羊膜上皮细胞多向分化潜能及医学应用综述(2)

　　4 羊膜上皮细胞的临床应用研究

　　4.1 羊膜上皮细胞在神经系统疾病治疗的临床应用研究 由于羊膜上皮细胞的神经生物学特性，其在神经再生治疗中有着广泛的用途。 将大鼠羊膜上皮细胞作为供体细胞移植到脑缺血模型大鼠的海马中，5 周后的组织学检查发现移植大鼠羊膜上皮细胞迁移分散于移植靶点周围，部分大鼠羊膜上皮细胞呈树突状且呈 MAP-2 阳性， 并且以类似于CAI 锥体层神经元的方式存活[16]. 这一重要结果提示大鼠羊膜上皮细胞有转变为神经样细胞的可能，并且具有治疗缺血性脑损伤的潜能。 人羊膜上皮细胞移植到损伤脊髓后， 不但可在移植的环境中存活，支持宿主神经元的生长，阻止切断点神经疤痕的形成，防止轴突切断术后神经元的死亡，引导再生性出芽， 而且能为宿主提供神经元生长的微环境，抑制损伤神经元的凋亡，防止受损的脊髓神经元的脱髓鞘[17]. 朱梅等[18]将人羊膜上皮细胞移植入帕金森氏病（PD）大鼠模型脑纹状体内，通过该细胞自身分泌脑源性神经营养因子 BDNF 和神经营养因子-3（NT-3），观察对 PD 大鼠的治疗作用并对其治疗机理进行初步的探讨。 羊膜上皮细胞能够自身表达神经营养因子 BDNF、NT-3,将其植入 PD 大鼠模型脑纹状体内能够存活，并能改善阿扑吗啡诱导的行为学症状， 能够阻止 PD 大鼠毁损侧黑质多巴胺（dopamine,DA）能神经元的进行性死亡、缺失，增加纹状体内 DA 的含量。 羊膜上皮细胞脑室内移植对大鼠的 PD 治疗效果表明， 人羊膜上皮细胞对用羟基多巴胺诱导的帕金森氏病大鼠的影响是有益的，这主要归结于人羊膜上皮细胞分泌神经营养因子[19]. 人羊膜上皮细胞在大脑内出血鼠侧脑室移植后不仅能够幸存， 而且也表达波形蛋白和巢蛋白，人羊膜上皮细胞移植减少了大脑出血鼠的脑水肿和运动缺陷[20].

　　4.2 羊膜上皮细胞在肝病治疗 的临床应用研究干细胞在医学研究领域取得的研究成果，为肝脏疾病治疗提供了新的思路和策略。 Takashima 等[13]检测到人羊膜上皮细胞可表达肝细胞相关基因，并通过体内实验证实将人羊膜上皮细胞移植到重度联合免疫缺陷病的动物模型后，其可存活并分泌肝白蛋白，肝白蛋白为成熟并完全分化的肝细胞的功能标志。 在 2000 年，Sakuragawa 等[21]展示了来自人羊膜上皮细胞的白蛋白分泌， 当 β-半乳糖苷酶基因标记的人羊膜上皮细胞移植到免疫缺陷鼠的肝脏，发现这些移植的细胞整合到了肝板。 同样将人羊膜上皮细胞移植到免疫缺陷鼠，并观察到了相关的肝细胞形态，表达白蛋白或是 α-1 抗胰蛋白酶。 此外，还检测到 α-1 抗胰蛋白酶在接受者体内血清中循环，确认了移入物人羊膜上皮细胞在鼠肝脏充当了肝细胞。 尽管这些结果支持了初步的研究数据，羊膜上皮细胞移植到肝脏的结局仍需要一个更加完整的研究且当前正在进行中。 在诱导培养基中添加胰岛素和地塞米松证明了人羊膜上皮细胞表达肝细胞标志。 通过腺相关病毒-绿色荧光蛋白转染后的人羊膜上皮细胞移植入肝受损裸小鼠脾脏后的存活、迁移情况发现人羊膜上皮细胞可存活并保持部分肝细胞特性[22]. 人羊膜上皮细胞移植到免疫活性小鼠导致细胞移植物植入减少了肝细胞凋亡，减少了肝炎和肝的纤维化[23]. 但是具体的临床应用机理，治疗效果的稳定性还有待于进一步验证研究。

　　4.3 羊膜上皮细胞在其他疾病治疗的临床应用研究 在慢性炎症和纤维化导致的肺组织显着缺损的动物肺病模型，人羊膜上皮细胞的移植显示能够减少炎症和并发的纤维化。Murphy[24]研究小组利用博来霉素诱导的肺纤维化的模型来研究人羊膜上皮细胞减少纤维化的能力，从而改善肺功能。 为了确定人羊膜上皮细胞注入腹腔是否能够移行到肺，植入并形成肺的功能性上皮时发现人羊膜上皮细胞能够防止由博来霉素诱导的肺损害的功能减退。

