干细胞移植肝脏起什么作用(干细胞移植在肝病治疗中的应用)
我们还将尝试通过实际例子来展示干细胞移植肝脏起什么作用和干细胞移植在肝病治疗中的应用之间的关系以及它们各自的属性。
干细胞的作用是什么
干细胞修复半月板损伤
由于干细胞具有无限增殖,自我更新与分化能力,它注入膝骨关节后会自动分化产生自体所需的软骨细胞与修复损伤细胞,同时分泌多种活性营养物质起到抗炎与调节免疫的作用,促进半月板组织重建,有效改善半月板损伤,提升患者治疗效果,为饱受关节损伤的患者带来希望!
2016年就有科研人员对5例无血管半月板损伤患者进行干细胞治疗。科研人员将自体骨髓MSCs接种在胶原包被的支架上,人MSCs-胶原-支架被移植到5例患者的半月板损伤处。追踪随访24个月后,发现上述患者症状均得到显著性改善,其中3例症状消失,半月板损伤彻底治愈。目前神采生物也在做干细胞方面对半月板损伤的治疗。
干细胞修复糖尿病
糖尿病是一组以慢性高血糖为特征的代谢性疾病,糖尿病会导致长期代谢紊乱引起多种慢性并发症的产生,如眼、肾、神经、心脏、血管等组织器官慢性进行性病变、功能减退及衰竭。
糖尿病的产生是由于胰岛素抵抗导致胰岛素对于靶器官(主要是肝脏、肌肉和脂肪组织)的敏感性降低,引起的胰岛素发挥降低血糖功能减缩。
将干细胞注入患者体内,在适当的环境下,干细胞向各种细胞分化,干细胞主要通过动脉导管迁移到胰腺组织中,干细胞会在胰腺组织微环境的诱导下,产生胰岛细胞,替代受损β细胞,从而起到治疗糖尿病的作用。
干细胞修复肝硬化
肝脏是人体最大的解毒器官。长期不良的生活习惯会导致肝脏功能损伤,且肝脏没有痛觉神经,当人们感受到肝脏不舒服时,大部分已经发展到了肝硬化。这个时候的肝脏功能已经受到了极大的损伤,而且是不可逆转的。
通过干细胞移植可以治疗肝硬化,治疗是使用患者自身的干细胞,将干细胞经过培植以后回输到肝脏,在局部“唤醒”再生自身干细胞来替换受损的肝细胞,并且提供生物细胞因子提供给自身细胞使用,干细胞移植可以使病人肝功能恢复并减轻肝脏的并发症,能够使患者肝脏得到恢复,干细胞移植治疗肝硬化效果显著。
相关国外研究发现,用干细胞移植干预肝硬化引起的终期肝病患者后,血浆白蛋白,凝血酶原时间和MELD评分等临床指标均得到改善,并且未发生不良反应。干细胞移植干预后,对259例肝炎患者进行了为期10年的长期随访,术后长期生存率明显提高。
患者经过干细胞移植能治疗肝硬化?
干细胞在医学上被称为“通用细胞”。干细胞其具有多向分化潜能、低免疫原性和免疫调节功能,在免疫调节、减轻炎症反应和损伤修复等方面有着广阔的应用前景
传统方法干预肝硬化效果不理想,干细胞移植为干预肝硬化提供了一种新途径
间充质干细胞具有独特的免疫调节作用、自我更新和跨胚胎多向分化潜能。目前,科学家发现,干细胞除了具有多向分化潜能外,还能在肝脏受损时通过旁分泌分泌一系列生长因子、细胞因子等信号分子。
这些因素不仅能调节免疫功能,减少炎症反应,抗肝细胞凋亡,促进血管增生,抗肝纤维化等损伤肝组织的修复,还能促进干细胞的多向分化,动员卵细胞。卵细胞进入受损肝脏,促进内源性肝干细胞的分化,刺激内源性肝细胞的增殖,为干细胞移植干预肝病提供了新的方向。
干细胞移植干预肝硬化的五种机制
1、干细胞具有独特的免疫表型,可以低表达MHC-I分子,不表达MHC-Ⅱ类分子、FasL和T细胞共刺激分子B7,因此其免疫原性很弱。
在合适的体外分化条件下,干细胞可以在内胚层向肝实质细胞分化,干细胞也可以分化为内胚层肝实质细胞,且移植后无排斥反应。干细胞还能分泌可溶性细胞因子介导免疫抑制,诱导免疫耐受,抑制免疫细胞向肝脏的增殖和迁移,减轻受损肝脏的免疫炎症,提高肝病患者的生存率。
