自体骨髓干细胞治疗失代偿期肝硬化合并糖尿病的临床观察

刘保池，郎林，李垒，司炎辉

（1.上海市公共卫生临床中心 普外科，上海 201508；2.上海新虹桥国际医学中心 和诺医疗外科，上海 200240）

干细胞是一类具有多种分化潜能的细胞，在不同的器官微环境中可以分化成不同的细胞。骨髓中有多种分化潜能的干细胞，包括间充质干细胞、造血干细胞、内皮始祖细胞等。我们用自体骨髓干细胞经门静脉输注治疗肝硬化取得了明显疗效。对于肝硬化合并糖尿病，将自体骨髓干细胞通过网膜右动脉胰十二指肠动脉输注到胰腺，是否可以促进胰岛β细胞的修复重建？我们采用两种方式对24 例失代偿期肝硬化合并糖尿病患者进行自体骨髓输注治疗，其中10例经网膜右静脉插管埋置输液港，14例经网膜右动脉和网膜右静脉插管埋置输液港，采集自体骨髓经网膜右动脉-胰十二指肠动脉和网膜右静脉-门静脉输注，观察治疗失代偿期肝硬化和糖尿病的疗效，现报道如下。

1 资料和方法

1.1 一般资料

自2016年1月到2019年12月，对24例肝硬化合并糖尿病患者做自体骨髓治疗。患者男18例，女6例；年龄31～65岁。CT检查均提示肝脏明显缩小，肝硬化，形态不规则，脾脏肿大或者已经做过脾脏切除手术，有少量到中等量腹腔积液；凝血酶原时间均超过正常值3 s以上，血清胆红素、空腹血糖、糖化血红蛋白等各项检查均不正常（见表1～6），患者均确诊为失代偿期肝硬化合并2型糖尿病。

1.2 治疗方法

常规的保肝利尿和应用胰岛素或者降糖药等治疗，病毒性肝炎引起的肝硬化抗病毒药物治疗。常规手术准备，手术前后继续应用保肝利尿、胰岛素等治疗。全身麻醉或者局部麻醉下手术，上腹部小切口，腹水量多的患者先负压吸引放出部分腹水，将胃前壁用组织钳夹提起，找到胃网膜血管。其中10经例网膜右静脉插管埋置输液港，14例经网膜右动脉和网膜右静脉插管埋置输液港，采集自体骨髓经网膜右动脉-胰十二指肠动脉和网膜右静脉-门静脉输注，术中从髂前上棘穿刺抽取骨髓40 mL，然后经皮穿刺埋置在上腹部皮下的输液港穿刺窗，将自体骨髓缓慢推注进入门静脉和经输液港输注自体骨髓进入网膜右动脉到胰十二指肠动脉，最后用肝素盐水5 mL注入输液港防止输液港凝血。术后1个月和3个月分别再次经输液港输注自体骨髓40 mL，以后根据肝功能和胰岛功能改善情况再次输注自体骨髓，方法同前。

1.3 统计学分析

采用SPSS 17.0统计学软件进行分析。计量资料采用均数±标准差（）表示，进行t检验。P＜0.05认为差异具有统计学意义。

2 结果

10例经网膜右静脉插管埋置输液港患者中，2例手术后腹部埋置输液港创面淤血，术后10 d淤血逐渐吸收。肝功能逐渐好转。胰岛素用药量不变，空腹血糖没有明显变化。

14例经网膜右静脉和网膜右动脉分别插管埋置输液港患者中，4 例手术后腹部埋置输液港创面淤血，术后10 d淤血逐渐吸收。肝功能逐渐好转。术后胰岛素用药量不变，1 个月以后空腹血糖都有降低，3个月后7例空腹血糖降低到6 mmol/L，逐渐减少胰岛素用药量。

