论文部分内容阅读
摘要:目的:介绍关于干细胞的研究以及干细胞治疗外周血管闭塞症的研究进展。
方法:根据国内外的文献资料,进行整理归纳。
结果:干细胞是一种具有自我复制更新、高度增生及多向分化能力的特殊原始细胞。相关研究显示干细胞移植治疗外周血管闭塞症已经取得了成功。
结论:肢体周围血管闭塞缺血性疾病需要靠新生血管才能达到最终的治疗目的,移植相关干细胞治疗相关疾病将具有无可比拟的优越性,带来疾病治疗的新变革。
关键词:干细胞周围血管闭塞症移植治疗
【中图分类号】R-0【文献标识码】B【文章编号】1671-8801(2012)12-0026-02
周围血管闭塞症在临床上表现疼痛,感觉异常,溃疡或坏疽。现传统药物及手术方法效果不佳,有多数病人因此而面临截肢。干细胞在周围血管闭塞症治疗方面的应用在一定程度上解决了传统治疗方法无法克服的难题,现就干细胞在周围血管闭塞症治疗方面的研究进展情况综述如下。
1有关干细胞的研究
干细胞是一种具有自我复制更新、高度增生及多向分化能力的特殊原始细胞。根据不同干细胞的来源,可以分为两大类:胚胎干细胞(ES)和成体干细胞(HB)[1]。
1.1ES细胞。ES细胞是早期胚胎(原肠胚期之前)或原始性腺中分离出来的一类细胞,它具有体外培养无限增殖、自我更新和多向分化的特性。无论在体外还是体内环境,ES细胞都能被诱导分化为机体几乎所有的细胞类型。因此可从人早期胚胎中分离提纯出的多能干细胞,并于体外长期分离培养及扩增。它不但具有向各个胚层发育的能力,同时还能在体外分化扩增成胚胎外的体细胞。这种多向分化及增殖潜能为干细胞移植治疗的发展奠定基础。
1.2HB细胞。指存在于一种已经分化组织中的未分化细胞,这种细胞能够自我更新并且能够特化形成组成该类型组织的细胞。成体干细胞存在于机体的各种组织器官中。成年个体组织中的成体干细胞在正常情况下大多处于休眠状态,在病理状态或在外因诱导下可以表现出不同程度的再生和更新能力。HB细胞不仅能分化成自身相应组织细胞,并且可分化成其他干细胞如:造血干细胞(HSC)等[2]。研究者将HB干细胞这种可以突破其“发育限制性”,跨系,甚至跨胚层分化为其他类型组织细胞的特性被称为HB细胞的“可塑性”或“横向分化”,但这种观点未得到有些学者的认同[3]。HB细胞分为:①骨髓干细胞,存在于骨髓中的多能干细胞,其中包括HSC和间充质干细胞(MSC)。HSC可分化成血细胞,MSC是干细胞家族的重要成员,来源于发育早期的中胚层和外胚层,具有多向分化潜能、造血支持和促进干细胞植入、免疫调控和自我复制等特点。在体内或体外特定的诱导条件下,可分化为脂肪、骨、软骨、肌肉、肌腱、韧带、神经、肝、心肌、内皮等多种组织细胞。②周血干细胞,由骨髓大量生成,其中少量的干细胞被释放到外周血,并从外周血中分离出来。因此正常情况下外周血干细胞数量非常稀少,只占单核细胞0.01%-0.1%,不能满足干细胞移植治疗的需要。③神经组织干细胞,存在于成体脑组织中的一种干细胞。可分化成神经元、星形胶质细胞、少突胶质细胞,也可转分化成血细胞和骨骼肌细胞。④肝脏干细胞,可从肝脏组织中分离,具有分化成肝细胞和胆管上皮细胞及HSC的能力。⑤胰腺干细胞,可从胰腺组织中分离,具有分化成胰腺组织的能力。⑥脐静脉血干细胞,脐带血中的干细胞具有更高的分化潜能,但是由于脐带血中干细胞的数量稀少不便采集,所以脐带血干细胞移植重建造血系统大多数情况下只适用于儿童。在这两类干细胞中,HB细胞分化潜能、细胞来源、移植存活,以及异体干细胞移植免疫排斥与ES细胞均存在一定的差距,所以严重影响了HB细胞在临床中的应用。而社会伦理问题,致畸胎瘤或成瘤问题以及免疫排斥反应方面问题也是Es细胞移植技术发展的障碍。
2干细胞移植与周围血管闭塞症的研究
周围血管闭塞症在血管外科较常见,如动脉硬化性闭塞症(ASO),血栓闭塞性脉管炎(TAO)等。病因尚不完全清楚,涉及动、静脉。病人痛苦大,最终将导致肢体坏死而截肢,至残率高,而传统治疗方法效果不佳,如血管移植或旁路转流术的传统手术受到自身血管情况的限制。而干细胞移植血管再生恢复血液循环将彻底改善肢体血液供应,这是最理想的治疗方法。