2、干细胞可分泌相关细胞因子,如基质细胞衍生因子1(SDF-1)、血管内皮生长因子(Vii
GF)、IGF.1等,通过旁分泌机制抑制各种类型受体细胞的凋亡,其中SDF-1/CXCR-4轴起重要调节作用。
3、干细胞移植可减少肝组织胶原沉积,抑制肝细胞转化生长因子-β1和平滑肌肌动蛋白的表达,降低肝纤维化程度。
4、干细胞在不同细胞因子的作用下可分化为不同的细胞类型。当肝损伤的局部微环境发生改变时,可产生多种炎症信号分子,促进和促进干细胞的分化,而HGF、FGFs、TGF-β、表皮生长因子、IL-IO等因子的反应性分泌可促进受损肝组织的修复。
5、因干细胞具有多向分化潜能,干细胞可分化为内胚层肝细胞、胆管细胞和血管内皮细胞,从而为新生血管及其侧支的形成提供营养支持。
干细胞主要通过旁分泌作用如抗凋亡、抗炎、抗纤维化、刺激内源性细胞的分化、增殖和新生血管等途径干预肝病。日本在使用干细胞治疗肝硬化已经取得了大量的经验。多睦健康在日本的合作医院有多篇临床报告和治疗案例。很多患者都是看到了干细胞有这样的潜力,所以选择通过多睦健康赴日进行干细胞治疗。
肝病:成效显著的干细胞疗法
肝脏的功能:
肝(Liver)是人体最大的腺体,其功能极为复杂和重要,具有分泌胆汁、分解糖与储存糖原、解毒及吞噬防御等功能。
肝脏是人体以代谢功能为主,类似加工厂,其主要生物学功能包括以下几点:
解毒功能:人体内大部分毒性物质均在肝脏被分解代谢为无毒或低毒性物质,其方式包括氧化、水解、还原等。如果肝脏严重受损或慢性肝病,如肝硬化、肝炎等,导致肝功能下降,毒性物质会在肝脏累积,进一步加重肝脏损伤并引起其他功能器官代偿性受累。
分泌功能:主要分泌胆汁,肝脏细胞生成胆汁,储存在胆囊中,当小肠内食物需要消化时,胆囊自动收缩,排入肠道以帮助食物消化吸收。肝功能减退或胆管阻塞时,消化功能会受此影响,胆管阻塞致使胆汁回流血压会出现黄疸,表现为皮肤黏膜变黄。除此之外,干细胞还分泌肝细胞生长因子等促进肝细胞分裂增殖。
代谢功能:主要包括分解代谢、合成代谢、能量代谢三方面。人体摄入的碳水化合物、蛋白质、脂肪、维生素等,吸收后输送到肝脏,在肝脏组织被分解为氨基酸、脂肪酸、葡萄糖等小分子化合物,再根据人体需要合成所需蛋白质、碳水化合物和脂肪,从而调节人体代谢与能量平衡,是三大代谢物转化利用的场所,如果肝功能受损,代谢平衡就会失调,引发代谢异常性疾病。
免疫防御功能:除肝脏的解毒功能外,肝脏还有一些具有吞噬功能的吞噬细胞,其主要是吞噬、消化处理血液颗粒物,后经免疫进一步清楚;除此之外肝脏内淋巴细胞也十分丰富,在机体产生炎症反应时,一部分可被运到肝脏。
肝脏具有强大的再生能力,小鼠实验中切除其三分之二肝脏,约在两个月会成长为原来大小,其功能得到恢复。肝脏如此惊人的再生能力与肝脏干细胞有关,目前已证实其涉及肝细胞、肝脏干细胞、骨髓干细胞等。
正常组织更新的肝脏更新是靠肝脏原位干细胞分裂介导,在肝脏受到轻微损伤时便可由自身经多种生长因子和转录调控参与,激活肝细胞再生,使肝脏体积和功能得到恢复。当肝脏损伤十分严重,如肝脏大部分 肝组织切除、严重肝坏死等,其肝脏的再生则需要肝肝细胞及肝外循环的造血干细胞等进入肝脏,后进一步分化为肝细胞。
