干细胞技术的概况及在肝脏疾病方面的应用

杨瑞宁

【摘 要】干细胞是存在于胚胎和成体中的一类特殊细胞，它能长期地自我更新，在一定的条件下具有分化形成多种终端细胞的能力[1]。作为一种尚未分化的未成熟细胞， 它有分化形成各种组织的功能，故在医学界称其为“万用细胞”[2]。对于促进生命科学与临床医学发展的作用不言而喻。本文围绕干细胞的概述及研究进展，发展前景以及干细胞技术在肝脏疾病的应用等三个方面进行阐述。

【关键词】干细胞； 再生能力； 肝脏疾病

【中图分类号】R181.3+2 【文献标志码】

A

【文章编号】1005-0019（2018）11-043-01

一、干细胞的概况

干细胞是一种具有一定分化能力，但尚未分化、尚不成熟的细胞，他也是形成哺乳类动物各组织的原始细胞。正因为干细胞所具有的一定的分化能力，因此在不同的条件下，它会具体分化成各种具有特定功能的细胞，并作为原始细胞构成各种器官和组织。

根据干细胞所处的不同发育阶段，其可被分类为两种不同形式的干细胞，胚胎干细胞和成体干细胞。胚胎干细胞作为一种未分化的细胞，和其他细胞相比最大的区别是具有全能的分化性，能分化成为成体动物的所有的组织与器官；成体干细胞在组织与器官的修复与再生中起着重要作用，在一定的条件下，胚胎干细胞可以分化为成体干细胞，因而胚胎干细胞的分化等级要高于成体干细胞。一般认为，成体干细胞由于具有组织特异性，因而分化组织种类有限，并不像胚胎干细胞那样，具有分化成一个整体的潜能。从干细胞的分化能力来分析，胚胎干细胞的分化能力比成体干细胞的分化能力强一些。胚胎干细胞可用于基因功能与胚胎发育的研究， 还可用于转基因动物的制备，其在移植治疗方面也有一定的应用。成体干细胞的单能分化性为其在医学临床应用上提供了不少优点，如更高的安全性及广泛的供体来源。

总之，干细胞是一类具有无限分化潜能的原始细胞，通过不断分裂分化产生新的细胞，替代老旧的细胞.从而维持机体环境的正常，它在生命中扮演着不可或缺的角色，就如同生命的基石，一层一层地将生命堆砌起来。

二、干细胞技术在肝脏疾病方面的具体应用

肝脏疾病是威胁人类健康的重大疾病，目前，晚期肝病的有效治疗方法之一为肝移植，尽管此种方法治疗效果显著，但是不足之处十分明显，由于肝源不足，匹配度不佳，易出现排斥现象[3]造成实施手术的费用高昂，多数人难以负担，这一因素令肝移植技术受限，发展缓慢。而干细胞技术不仅易于获得，易于扩增从而形成肝脏，除此之外该技术实施简便，可从本体获得以避免排斥现象的发生。在这里简要地介绍几种干细胞再生技术对于肝脏疾病的治疗方法。

2.1 胚胎干细胞的肝病治疗 胚胎干细胞是一种具有强大分化潜力的全能干细胞[4-5]。有研究发现，胚胎干细胞通过体外培养可以分化成为完全的肝细胞。hamizaki[6]研究发现，在胚胎干细胞转化成干细胞的过程中，检测到了甲胎蛋白，白蛋白，转贴蛋白以及代表肝细胞活性的酪氨酸氨基移换酶，葡萄糖6磷酸酶等，这就说明胚胎干细胞有助于肝脏疾病的治疗。由于胚胎干细胞具有较强的分化能力，能够极其迅速地增加细胞数量，在特定生长因子的条件下，定向分化成肝细胞，可修复或替换受到伤害的组织或器官。

然而，胚胎干细胞的治疗方法存在争议，有的人持支持看法，认为胚胎干细胞的研究利大于弊，开辟干细胞的研究领域可以治疗多种疾病如癌症，是科学发展的必然；而有的人反对，认为胚胎干细胞的研究基于人类胚胎，但研究人类胚胎细胞必然要破坏它，而胚胎干细胞可被看为是人类新生命体的初始形态，所以部分反对者破坏胚胎干细胞便是破坏人类生命，这必将引起伦理道德问题[7]。

2.2 骨髓干细胞的肝病治疗 骨髓干细胞最初在骨髓中发现，因其具有多向分化潜能、造血和促进干细胞植入等特点而日益受到人们的关注。人的骨髓干细胞包含两种干细胞，即造血干细胞（HSC）和间充质干细胞（BMSC）[8]。

较强的自我更新能力是造血干细胞的重要特征，同时，它还可以分化成各种血细胞的前体细胞，最终再分化形成不同的血细胞，如红细胞，血小板等[9]。它们不仅仅可以分化成血细胞，还可以分化成其他细胞并具有良好的增殖能力，可从脐带血以及外周血中分离出来。有研究证明，小部分纯化的造血干细胞，对肝脏恢复的效果十分明显。在研究中，当造血干细胞移植7个月时，急性肝衰竭大鼠的肝脏迅速恢复，供体源性细胞代替了30%以上的肝细胞[10]，通过该研究可以说明造血干细胞在肝病领域有较好的发展潜力。

间充质干细胞因其具有多向分化潜能等特点而日益吸引人们的关注[11]。其可分化为脂肪、神经、肝肺等多种组织细胞器官，具有治疗肝脏疾病等疾病的前提条件，相比造血干细胞而言，间充质干细胞因其免疫原性小，在移植中耐受性强，优势突出，更合适作为治疗性干细胞源。

2.3 诱导多能干细胞（iPSC）的肝病治疗 ipsc最初是日本科学家山中伸弥（Shinya Yamanaka）在2006年利用病毒载体将四个转录因子（Oct4， Sox2， Klf4 和c-Myc）的组合转入分化的成体细胞中，使其重编程而得到的类似胚胎干细胞和胚胎APSC多能细胞[12]的一种细胞类型的干细胞种类，引起了科学家们的浓厚兴趣。通过研究发现，胚胎干细胞的分化能力和Ipsc的分化能力相差无几。通过诱导多能干细胞的技术能够从患者本身获得并用于组织损伤治疗，并且可以避免干细胞伦理问题和患者本身的免疫系统排斥问题[13]。有科学家已经在猴子身上证明诱导多能干细胞能由受体自身的细胞生成，且不会诱发免疫反应；尽管如此，还是存在隐忧，那就是，ipsc细胞可能会导致肿瘤出现，这是美中不足之处，但这一结果仍令人鼓舞。除去这个不足之处，ipsc仍然是一种十分被科学家们看好的干细胞肝病治療手段。

总而言之，干细胞是一类具有广阔前景的医学技术，它的多种优异特性让许多肝病患者看重燃生命的希望，但该技术仍处与发展前期，对其安全性的研究仍需进一步确定。

参考文献

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