随访1年临床资料做对照分析，结果见表1～7。

表1 自体骨髓输注前后凝血酶原时间变化（s）

3 讨论

失代偿期肝硬化患者如果不进行肝移植，常规药物治疗没有明显疗效，多数患者逐渐发展为肝功能衰竭。笔者团队自2009年为艾滋病合并失代偿期肝硬化患者实施经网膜右静脉插管埋置输液港输注自体骨髓干细胞治疗，取得了良好效果；之后又为没有HIV感染的常见病毒性肝炎肝硬化、酒精性肝硬化、血吸虫性肝硬化患者采取同样方法治疗，均获得良好效果。对肝硬化合并糖尿病的患者，经网膜右静脉插管输注自体骨髓干细胞改善了患者肝功能，经网膜右动脉插管输注自体骨髓干细胞进入胰腺可以改善胰岛功能，根据临床观察的效果推导其治疗机制，可能是具有多种分化潜能的骨髓干细胞在不同器官的微环境中转化为不同的有功能细胞，所以对单纯肝硬化或者单纯糖尿病患者，可以通过放射介入插管从股动脉进入肝动脉输注骨髓干细胞改善肝脏功能，经股动脉插管通过胰十二指肠动脉和胰背动脉等分支输注骨髓干细胞改善胰岛功能。经上腹部手术插管埋置输液港的好处是，需要再次输注自体骨髓干细胞时穿刺埋置在上腹部输液港的穿刺窗就可以随时输注，不需要放射科设备和介入手术器材。

表2 自体骨髓输注前后白蛋白变化（g/L）

表3 自体骨髓输注前后总胆红素变化（μmol/L）

表4 自体骨髓输注前后腹水量变化（mL）

表5 自体骨髓输注前后空腹血糖变化（mmol/L）

表6 自体骨髓输注前后糖化血红蛋白变化（g/L）

对于合并大量腹水的肝硬化患者做开腹手术埋置输液港，有手术创面渗血和腹水丢失，加重低蛋白血症和电解质紊乱的风险，需及时补充蛋白质和维持水电解质平衡。例如我们对1 例失代偿期肝硬化合并脐疝患者（图1）做疝修补时放出约7 000 mL腹水，经胃网膜右静脉插管埋置输液港，输注自体骨髓干细胞（图2）。手术后第2 天又出现大量腹水，做右下腹放置细引流管每天引流腹水约2 000 mL，及时补充白蛋白和输液维持水电解质平衡，1周后腹水逐渐减少，2 周后每天引流腹水约200 mL，拔除腹腔引流管，1个月后腹水逐渐消失。虽然手术伤口有皮下感染，但是感染伤口逐渐缩小（图3），3个月后伤口完全愈合，肝功能大致恢复正常，腹水消失，上腹部可见埋置在皮下输液港的凸起（图4）。

图1 肝硬化大量腹水合并脐疝。

图2 疝修补加网膜右静脉插管埋置输液港输注自体骨髓细胞。

图3 手术伤口感染创面逐渐缩小。

图4 手术后3个月，肝功能大致恢复正常，腹水消失，伤口基本愈合，可见埋置在上腹部皮下输液港突起。

干细胞可以修复损伤的肝细胞而改善肝功能。骨髓中有多种干细胞和细胞因子，用自体骨髓经门静脉输注可以促进肝硬化的肝功能重建，干细胞有向多种细胞分化的潜能，在不同的微环境中受某些因子的调控，可以分化为不同的细胞，或者产生某些细胞因子，促进损伤细胞的修复[1-3]。我们观察经网膜右静脉插管埋置输液港输注自体骨髓和经网膜右动脉与网膜右静脉分别插管埋置输液港输注自体骨髓的两组患者1个月，凝血酶原时间、白蛋白、血清胆红素、腹水这几项指标都有明显好转（P＜0.05）。这提示肝脏合成多种凝血因子，白蛋白的功能和促进胆红素代谢功能改善，随着白蛋白升高血管胶体渗透压升高，肝硬化程度减轻和门静脉压力降低，腹水逐渐减少。经过3～4次自体骨髓经门静脉输注，随访1年两组患者的肝功能都明显好转（P＜0.05），部分患者肝功能大致恢复正常。