肝损伤是一种临床上常见的疾病,全球约有17亿人患有不同类型的肝病,因各种理化因素均可导致肝损伤,严重或持续性肝损伤最终可导致肝功能衰竭,甚至危及生命。肝病主要包括机械性肝损伤、病毒性肝炎、酒精性肝病、脂肪性肝病、自身免疫性肝病、肝硬化和肝癌等,尤其是病毒性肝病、肝硬化、肝癌和自身免疫性肝病的治疗,现代医学手段往往治疗效果有限,很难取得理想的治疗效果。
肝硬化(Liver cirrhosis,LC)是临床上常见的慢性进行性肝病,是由一种或多种病因长期或反复作用造成的弥漫性肝脏损害。引起肝硬化的病因很多,主要是由病毒性肝炎所致,如乙型肝炎、丙型肝炎等,另外还有酒精肝、脂肪肝、胆汁淤积、药物、营养等方面的因素长期损害所致。每年死于肝硬化的患者达数十万人。
中晚期肝病通常累积广泛肝细胞,其再生能力下降,造成肝功能失代偿并最终导致肝功能衰竭,也是肝脏疾病的终末表现。目前对于中晚期肝病的治疗,主要有内科综合保肝治疗,但效果欠佳,病死率很高;生物人工肝系统治疗、但干细胞来源不足、存在免疫排斥反应;原位肝移植是唯一有效办法,但肝源有限,价格昂贵,极少部分可接受移植治疗。与这些治疗方案相比,因此进行干细胞移植能使受损肝脏细胞得以补充,因 其具有很强的自我更新能力、独特的免疫调节作用和跨胚层多向分化潜能,可以使组织功能得以恢复,安全可靠,价格低廉,逐渐成为肝病的又一治疗手段。
疗效与机制
迄今为止,国内外已对间充质干细胞修复肝损伤的作用和机制进行了部分研究,证明其对肝损伤均有疗效并在临床上取得一些显著的进展。其作用机制主要包含以下三个方面:
定向分化为肝细胞: 体外实验已证实间充质干细胞可被诱导分化为肝细胞,并且具有分泌细胞生长因子和抑制肝脏炎症的作用。诱导后的细胞表达肝细胞部分表型标记,且能够合成白蛋白。动物实验已证实通过静脉回输脐带间充质干细胞会归巢到已损伤的肝脏部位,表达肝细胞表型,使肝功能得到改善。
实验证明持续性肝损伤可以显著提高脐带间充质干细胞的归巢性。其归巢性作用机制研究表明,趋化因子家族及其受体是操控脐带间充质干细胞向肝组织迁移的重要因子,基质细胞衍生因子等对于脐带间充质干细胞动员、有效定植于受损组织起到重要作用。
旁分泌作用 :在研究发现移植脐带间充质干细胞在动物模型中的分布情况时,一直以为其直接参与了肝损伤的修复,并且认为这可能是唯一机制。但随着研究的深入,人们发现,在损伤修复方面,脐带间充质干细胞分泌的多种生长因子和外泌体不仅参与促进损伤修复,而且其作用比直接转化为肝细胞更为重要。其作用主要表现在以下方面:促进自体干细胞动员及肝细胞再生,促进胆管、毛细血管生成,抑制肝纤维化,低免疫源性。对移植后的体内跟踪实验显示,移植后的脐带间充质干细胞主要分布于肝脏结缔组织中。通过分泌生物活性因子恢复肝功能并促进肝再生。在肝脏再生通路中会起到促进肝细胞样细胞、胆管细胞、血管内皮样细胞分化、成熟中起到重要作用,有助于胆管的形成和解耦维持、新生血管形成及肝细胞增值。
炎症调节: 无论什么原因导致的肝损伤,其病变发展过程中大概率始终伴随着肝脏的炎症反应,而炎症反应本身也是肝脏的基本病理过程,是导致肝细胞坏死、凋亡及肝功能退化的继发因素。炎症反应是肝脏受到理化和生物因素引起的疾病发展因素,特别是在慢性肝病发展过程中起至关重要的作用,因此抑制其 病变过程中的炎症反应也在治疗肝损伤中有重要作用。脐带间充质干细胞能够分泌细胞因子及细胞间接阻扰抗原呈递细胞的功能,阻止B细胞分化,抑制T细胞和NK细胞炎性反应,上调抗炎因子,分泌拮抗剂从而减轻炎性反应。
治疗方法:
脐带间充质干细胞治疗急性肝炎、自身免疫性肝病的疗效确切,可以有效控制该病的发展和缓解效果,部分发病早期的患者甚至可以治愈,但不同类型的肝病或同种类型肝病处于不同状态的患者疗效差异较大,因此选择合适的适应症和治疗时机尤为重要。对于严重肝硬化患者,脐带间充质干细胞治疗可显著提高生活质量,其内在机制可能是可提高白蛋白的合成,关于是否可以延长患者生存期目前尚无定论。
因此,在实施细胞治疗过程中,确诊和正确评估肝病发展过程,选择合适的治疗方案极为重要,目前主要的方案有以下几种:
肝门动脉介入: 此技术临床上常用语肝癌化疗药靶向注射,技术相对成熟。其方法是在CT、血管造影等引导下,行股动脉穿刺,通过穿刺通道将导管直接插入肝损伤组织附近的动脉血管内,然后将脐带间充质干细胞注射 到肝动脉内。这种方法理论上讲脐带间充质干细胞进入肝脏时间短、作用更快,发挥作用机会更多,疗效更明显,目前临床数据较少,尚不具统计学意义,其疗效差异可能与输注细胞数量、时机和肝损伤程度及进展有一定关系。
皮下静脉注射: 此方法与普通的静脉输液相同,是通过外周静脉穿刺回输脐带间充质干细胞,简单易行,患者容易接受。现已有报道此方法治疗酒精性肝硬化患者,其肝功能得到改善,真实其移植途径是切实可行的。在治疗其他肝损伤报道中,其肝功能改善,炎症坏死减轻,炎症细胞浸润数量减少,证明将外周静脉输注作为治疗肝损伤移植途径是较为简单易行的有效方法。
肝门静脉注射: 此方法实在影像学引导下,穿刺注射针直接插入肝门静脉,将脐带间充质注射,学者推测此方法是最理想的治疗手段,因肝门静脉直接与肝窦相连,血流相对缓慢,在肝组织停留时间长,但此种方法技术要求比较高。临床上有研究用此种方法治疗肝切除再生情况,效果显著,是一种新的治疗方法选择。
肝组织内注射:该方法在影像学引导下治疗局部肝损伤,将脐带间充质干细胞直接通过套管针芯直接注射进入肝组织。该方法靶向明确、直达病灶,缺点是操作难度较高,易引起出血,临床报道较少采用。
除此之外,还有基因修饰脐带间充质干细胞或联合肝细胞生长因子治疗肝病,其可以加强疗效并且针对性更强,理论上优于单纯的脐带间充质干细胞治疗。目前针对肝脏主要是导入促肝细胞生长因子基因,这种方法还可用于体外培养,诱导使脐带间充质干细胞转化为肝细胞样细胞之后,再用于肝病治疗。
目前临床上采用较多的 移植方法为肝动脉注射法和肝静脉注射法,主要是因为可操作性强,患者容易接受,可反复多次治疗。通过静脉回输的方式导致到达肝损伤 的数量相对较少,但可随血液循环进入全身受损伤的组织,是一种整体治疗方案。
注意事项
针对脐带间充质干细胞移植治疗肝病应避免患者有细菌、病毒等感染并发症,如患有此类因素 ,应对症治疗后再进行移植治疗。一些免疫抑制药物、化疗药物、抗生素对脐带间充质干细胞活性有明显影响,在治疗过程中应避免或减少此类药物的使用。治疗后应使用易消化的食品,避免 酒精及辛辣食品刺激类食物,以清淡食物为主,尽量减少油腻食物,适当补充维生素及保肝利胆类药物的治疗。避免剧烈运动,注意痛风保暖和静养休息,积极进行心理疏导,缓解患者紧张、忧虑的情绪。注意观察和收集治疗过程中及治疗后患者的临床表现和心理变化,结合相关复查结果分析治疗效果。
干细胞移植对肝硬化有效吗?
答:您好!指导意见:干细胞移植治疗肝硬化的新方法,是现在最前沿、最热门的医疗技术之一。
其原理是抽取患者健康的骨髓,提取分离单核免疫细胞,在体外培养成肝脏细胞,并用介入的方式将其经肝动脉输入到病肝内。在肝脏微环境和细胞分化诱导剂的作用下使其生长为正常的肝脏细胞,而代替已经衰老坏死的肝脏细胞,重新发挥正常的肝细胞功能,达到修复肝硬化。
此疗法技术风险小、痛苦少、费用低。祝您健康!
