脐血间充质干细胞介绍及其临床研究

　　间充质干细胞（ MSCs） 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，属于多能干细胞，MSCs 最初在骨髓中发现，目前骨髓来源 MSCs在临床上应用最广，但仍然存在不少不足，有研究表明成人骨髓中 MSCs 的含量仅为 0. 001 ~0. 01%[1],并且骨髓采集属于创伤性操作，对病人难免造成痛苦。而研究表明，脐血中含有大量的 MSCs,并且可以长期冷冻保存，在一定条件下可分化为脂肪细胞、成骨细胞、神经细胞等等[2 -4],相对于其他来源的MSCs,脐血 MSCs 来源更广，获取更加容易，且具有更低的免疫原性，临床应用前景更加广阔。

　　1 脐血间充质干细胞介绍

　　1. 1 脐血间充质干细胞来源及形态学特点 脐血MSCs 属于成体干细胞家族，是由 Erices 等[5]在2000 年首次报道从脐血中直接分离和培养获得了MSCs.不同来源的间充质干细胞外形有基本的相似点，根据国际社会对其鉴定标准[6],其中包括： ①在标准培养基条件下必须为塑料粘附细胞； ②阳性表达： CD73、CD90 和 CD105; 阴性表达： CD11b、CD19、CD34、CD45、CD79α 和 HLA - DR; ③具有分化为脂肪细胞、骨细胞及软骨细胞的能力。

　　1. 2 脐血间充质干细胞培养及储存 脐血主要采集于健康的分娩产妇，研究表明[7]单次采集的脐血量越大，其中所含脐血 MSCs 就越多，培养成功的可能性就更大。采血成功后，通过分离钝化、培养扩增，以达到预期所需治疗剂量。至于培养基的选择，目前主要使用的是含胎牛血清的高糖或低糖 DMEM培养基，其中有学者[8]提出低糖 DMEM 培养基更有利于脐血 MSCs 生长。除此之外使用胎牛血清替代品以及无血清的培养基同样能获得满意的培养效果。除了培养基的选择，环境因素也同样影响脐血MSCs 生长，最近的实验显示持续低氧培养条件下，能够有效抑制脐血 MSCs 的凋亡[9],但具体机制目前还不得而知。目前细胞的储存方法主要为低温冷冻技术（ 液氮速冻） ,低温冷冻难免会对细胞有不同程度的损伤，但这并不会影响脐血 MSCs 的生物学性状及其多向分化能力[10].

　　2 脐血间充质干细胞的临床应用

　　2. 1 心血管系统 干细胞移植治疗心肌梗死是近年来国内外的研究热点，而脐血 MSCs 由于具有多功能分化能力、低免疫原性、伦理限制等的诸多优点，人们认为其对治疗心肌梗死具有广阔的前景。Henning 等[11]将脐血单个核细胞注入大鼠心肌梗死周边区，均观察到移植的细胞能在宿主体内存活并得到心功能的改善。国内李雅娇[12]在 2010 年11 月至 2012 年 11 月期间通过对比单纯 PCI 治疗急性心肌梗死和 PCI 治疗同时移植脐血 MSCs 的疗效发现： 1） MSCs 组术后 90 日左心室射血分数持续改善，与术后 7 日及 PCI 对照组之间差异显著 （ 射血分数分别为： 67 -4 -11%、49 ±9% 和 53 ±8%） .

　　2） MSCs 组术后 90 日 SPECT 测定的心肌灌注缺损面积显著低于术后 7 日及 PCI 对照组。其作用方式可能是脐血 MSCs 通过分泌多种细胞因子，促进心脏血管形成和减少细胞胞凋亡。

　　2. 2 神经系统

　　2. 2. 1 脑梗死 脑血管疾病中，脑梗死的发病率可达 65%,常伴有神经功能缺失，目前尚无确切的治疗方法。随着对干细胞移植治疗的研究深入，脐血 MSCs 移植治疗脑梗死越来越受到关注。刘慧纯等[13]研究证明了脐血 MSCs 移植可以促进脑缺血模型鼠运动功能及神经传导功能的恢复，可以分化为神经元样及神经胶质样细胞、促进血管重建，对宿主的神经发挥保护作用。宋承伟等[14]通过临床治疗观察发现移植脐血 MSCs 的脑梗死患者的治疗效果更好。