人工血管移植后没有完整的内皮细胞层,又有血小板源生长因子使新生内膜不断增生。因此人工血管通畅率无法与自体静脉相比,所以人工血管内皮化是血管外科工作者追求的目标。某学者发现提纯的CD34+細胞种植人工血管使其新生内膜中内皮细胞的质和量均明显提高。肢体周围血管闭塞缺血性疾病需要靠新生血管才能达到最终的治疗目的。血管在机体的生成存在两种方式,血管发生和血管生成。血管发生是在胚胎发育时期通过内皮干细胞分化形成原始血管的过程。血管生成是在原有血管网基础上,通过内皮细胞芽出而形成新生血管的复杂过程,涉及血管内皮细胞外基质降解、内皮细胞向基质降解处迁移、增殖、伸展及管状结构形成和内皮细胞外基质膜产生等多个步骤。因为血管内皮生长因子促进合成纤维细胞生长因子,这对血管发生与生长起着关键作用。在体外一定条件下的诱导,脐血干细胞可以分化、增殖、迁移并形成血管。经相关因子动员后,可得到满足外周血干细胞移植治疗的细胞数,并对下肢动脉缺血性疾病的治疗已取得了显著的疗效。[4]
2.1自体外周血干细胞(PBSC)移植治疗。早在19世纪,有学者提出造血细胞和血管细胞可能由一个共同的干细胞——血液血管干细胞分化形成。血液血管干细胞在不同的诱导条件下分别分化成造血干细胞(HSC)和血管干细胞,并进一步形成血细胞和血管两大系统。有研究证实骨髓干细胞移植治疗慢性肢体缺血的可行性,大部分患肢从自体外周血干细胞移植治疗中获益,症状缓解,避免了截肢,明显提高了生活质量。某学者首次采用动员后的自体外周血干细胞对动脉硬化性下肢闭塞症进行治疗,并获得成功。治疗后1个月和治疗后2个月双下肢10趾血流量均值与治疗前相比均有显著性增加。经激光多谱勒扫描检查,我们发现治疗后的血流灌注量均值有显著性增加。治疗后3个月经数字减影血管造影发现双下肢有明显的血管新生。以上结果表明,对于下肢动脉缺血性疾病,动员后的外周血干细胞移植是一种简单、安全、有效,值得深入研究和推广应用的方案[4]。
2.1.1对62例缺血性下肢血管病进行自体外周血干细胞移植。经自体PBSC动员及采集,在手术室进行PBSC移植术,将采集的单个核细胞(MNC)按一定间距进行缺血下肢肌肉内注射。结果如下[5]:
方法:根据国内外的文献资料,进行整理归纳。
结果:干细胞是一种具有自我复制更新、高度增生及多向分化能力的特殊原始细胞。相关研究显示干细胞移植治疗外周血管闭塞症已经取得了成功。
结论:肢体周围血管闭塞缺血性疾病需要靠新生血管才能达到最终的治疗目的,移植相关干细胞治疗相关疾病将具有无可比拟的优越性,带来疾病治疗的新变革。
关键词:干细胞周围血管闭塞症移植治疗
【中图分类号】R-0【文献标识码】B【文章编号】1671-8801(2012)12-0026-02
周围血管闭塞症在临床上表现疼痛,感觉异常,溃疡或坏疽。现传统药物及手术方法效果不佳,有多数病人因此而面临截肢。干细胞在周围血管闭塞症治疗方面的应用在一定程度上解决了传统治疗方法无法克服的难题,现就干细胞在周围血管闭塞症治疗方面的研究进展情况综述如下。
1有关干细胞的研究
干细胞是一种具有自我复制更新、高度增生及多向分化能力的特殊原始细胞。根据不同干细胞的来源,可以分为两大类:胚胎干细胞(ES)和成体干细胞(HB)[1]。
1.1ES细胞。ES细胞是早期胚胎(原肠胚期之前)或原始性腺中分离出来的一类细胞,它具有体外培养无限增殖、自我更新和多向分化的特性。无论在体外还是体内环境,ES细胞都能被诱导分化为机体几乎所有的细胞类型。因此可从人早期胚胎中分离提纯出的多能干细胞,并于体外长期分离培养及扩增。它不但具有向各个胚层发育的能力,同时还能在体外分化扩增成胚胎外的体细胞。这种多向分化及增殖潜能为干细胞移植治疗的发展奠定基础。