见康云:肝硬化的干细胞疗法作用原理
什么是肝硬化
肝硬化 (liver cirrhosis,LC)是一种常见的慢性肝病,我国是全球肝硬化发病率、死亡率最高的国家。表现为肝细胞变性坏死、纤维组织弥漫性增生、再生结节形成等,最终使 肝脏逐渐变形、变硬。晚期常出现上消化道出血、继发感染、腹水、癌变等并发症。
间充质干细胞移植治疗肝硬化正在成为一种损伤小、并发症少、疗效明显的治疗手段。本文就干细胞的生物学特性及其在治疗肝硬化方面的作用进行综述。
2000年,日本学者Alison、Theise、Korbling等研究证实间充质干细胞(mesenchymal stem cells, MSCs)具有向肝实质细胞分化的潜能。
间充质干细胞(MSCs) 是一类具有自我增殖和多向分化潜能的多能干细胞。 大量研究表明间充质干细胞(MSCs) 能向多种细胞分化,具有强大的可塑性。在一定的微环境中间充质干细胞(MSCs)可被诱导分化为肝细胞、成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞、骨骼肌细胞等。已经在骨髓、胎盘、脐带、脂肪等许多组织中分离出了间充质干细胞。
干细胞疗法为肝硬化的治疗提供了新的手段
干细胞作为一种具有横向分化能力多功能干细胞,近年来大量研究表明在合适的培养条件下其在体内外均可以向肝细胞分化。
2000年,日本学者使用间充质干细胞,加入不同浓度的HGF(干细胞生长因子)进行体外诱导培养之后,发现了间充质干细胞可以分化为肝样细胞。
在肝病治疗方面的临床研究证实,经干细胞治疗后的患者,其临床一般情况好转,肝功能改善。
1)国内曹某某、许某某等对 40例 肝硬化门静脉高压症患者的研究表明,间充质干细胞经门静脉回输治疗组患者的肝功能和肝纤维化血清学指标有明显改善且无明显不良反应,证实了干细胞移植治疗的可行性。
2)王某某等分析了 45例 慢性乙肝失代偿性肝硬化患者,其中30例患者接受脐带来源间充质干细胞(UC- MSC)经外周静脉输注治疗,15例患者接受生理盐水作为对照组,随访1年后结果显示治疗组腹腔积液明显减少,肝功能显著改善,MELD Na评分明显减少。
3)某媒体平台等报道了 9例 肝硬化失代偿期患者经外周静脉间充质干细胞的临床疗效,随访1年后血清白蛋白、总蛋白显著提高,Child-Pugh评分显著减少,并且肝组织活检提示AFP、PCNA(增殖细胞核抗原)显著升高,说明有新的肝细胞生成。
4)郭晓钟等经股动脉肝内间充质干细胞治疗肝硬化102例报告,术后复查提示:血浆蛋白改善在各项指标中最显著,其次为凝血功能的改善,可改善肝脏合成蛋白功能,对目前肝硬化腹水的患者具有积极意义。第2个明显改善的指标为纤维蛋白原和凝血酶原时间,同样代表肝脏的合成功能提高。
干细胞的移植途径
移植途径的选择可能会直接影响到移植细胞在肝脏的定植量,进而影响治疗效果, 临床上细胞的移植途径主要包括介入方法行肝动脉输入、门静脉移植、直接注入肝内、外周静脉移植、腹膜腔移植等。
介入手术:经股动脉干细胞移植
间充质干细胞发挥治疗作用的具体机制
目前对于间充质干细胞发挥治疗作用的具体机制有了初步的了解,机制可能包括:
(1)直接分化: 在肝脏损伤微环境的影响下定植、增殖,并分化成为肝细胞发挥作用;
(2)旁分泌途径: 在肝损伤环境中间充质干细胞可以分泌不同水平的细胞因子相互影响,表现出抗炎症反应的作用,并可能激活肝内的肝干细胞,促进肝细胞再生;
(3)细胞融合: 间充质干细胞可能直接与肝细胞融合,进而启动细胞的增殖过程;
(4)间充质干细胞通过高表达基质金属蛋白酶降解细胞外基质, 直接降解肝内过量沉积的细胞外基质,减轻肝纤维化;
(5)间充质干细胞不仅能分化为肝细胞 , 而且在体内具有免疫调节的功能,减轻肝脏炎症反应和损伤。
敲黑板划重点:
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