　　2. 2. 2 帕金森病 帕金森病是最常见神经退行性疾病之一，其特征性表现是静止性震颤、肌肉僵直、步态和姿势障碍以及运动迟缓，治疗难度在于很难恢复多巴胺能神经细胞的数量。因此有学者提出如何在帕金森病患者体内提高神经细胞的数量是治疗的关键[15].脐血 MSCs 具有分化为多巴胺神经元的潜力[16],目前已经成为治疗帕金森病的研究焦点。吴立克等[17]通过临床实验证实脐血 MSCs 移植治疗，在短期内能有效的部分改善帕金森患者的震颤、强直、运动迟缓、体位不稳等临床症状。Xu等[18]研究表明人脐血 MSCs 脑内移植能改善帕金森大鼠的行为缺陷。目前认为 MSCs 治疗帕金森病的主要作用机制可能是间充质干细胞移植入脑后，可以在受损部位产生能表达具有活性的神经元样细胞[19].

　　2. 3 消化系统 脐血 MSCs 在治疗肝硬化方面应用非常广泛，特别是晚期肝硬化的治疗。虽然目前肝硬化末期的最佳治疗仍为肝移植，但由于国内器官供体少而大大限制其在临床的应用。研究表明脐血 MSCs 能定向分化为肝细胞[20].动物实验也表明脐血 MSCs 移植对肝硬化动物模型具有治疗作用[21].公建庄等[22]在 2009 年 8 月到 2011 年 2 月对 46 例肝硬化失代偿期患者进行随机分组实验，研究表明本研究结果显示，脐血 MSCs 移植治疗组治疗 1 周时血浆总胆红素水平较对照组升高，治疗4、8、12 周时血浆清蛋白、前清蛋白水平亦较对照组升高，脐血 MSCs 移植治疗组患者治疗总的健康状况评分高于治疗前。脐血 MSCs 治疗肝硬化的机制可能与其转化为肝细胞样细胞相关，具体机制目前暂未见文献报道。

　　2. 4 血液系统 造血干细胞移植目前是血液系统疾病的重要治疗方式，研究表明脐血 MSCs 具有一定的支持造血功能[23].临床上徐丽昕等[24]临床上应用单倍体相合造血干细胞联合脐带血间充质干细胞移植治疗急性重型再生障碍性贫血取得较好的治疗效果。此外脐血 MSCs 不仅能有效降低移植物抗宿主病（ GVHD） 发生率，而且对 GVHD 的治疗具有一定的效果[25].

　　3 小 结

　　目前应用较广泛的间充质细胞来源中，骨髓MSCs 获取为创伤性操作，具有一定的风险，且随捐献者年龄增大，其增殖、分化能力也会降低，取材有一定的局限性。胚胎干细胞由于其伦理问题，使用限制较多。脐血 MSCs 来源广泛，不存在伦理问题，也不需要创伤性操作，同样具有多分化潜能，同时具有低免疫原性，应用前景非常广泛。就目前研究情况来看，脐血 MSCs 的治疗作用几乎涉及各个系统，许多方面更是有了突破性进展，比如肝硬化的临床治疗。但目前的研究仍然有不尽人意的地方，比如脐血 MSCs 诱导分化的具体机制还不清楚，脐血MSCs 培养的成功率还不够高，没有一套系统的分离、培养、扩增脐血 MSCs 的方法等等。相信随着研究的继续深入，目前面临的疑惑都将一步步解开，不久的将来脐血 MSCs 一定会更加有效的造福全人类。

　　参考文献

　　[1]Kim SW,Han H,Chae ,GT,et al. Successful stem cells therapy-using umbilical cord blood - derived multipotent stem cells forBuerg-ers's disease and ischemic limb disease animal model[J]. StemCells. 2006; 24（ 6） : 1620 - 1626.

　　[2]武晓华，陈乃耀。 人脐血间充质干细胞向多巴胺能神经元分化的体外诱导[J]. 中国组织工程研究，2012,16（ 49） : 9186 -9191.

　　[3]迟作华，陆 琰，张 洹。 体外诱导脐血间充质干细胞向胰岛 β样细胞分化的初步研究[J]. 细胞生物学杂志，2008,30: 383 -386.

　　[4]孙国军，赵文静，陈 曦，等。 脐血间充质干细胞的分离培养及生物学特性[J]. 中国组织工程研究与临床康复，2011,15（ 14） :2504 - 2507.