王瑾 王庆华 黄梁浒 陈津 罗芳 宋京翔 谭建明
急性重症胰腺炎是以胰腺弥漫性出血和组织坏死为特征,发病急骤,并发症和死亡率较高[1]。传统治疗手段包括抗炎和抑制胰腺外分泌及胰酶活性,属于对症治疗,尚不能有效促进胰腺组织修复和再生。研究表明,间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)分泌多种细胞因子和生长因子,作用于周围组织发挥旁分泌作用,促进组织再生及防止纤维化形成。因此,MSCs可能成为治疗急性胰腺炎的新方法。
患者男,47岁,因饮酒后持续性中上腹痛2 d入院。患者有长期酗酒史,脂肪肝。入院时体温36.8℃。血常规:白细胞4.5×109/L,粒细胞百分比为76.94﹪,红细胞4.49×1012/L,血红蛋白163.0 g/L,血小板95×109/L。生化指标:血淀粉酶137 U/L,尿淀粉酶1846 U/L,腹淀粉酶967 U/L,C反应蛋白653.0mg/L。患者人类免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus,HIV)、乙型肝炎病毒(hepatitis B virus,HBV)和丙型肝炎病毒(hepatitis C virus,HCV)检测结果均为阴性。查体:中上腹疼痛,阵发性加剧,并向腰背部放射,伴恶心、呕吐,无畏寒、发热,精神差。曾于发病当日在当地诊所治疗,给予补液扩容、醋酸奥曲肽注射液等抑制胰液分泌和改善微循环的处理,但未见好转。CT显示胰腺弥漫性扩大,邻近组织内见液体渗出密度影,腹腔内、腹膜后和双侧胸腔内见液体性密度影。结合临床表现,诊断为急性重症胰腺炎。
分离脐带间充质干细胞:分离并去除脐带外膜和血管组织,取脐带基质,将其剪碎,加入质量分数为0.1﹪胶原酶 Ⅳ 消化过夜。离心后,取下层沉淀再用0.25﹪胰蛋白酶37℃消化1h,过100目筛网,收集含细胞的滤液,离心后计数,接种于低糖DMEM无血清培养基中,置于37℃,5﹪CO2培养箱培养。移植前所用脐带干细胞均经过检测:细胞呈纺锤状,病原学检查阴性(包括细菌和真菌等),具有典型的MSCs的免疫表型,内毒素试验阴性。
患者入院后行禁食、胃肠减压、抗炎、补液、抑制胃及胰液分泌等对症支持治疗。于第4天经外周静脉给予脐带间充质干细胞移植,细胞剂量为72×106个。随后2周,每周给予细胞移植1次,细胞剂量为80×106。干细胞移植后,血清淀粉酶和尿淀粉酶显著下降并维持在正常水平。CT显示患者胰腺体积基本恢复,渗出液逐渐吸收( 图1)。血糖由8.3mmol/L下降到正常水平并保持相对稳定。C反应蛋白是急性重症胰腺炎良好的指标,在入院时为653mg/L,虽然尚未到正常水平( 0~8mg/L)但干细胞输注后已显著下降(表1 ),在干细胞移植的过程中未出现不良反应。
图1 病人入院和首次输注干细胞 2周后的腹部 CT 检查
表1 患者入院和首次输注干细胞 2周后的实验室检查结果
讨论 MSCs是间质来源的多潜能干细胞,可在骨髓、脐带等组织中分离出来[2-4]。MSCs可保护胰腺免受严重损伤,并促进损伤组织再生,这主要依赖MSCs的特性:(1) MSCs免疫调节的特性:MSCs可通过与免疫细胞进行细胞-细胞接触或释放可溶性免疫抑制因子发挥免疫调节作用[5],大量研究表明,MSCs在体内、外可调节B细胞、T细胞免疫应答,抑制NK细胞增殖、细胞因子分泌和细胞毒作用[6-7];(2) MSCs旁分泌作用:MSCs可分泌可溶性因子,包括各种细胞因子、化学因子和生长因子等,通过改善微环境从而调节受损胰腺的生物学功能[8-9];(3) MSCs具有多系分化潜能:MSCs能够在体内或体外诱导成多种间质来源的组织[2],甚至可以向神经外胚层和内胚层(如肝细胞)转分化[10-11]。Chao 等[12]成功将脐带来源的MSCs分化成为胰岛样细胞群,这些胰岛细胞群在体内、外具有分泌胰岛素的功能。然而,MSCs直接在人体内分化成为胰岛细胞群还未见报道。此外,研究表明在动物体内输注MSCs可减轻或预防组织纤维化[13-15]。
对于干细胞移植治疗重症胰腺炎的最佳治疗时机、细胞输注途径以及细胞剂量等因素,目前尚无统一的观点。干细胞移植时机可能直接影响治疗效果和MSCs在体内的存活。尚无文献报道在强烈炎症反应时输注MSCs是否引起未知或未预期的不良反应。此外,强烈炎症下大量炎症因子浸润、坏死组织、缺血或缺氧等的恶劣微环境可能导致干细胞存活率低,达不到预期的疗效。此例患者于住院后第4天,强烈的急性炎症有所缓解后,给予MSCs移植。多次输注可促进MSCs持续释放生长因子和细胞因子,有利于稳定和营养微环境,促进组织修复。本例输注剂量为(72~80)×106个细胞,略高于106个细胞/kg体重。作为探索性试验,许多因素尚待确定。本病例应用脐带干细胞经外周静脉输注3次,通过对患者临床症状和CT等指标的综合评估,证明干细胞移植可用于重症胰腺炎的治疗,有利于促进胰腺组织恢复。
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