　　检测结果没有发现人羊膜上皮细胞植入对服药之后未受伤害的肺造成显着损害。 作为修补肺损伤、减少炎症和肺纤维化，人羊膜上皮细胞为研究人员提出了新的思路。 该研究结果推动了羊膜上皮细胞作为炎症和纤维化疾病一个有潜能细胞疗法的进一步研究。 人羊膜上皮细胞减少肺纤维化和促进肺再生的机制，需进一步探索。

　　杨水平等[25]将人羊膜上皮细胞在结膜匀浆培养液和去上皮结膜基质共同作用下进行诱导分化，诱导分化细胞进行免疫组化染色显示角蛋白 cK4、cKS、cK13、cK18 及黏蛋白表达阳性，PAS 染色见紫红色阳性细胞，结果表明，人羊膜上皮细胞可分化为具有结膜上皮细胞和杯状细胞表型的细胞；ELISA 检测出黏蛋白微量分泌 , 且呈动态递增过程，RT-PCR 证实黏蛋白基因表达阳性， 进一步确定分化细胞不但有结膜上皮表型，而且还具有类似正常结膜上皮的分泌功能。 以脱细胞羊膜为载体构建组织工程结膜，应用于新西兰大白兔结膜缺损模型，能够重建模型兔完整眼表。

　　人羊膜上皮细胞向内胚层组织---胰腺的分化，由烟酰胺诱导分化的人羊膜上皮细胞被检测出表达胰岛素 mRNA,体内实验证实人羊膜上皮细胞移植可纠正大鼠糖尿病模型的血糖水平。 Miki 等[2]用 RT-PCR 检测到尼克酰胺加速了人羊膜上皮细胞向胰腺样细胞的分化。 Qureshi 等[26]在研究羊膜上皮细胞对胰岛移植的影响时得出，羊膜上皮细胞的免疫赦免对胰岛的移植有益，这也是减少慢性全身性免疫抑制所必需的。 因此，羊膜上皮细胞胰岛移植对胰岛素依赖型糖尿病治疗是一个更理想的方法。

　　5 羊膜上皮细胞应用前景展望

　　可塑性和多向分化潜能是干细胞的一个基本特性，是临床应用的必要条件。 “无限的自我更新”不是干细胞的本质要求。 羊膜上皮细胞来源于外胚层，具有可塑性和向 3 个胚层分化的潜能，具备临床应用研究的基本条件和要求。 在无限增殖更新方面，人羊膜上皮细胞和牛羊膜上皮细胞由于不含末端转移酶端粒，不能无限自我更新，但这正是其移植后非致瘤性的一个直接原因。 而鼠羊膜上皮干细胞虽然含末端转移酶端粒，但报道称其异体移植后也不致瘤。 因此，羊膜上皮细胞在异体移植方面和胚胎干细胞相比独具优势。 目前，其应用在肝病、肺病、心脏病、糖尿病、神经系统疾病等临床治疗研究方面已取得有效的成果。 鉴于羊膜上皮细胞具有向心肌和骨细胞分化的潜能，推测羊膜上皮细胞在骨病和心脏病等疾病治疗上将具有研究探索的意义和价值。 但是，从模型治疗到临床治病还有一定距离， 许多理论和技术问题仍有待于进一步解决，而毋庸置疑的是羊膜上皮细胞的应用前景相当广阔。

　　羊膜上皮细胞（amnion epithelial cells,AECs）是由废弃的胎盘羊膜衍生的具有干细胞特性的细胞。

　　AECs 不仅具有多向分化潜能， 而且许多研究都证实其具有免疫豁免性， 移植后不产生免疫排斥反应，因缺乏末端转移酶端粒，移植后不致瘤，再加上其具有来源广、易获得、不存在伦理争议等原因，而成为细胞研究工作者的研究热点之一。 应用 AECs进行一些疑难症的治疗是临床研究工作者的最终目标。 临床应用治疗顺利进行的前提是以安全可靠的动物实验为基础。 目前和未来一段时间，人们对动物 AECs 的分离培养、干细胞特性的鉴定、体内分化及体外定向诱导分化进行了系统的研究，具体表现在：①羊膜上皮细胞的分离与培养；②羊膜上皮细胞的干细胞特性的鉴定；③羊膜上皮细胞在体外的定向诱导分化研究；④羊膜上皮细胞治疗动物骨缺损模型的研究； ⑤动物模型中的前临床研究；⑥羊膜来源的细胞种群研究；⑦羊膜的构成及胚胎发育。

　　人类对羊膜干细胞的研究随组织工程、细胞工程、生物工程的发展而不断深入，由羊膜上皮细胞分化潜能与临床应用的研究进展来看，在不远的将来，羊膜干细胞必将成为可供临床应用的再生医学种子细胞的主要来源。