在血糖高时肝脏还有将葡萄糖转化成肝糖元，血糖低时分解肝糖元成为葡萄糖而调节血糖的功能。所以有些肝硬化患者合并糖尿病可能是由于肝脏的调节血糖功能障碍，因此也称为肝源性糖尿病。我们对10例失代偿期肝硬化仅做了经网膜右静脉到门静脉的自体骨髓输注，在1个月后肝功能好转，空腹血糖有降低（P＜0.05）。但是继续单纯从门静脉输注自体骨髓，随着肝功能的继续好转，空腹血糖没有明显变化。这提示这些肝硬化合并糖尿病患者引起血糖增高不是肝脏的主要原因，可能主要原因是胰岛功能不全。

异体胰岛移植是较常应用的一种治疗糖尿病的方法，目的是替代受损的胰岛细胞的功能。这种异体胰岛移植需要用免疫抑制剂。然而随着时间延长机体排异反应仍然会使移植的胰岛失去功能。动物实验脐带间充质干细胞可以激活β细胞生长因子的表达和分泌胰岛素样生长因子1（IGF1）。提高胰岛活力和胰岛素分泌[4]。但是异体脐带间充质干细胞也会被排异而失去作用。诱导多能干细胞（IPSCs）诱导分化为胰岛细胞可以提供无限的胰腺细胞来源[5-8]。然而这种方法比较复杂。目前在临床还不能获得足够数量的葡萄糖应答β细胞用于移植治疗。

经过网膜右静脉插管埋置输液港输注自体骨髓可以改善肝硬化，基本原理是骨髓干细胞在肝脏微环境中转化成肝细胞或者分泌某些细胞因子修复损伤的肝细胞[9-10]。经过网膜右动脉插管埋置输液港输注自体骨髓，骨髓干细胞可以经网膜右动脉-胰十二指肠动脉进入胰腺。在有胰岛细胞损伤的微环境中，骨髓干细胞可能会转化成胰岛β细胞，或者分泌某些细胞因子促进胰岛损伤细胞的修复重建，血糖的调节功能好转。如果自体骨髓仅经门静脉输注，部分干细胞也会经肝静脉回流到右心房和右心室。经过肺循环以后可以进入体循环，可能有非常少量的干细胞进入胰腺。由于干细胞数量太少，所以胰岛功能也有所改善，但是将自体骨髓从网膜右动脉-胰十二指肠动脉输注对胰岛功能的改善明显优于单纯经门静脉输注。有报道用粒细胞刺激因子等药物动员骨髓干细胞进入外周血采集骨髓干细胞，然后通过放射科介入治疗从股动脉插管进入胰十二指肠动脉输注骨髓干细胞，可以改善胰岛功能，对2型糖尿病治疗有较好效果。这种方法也验证了骨髓干细胞移植到胰腺微环境中，可以转化成胰岛β细胞改善胰岛功能。我们在局部麻醉下从髂前上棘骨穿刺采集骨髓，可以采集到比从应用粒细胞刺激因子后从外周血中采集更原始的骨髓干细胞。在为肝硬化患者经胃网膜右静脉插管埋置输液港时顺便经网膜右动脉插管埋置输液港，手术操作难度几乎没有增加。由于患者凝血功能差，在上腹部皮下埋置输液港需要认真止血，输液港周围皮下淤血是常见并发症。经网膜右静脉和网膜右动脉分别插管埋置输液港，为自体骨髓经门静脉输注改善肝硬化和经胰十二指肠动脉输注改善糖尿病都建立了骨髓干细胞移植通道。采集自体骨髓后，分别从两个输液港输注自体骨髓到肝脏和胰腺，使肝功能和胰岛功能都有改善。临床观察提示自体骨髓干细胞在有肝硬化的肝脏和有胰岛细胞损伤的胰腺中可能转化成不同的细胞或者分泌某些因子促进受损伤器官的功能恢复。