì)胞數(shù)量和隨訪時(shí)間間隔等。對(duì)于自體移植患者其骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞隨著患者年齡的增長(zhǎng)其活性度也逐漸下降。同時(shí)臍帶血間充質(zhì)干細(xì)胞與臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞其分化潛能優(yōu)于骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞，且免疫原性較低。但臍帶血間充質(zhì)
干細(xì)胞來(lái)源受時(shí)間限制，同時(shí)涉及倫理問(wèn)題。臍帶間充質(zhì)
干細(xì)胞來(lái)源于臍帶，無(wú)創(chuàng)易收集，數(shù)量多體外增殖時(shí)間短受胎盤保護(hù)被污染概率低等成為治療肝衰竭的種子細(xì)胞。目前大多數(shù)關(guān)于間充質(zhì)干細(xì)胞治療肝衰竭處于臨床前研究階段，因此需要更大規(guī)模的多中心隨機(jī)研究及更長(zhǎng)隨訪時(shí)間以觀察其確切療效。
除此之外，對(duì)于間充質(zhì)干細(xì)胞的效果并非持統(tǒng)一意見。臨床結(jié)果表明移植間充質(zhì)干細(xì)胞后其癥狀無(wú)緩解。影響間充質(zhì)干細(xì)胞治療的因素較多，其中最主要的因素是間充質(zhì)干細(xì)胞歸巢效率。rap等將間充質(zhì)干細(xì)胞歸巢定義為：間充質(zhì)干細(xì)胞通過(guò)靶組織血管，并穿過(guò)血管內(nèi)皮細(xì)胞遷移至靶組織的過(guò)程。
影響細(xì)胞歸巢的因素
近年研究表明，間充質(zhì)干細(xì)胞可選擇性歸巢至受損組織部位，進(jìn)而發(fā)揮其損傷修復(fù)作用，提高間充質(zhì)干細(xì)胞歸巢效率進(jìn)一步改善治療效果。影響歸巢的因素很多，其中主要包括包括移植途徑、細(xì)胞代數(shù)、細(xì)胞培養(yǎng)條件和靶器官的處理。
1、移植途徑
傳統(tǒng)意義上，間充質(zhì)干細(xì)胞的移植方式分為肝內(nèi)移植、脾靜脈移植和外周靜脈移植。但通過(guò)外周靜脈移植將導(dǎo)致大量間充質(zhì)干細(xì)胞瘀滯在毛細(xì)血管或游離在體循環(huán)中，尤其是肺，將該現(xiàn)象定義為首過(guò)效應(yīng)；同時(shí)體內(nèi)間充質(zhì)干細(xì)胞的存活時(shí)間變短，影響治療效果。當(dāng)間充質(zhì)干細(xì)胞聯(lián)合肝素治療后發(fā)現(xiàn)間充質(zhì)干細(xì)胞在肺中的積累減少，其歸巢于肝細(xì)胞量明顯增加，表明改善外周血管可改善間充質(zhì)干細(xì)胞歸巢效率。研究表明通過(guò)門靜脈移植效率<5％，經(jīng)過(guò)肝動(dòng)脈移植效率可達(dá)20％～30％。目前為止，臨床試驗(yàn)對(duì)間充質(zhì)干細(xì)胞移植途徑無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)化移植途徑與細(xì)胞數(shù)量可增加間充質(zhì)干細(xì)胞歸巢效率。
2、細(xì)胞活性
影響細(xì)胞活性的因素主要包括細(xì)胞代數(shù)、氧濃度和匯合度。
（1）細(xì)胞代數(shù)
間充質(zhì)干細(xì)胞的活性隨著傳代次數(shù)的增加而降低，研究表明原代間充質(zhì)干細(xì)胞具有更高的歸巢效率。其主要原因是間充質(zhì)干細(xì)胞隨著傳代次數(shù)的增加其表面分子丟失，無(wú)法與相應(yīng)的配體／或受體結(jié)合，影響其歸巢效率。因此臨床醫(yī)師或研究生在今后的研究中可以聚焦于間充質(zhì)干細(xì)胞表面受體的改變對(duì)于歸巢效果的影響。
（2）氧濃度及細(xì)胞融合度
培養(yǎng)過(guò)程中細(xì)胞數(shù)目及氧濃度均會(huì)影響細(xì)胞的活動(dòng)度，研究表明細(xì)胞處于高融合度時(shí)有利于細(xì)胞的遷移，可能與金屬蛋白酶抑制劑-3(TIMP-3)的上調(diào)有關(guān)。當(dāng)間充質(zhì)干細(xì)胞處于低氧環(huán)境中時(shí)，可產(chǎn)生低氧誘導(dǎo)因子，進(jìn)而促進(jìn)某些趨化因子上調(diào)，主要包括：CXCR4、CXCR7和瘦蛋白信號(hào)通路等，而這些受體往往是介導(dǎo)細(xì)胞歸巢的關(guān)鍵因子，理論上可以通過(guò)基因修飾通路中的相關(guān)因子可增加其歸巢。
3、靶向刺激
在組織早期損傷時(shí)可以產(chǎn)生大量炎性細(xì)胞，其細(xì)胞因子可吸引單核細(xì)胞遷移至損傷組織參與炎性抑制與組織修復(fù)。此外，對(duì)于臨床中大量終末期患者其炎性因子減少，通過(guò)外部刺激局部靶組織可定向誘導(dǎo)間充質(zhì)干細(xì)胞歸巢。應(yīng)用低能量的無(wú)線電波處理患者的瘢痕皮膚，臨床評(píng)分顯著降低。而且間充質(zhì)干細(xì)胞在體外生理電場(chǎng)的誘導(dǎo)下可移動(dòng)至陽(yáng)極，進(jìn)一步證實(shí)電刺激可促進(jìn)間充質(zhì)干細(xì)胞的遷移，而且體外電場(chǎng)的誘導(dǎo)對(duì)間充質(zhì)干細(xì)胞的活性功能并無(wú)影響。同時(shí)脈沖聚焦超聲作為非侵入性的一種工具，可將壓力波集中于靶組織，改變其微環(huán)境狀態(tài)繼而改變局部趨化因子水平如基質(zhì)細(xì)胞衍生因子，誘導(dǎo)間充質(zhì)干細(xì)胞歸巢。局部靶組織超聲刺激可作為一種新的工具靶向引導(dǎo)間充質(zhì)干細(xì)胞遷移。
急性肝衰竭是一種發(fā)病急病死率高的疾病，肝移植是該病最有效的治療方法，但因供體短缺，手術(shù)費(fèi)用高等問(wèn)題受到限制?，F(xiàn)研究表明干細(xì)胞治療可用于治療急性肝衰竭，但因干細(xì)胞歸巢至肝數(shù)量有限，提高于細(xì)胞歸巢效率成為細(xì)胞治療急性肝衰竭的關(guān)鍵。因此，我們下一步的工作重點(diǎn)在完善干細(xì)胞治療肝衰竭理論研究基礎(chǔ)之上，通過(guò)多種手段提高干細(xì)胞歸巢效率，從而使得干細(xì)胞移植能夠更好地應(yīng)用于臨床。
