目前研究顯示,多種干細(xì)胞在肝損傷中發(fā)揮作用,可能用于治療肝臟疾病,其中包括肝干細(xì)胞(HSCs)、胚胎干細(xì)胞(ESCs)、誘導(dǎo)型多能干細(xì)胞(iPSCs)、
間充質(zhì)干細(xì)胞(MSCs),外周血干細(xì)胞(PBSCs)等。
1、HSCs
肝干細(xì)胞屬于成體干細(xì)胞,存在于肝臟內(nèi),主要包括肝卵圓細(xì)胞(HOC)和小肝細(xì)胞樣祖細(xì)胞(SHPC),其中HOC的特點是胞體小,核大而胞質(zhì)少,呈卵圓形,可雙向分化為肝細(xì)胞或膽管上皮細(xì)胞。SHPC形態(tài)介于干細(xì)胞和膽管細(xì)胞,通常成體HOC先分化為SHPC后再分化為成熟干細(xì)胞,多數(shù)學(xué)者認(rèn)為HSCs是位于門靜脈周圍及終末膽管hering管中,近期有國外研究發(fā)現(xiàn)HSCs位于中央靜脈周圍,需要Wnt信號來維持干性,而中央靜脈內(nèi)的血管內(nèi)皮細(xì)胞負(fù)責(zé)釋放Wnt分子進(jìn)入組織,如果干細(xì)胞離開Wnt信號的覆蓋范圍,便會迅速失去了分裂新干細(xì)胞的能力,從而分化為成熟的肝細(xì)胞。肝干細(xì)胞因其具有定向分化為肝細(xì)胞及膽管細(xì)胞的優(yōu)勢,且不存在倫理問題,是較為理想的治療肝臟疾病的干細(xì)胞,但目前國內(nèi)外罕見有關(guān)人源性肝干細(xì)胞系的報道。我們課題組已經(jīng)從成體肝臟中成功分離出人肝干細(xì)胞,并建立了可以穩(wěn)定傳代至50代的成體人肝源性干細(xì)胞系HYX1,目前已初步應(yīng)用于動物試驗中。
2、ESCs
胚胎干細(xì)胞從受精卵內(nèi)胚層中取得,屬高度未分化,是增殖能力最強(qiáng)的全能干細(xì)胞,在體外相應(yīng)的誘導(dǎo)培養(yǎng)條件下,ESCs可分化為成熟肝細(xì)胞,將小鼠ESCs移植到肝損傷小鼠模型體內(nèi),觀察小鼠肝臟內(nèi)可見大量移植細(xì)胞并呈現(xiàn)增殖狀態(tài)。ESCs的無限增殖能力和分化的多潛能性,在肝臟疾病中有極高的基礎(chǔ)與臨床研究價值,但ESCs的倫理爭議、免疫排斥及致瘤風(fēng)險等問題限制了其在臨床疾病治療中的研究及應(yīng)用。
3、iPSCs
誘導(dǎo)多能干細(xì)胞是來源于成體細(xì)胞經(jīng)病毒載體重新編程而獲得的具有干細(xì)胞特征的細(xì)胞,具有ESCs類似功能,但同時又避免了ESCs的倫理爭議和免疫排斥問題,有助于解決肝細(xì)胞來源問題,一直以來是再生學(xué)領(lǐng)域研究的熱點,但部分學(xué)者考慮iPSCs的重編程及高度自我更新、多向分化的特征使其具有增加突變及致瘤風(fēng)險,近期一項研究通過對比分析iPSCs和亞克隆復(fù)制的細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)iPSCs中的大多數(shù)突變并不會在重編程或者iPSCs產(chǎn)生過程中發(fā)生,認(rèn)為iPSCs是相對穩(wěn)定的,可在基礎(chǔ)與臨床研究中安全使用。
近年在經(jīng)典iPSCs重編程基礎(chǔ)上發(fā)展了一種新的編程技術(shù)叫做譜系重編程,即繞開了iPSCs實現(xiàn)譜系內(nèi)或譜系間細(xì)胞類型的轉(zhuǎn)化。王韞芳團(tuán)隊通過該技術(shù),利用小分子化合物而非轉(zhuǎn)錄因子將消化道上皮細(xì)胞重編程為誘導(dǎo)人內(nèi)胚層祖細(xì)胞(hiEndoPCs),hiEndoPCs在體外可分化為表達(dá)成熟肝細(xì)胞,并能整合到實驗小鼠肝臟中,這為肝臟疾病尤其是終末期肝病的治療研究提供了更為安全有效的新型種子細(xì)胞來源。
4、MSCs
間充質(zhì)干細(xì)胞是可從骨髓、脂肪組織、臍血、胎盤等組織中分離獲得的多能干細(xì)胞,屬成體干細(xì)胞,其中在肝病基礎(chǔ)與臨床中
骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(BM-BMSCs)和脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞(AD-MSCs)及臍血干細(xì)胞(UC-MSCs)研究較多。MSCs在體內(nèi)外特定的誘導(dǎo)條件可分化為多種成體成熟細(xì)胞,多項研究指出MSCs能在生長因子、細(xì)胞因子、肝細(xì)胞或非實質(zhì)肝細(xì)胞等的作用下分化為肝樣細(xì)胞,并參入肝臟疾病中免疫調(diào)節(jié)、細(xì)胞增殖及損傷修復(fù)等,MSCs因其來源較為豐富、取材方便、易于培養(yǎng)、低免疫源性并不伴倫理爭議,結(jié)合目前日益發(fā)展的細(xì)胞及分子示蹤技術(shù),有望成為肝臟疾病中干細(xì)胞研究的理想種子細(xì)胞來源。
5、PBSCs
外周血干細(xì)胞是外周血中唯一CD34陽性的細(xì)胞,在正常情況下數(shù)目非常少,經(jīng)集落刺激因子動員后迅速增多,收集后可用于疾病的治療,其在血液系統(tǒng)疾病治療中的應(yīng)用較為成熟,近年發(fā)現(xiàn)也可用于肝損傷的治療,但目前肝病中應(yīng)用PBSCs治療的研究主要集中在其對癥狀、預(yù)后改善上,其中的具體機(jī)制及其治療的穩(wěn)定性等研究甚少,PBSCs是否是理想的細(xì)胞來源有待進(jìn)一步驗證。