干细胞移植在治疗肝病中的临床应用
细菌性肝炎、酒精性肝炎、药物性肝病、自身免疫性肝炎和原发性胆汁性肝硬化等疾病较终可能发展为终末期肝病,成为全球主要死因之一。
为了治疗终末期肝病,已经开发了多种治疗方法,包括药物治疗、人工肝以及针对门脉高压的内窥镜和血管介入等。尽管这些治疗措施在一定程度上缓解了临床症状,但由于肝细胞数量减少,肝功能无法逆转。
图源:视觉原
目前,原位肝移植仍然是终末期肝病有效的治疗方法。然而,供体来源的匮乏无法满足临床需求。此外,移植后的排斥反应和高昂的治疗费用也控制了其应用。因此,寻找适用于终末期肝病的替代治疗策略成为迫切需要。
原发性肝细胞移植被认为是肝移植的替代方法。通过移植肝细胞,可以促进受损肝脏的再生并补偿肝功能的损失。然而,供体细胞的可用性和体外增殖潜力的控制控制了肝细胞移植的实际应用。
近年来,再生医学和干细胞研究取得了快速进展。间充质干细胞(MSCs)是一类具有自我更新能力的多能细胞,可以分化成多个细胞系。在临床前和临床试验中,的学者们已经取得了在肝病治疗方面使用MSCs的重大突破。
间充质干细胞在肝病治疗中的作用机制: 间充质干细胞源自中胚层的多能基质细胞,较早在1970年代在骨髓中被发现。MSCs可以从脂肪组织、肌肉、真皮、牙髓、滑膜、脐带、胎盘、绒毛膜、经血、母乳和羊水中分离出来。
为了说明MSC在治疗肝病中的主动作用,我们简要概述了基于MSC的治疗方法的作用机制,如图1所示。表1总结了MSC通过调节其他细胞的细胞内信号通路的方式。
图1:间充质干细胞在肝病治疗中的作用机制
图中展示了间充质干细胞在修复受损肝组织方面的分化、免疫调节和抗纤维化作用。其中,“MSC”表示间充质干细胞,“HSC”表示肝星状细胞,“ECM”表示细胞外基质,“M1”表示经典激活巨噬细胞,“M2”表示交替激活巨噬细胞,“DC”表示树突状细胞,“NK”表示自然伤害细胞,“B”表示B淋巴细胞,“Treg”表示调节性T细胞。
MSCs分化为肝样细胞:
MSCs来源的肝样细胞是治疗肝脏再生的有希望的细胞来源之一。
MSCs的免疫调节能力:
免疫失调被认为是受损肝组织纤维化和肝功能衰竭的主要原因。研究表明,通过直接细胞接触或间接分泌调节,MSCs通过先天免疫和适应性免疫反应发挥免疫调节活性,从而调节免疫失衡。
MSCs的抗纤维化作用:
在慢性肝损伤中,受损肝脏分泌的促纤维化因子会促使肝星状细胞(HSC)的活化和增殖,使其转化为肌成纤维细胞。肌成纤维细胞合成细胞外基质(ECM)并释放大量金属蛋白酶组织控制剂(TIMP-1),从而减少ECM的降解,并较终通过控制间质胶原酶活性诱导ECM的积累。体内和体外实验证明,MSCs主要通过分泌信号调节以发挥抗纤维化作用。