1.2HB细胞。指存在于一种已经分化组织中的未分化细胞,这种细胞能够自我更新并且能够特化形成组成该类型组织的细胞。成体干细胞存在于机体的各种组织器官中。成年个体组织中的成体干细胞在正常情况下大多处于休眠状态,在病理状态或在外因诱导下可以表现出不同程度的再生和更新能力。HB细胞不仅能分化成自身相应组织细胞,并且可分化成其他干细胞如:造血干细胞(HSC)等[2]。研究者将HB干细胞这种可以突破其“发育限制性”,跨系,甚至跨胚层分化为其他类型组织细胞的特性被称为HB细胞的“可塑性”或“横向分化”,但这种观点未得到有些学者的认同[3]。HB细胞分为:①骨髓干细胞,存在于骨髓中的多能干细胞,其中包括HSC和间充质干细胞(MSC)。HSC可分化成血细胞,MSC是干细胞家族的重要成员,来源于发育早期的中胚层和外胚层,具有多向分化潜能、造血支持和促进干细胞植入、免疫调控和自我复制等特点。在体内或体外特定的诱导条件下,可分化为脂肪、骨、软骨、肌肉、肌腱、韧带、神经、肝、心肌、内皮等多种组织细胞。②周血干细胞,由骨髓大量生成,其中少量的干细胞被释放到外周血,并从外周血中分离出来。因此正常情况下外周血干细胞数量非常稀少,只占单核细胞0.01%-0.1%,不能满足干细胞移植治疗的需要。③神经组织干细胞,存在于成体脑组织中的一种干细胞。可分化成神经元、星形胶质细胞、少突胶质细胞,也可转分化成血细胞和骨骼肌细胞。④肝脏干细胞,可从肝脏组织中分离,具有分化成肝细胞和胆管上皮细胞及HSC的能力。⑤胰腺干细胞,可从胰腺组织中分离,具有分化成胰腺组织的能力。⑥脐静脉血干细胞,脐带血中的干细胞具有更高的分化潜能,但是由于脐带血中干细胞的数量稀少不便采集,所以脐带血干细胞移植重建造血系统大多数情况下只适用于儿童。在这两类干细胞中,HB细胞分化潜能、细胞来源、移植存活,以及异体干细胞移植免疫排斥与ES细胞均存在一定的差距,所以严重影响了HB细胞在临床中的应用。而社会伦理问题,致畸胎瘤或成瘤问题以及免疫排斥反应方面问题也是Es细胞移植技术发展的障碍。
2干细胞移植与周围血管闭塞症的研究
周围血管闭塞症在血管外科较常见,如动脉硬化性闭塞症(ASO),血栓闭塞性脉管炎(TAO)等。病因尚不完全清楚,涉及动、静脉。病人痛苦大,最终将导致肢体坏死而截肢,至残率高,而传统治疗方法效果不佳,如血管移植或旁路转流术的传统手术受到自身血管情况的限制。而干细胞移植血管再生恢复血液循环将彻底改善肢体血液供应,这是最理想的治疗方法。
人工血管移植后没有完整的内皮细胞层,又有血小板源生长因子使新生内膜不断增生。因此人工血管通畅率无法与自体静脉相比,所以人工血管内皮化是血管外科工作者追求的目标。某学者发现提纯的CD34+細胞种植人工血管使其新生内膜中内皮细胞的质和量均明显提高。肢体周围血管闭塞缺血性疾病需要靠新生血管才能达到最终的治疗目的。血管在机体的生成存在两种方式,血管发生和血管生成。血管发生是在胚胎发育时期通过内皮干细胞分化形成原始血管的过程。血管生成是在原有血管网基础上,通过内皮细胞芽出而形成新生血管的复杂过程,涉及血管内皮细胞外基质降解、内皮细胞向基质降解处迁移、增殖、伸展及管状结构形成和内皮细胞外基质膜产生等多个步骤。因为血管内皮生长因子促进合成纤维细胞生长因子,这对血管发生与生长起着关键作用。在体外一定条件下的诱导,脐血干细胞可以分化、增殖、迁移并形成血管。经相关因子动员后,可得到满足外周血干细胞移植治疗的细胞数,并对下肢动脉缺血性疾病的治疗已取得了显著的疗效。[4]
2.1自体外周血干细胞(PBSC)移植治疗。早在19世纪,有学者提出造血细胞和血管细胞可能由一个共同的干细胞——血液血管干细胞分化形成。血液血管干细胞在不同的诱导条件下分别分化成造血干细胞(HSC)和血管干细胞,并进一步形成血细胞和血管两大系统。有研究证实骨髓干细胞移植治疗慢性肢体缺血的可行性,大部分患肢从自体外周血干细胞移植治疗中获益,症状缓解,避免了截肢,明显提高了生活质量。某学者首次采用动员后的自体外周血干细胞对动脉硬化性下肢闭塞症进行治疗,并获得成功。治疗后1个月和治疗后2个月双下肢10趾血流量均值与治疗前相比均有显著性增加。经激光多谱勒扫描检查,我们发现治疗后的血流灌注量均值有显著性增加。治疗后3个月经数字减影血管造影发现双下肢有明显的血管新生。以上结果表明,对于下肢动脉缺血性疾病,动员后的外周血干细胞移植是一种简单、安全、有效,值得深入研究和推广应用的方案[4]。
2.1.1对62例缺血性下肢血管病进行自体外周血干细胞移植。经自体PBSC动员及采集,在手术室进行PBSC移植术,将采集的单个核细胞(MNC)按一定间距进行缺血下肢肌肉内注射。结果如下[5]: