间充质干细胞与肝再生之间的...其在急性肝衰竭中的潜在价值_颜耿杰.pdf

基金项目：国家自然科学基金课题（）；国家科技重大专项（）；广西科技计划项目（）；广西中医药大学校级硕士研究生创新项目（）第一作者简介：颜耿杰，硕士，研究方向：中医药防治肝病研究。：通讯作者：龙富立，博士，主任医师，研究方向：中医药防治肝病研究。：间充质干细胞与肝再生之间的免疫调节关系及其在急性肝衰竭中的潜在价值颜耿杰，王明刚，林 镛，苏会吉，班少群，韦艾凌，毛德文，龙富立 广西中医药大学研究生院，广西 南宁；广西中医药大学第一附属医院肝病科【摘要】急性肝衰竭（，）是一种严重的终末期肝病临床症候群，以肝细胞大量坏死为病理特征，目前认为其核心机制是过度的全身炎症反应和免疫失调。间充质干细胞（，）作为干细胞疗法最常见的细胞来源，在先天性和适应性免疫应答的调节中起重要作用，并已被广泛应用于临床试验治疗自身免疫性和炎症性疾病。近年研究表明，能够抑制多种促炎细胞的活化和增殖，减少促炎细胞因子的分泌，同时促进抗炎细胞的激活，从而在免疫调节中发挥作用，增强肝细胞增殖能力，促进 中肝损伤的修复和再生，已成为 中的一种具有较大潜力的治疗方法。本文从 与肝再生之间的免疫调节关系出发，综述了其在 治疗中的潜在意义。【关键词】间充质干细胞；急性肝衰竭；肝再生；免疫调节中图分类号：文献标识码：文章编号：（）收稿日期：，；，【】（），（），【】；急性肝衰竭（，）是由多种肝毒性因素引起的严重肝损伤，导致肝细胞大量坏死和肝再生功能缺陷，进而产生剧烈的全身炎症反应和免疫反应，其临床表现包括肝性脑病、黄疸、凝血功能障碍等。目前，肝移植仍是 的有效治疗手段，但鉴于肝源稀缺、排斥反应、移植后服用药物引起的免疫抑制以及移植费用高昂等，肝移植无法普遍应用于所有患者。因此，寻求另一有效治疗方法至关重要。细胞疗法作为受到广泛关注的治疗方法之一，其中间充质干细胞（，）由于相对于其他细胞（如肝祖细胞、造血干细胞等）较易获得，成为了许多研究中最常用的类型，并且在 肝脏再生和修复肝损伤中发挥巨大潜力，而这些积极作用的主要机制是 抑制了各种免疫细胞的激活进而发挥免疫调节作用。与免疫调节 可从多种来源获得，包括骨髓、脐带血、脂肪胃肠病学和肝病学杂志 年 月第 卷第 期 ，组织等，它们能够产生中胚层细胞谱系，例如脂肪细胞、骨细胞、软骨细胞等。可以通过细胞间的接触来控制免疫细胞，参与先天性免疫应答和适应性免疫应答发挥免疫调节活性。在先天性免疫应答中，巨噬细胞起重要作用，而 可以抑制巨噬细胞表型极化，活化的 通过促进环氧合酶（，）、吲哚胺，双加氧酶（，）的生成进而诱导 型巨噬细胞的表达，从而促进炎症消退和组织再生。分泌的 可使巨噬细胞极化偏向 样表型，减少炎症反应，并通过 途径提高其吞噬能力。同样研究发现，可以通过促进巨噬细胞 途径，最终介导巨噬细胞极化为抗炎 表型。树突状细胞（，）作为目前被公认的最有效的抗原呈递细胞，在介导先天性免疫应答中起关键作用。研究表明，可以抑制 的分化、成熟和迁移，并且是由、前列腺素（，）、等可溶性因素介导的。自然杀伤（，）细胞的杀伤作用早于其他效应细胞，是机体的第一道防线。可抑制活化的 细胞增殖，如 等发现骨髓 显著降低了 和 激活的 细胞的增殖，同时 和 激活的 细胞的增殖略有降低。此外，等发现，胎儿肝脏 衍生的外泌体通过 调节 细胞功能，抑制 细胞的增殖、活化和细胞毒性。在适应性免疫应答中，细胞和 细胞是主要参与者。研究表明，可以显著抑制 细胞的增殖，其主要是通过在细胞周期的 期阻断 细胞，并且阻断细胞周期蛋白 和上调 的表达来发挥其生长抑制作用。对 细胞增殖活化的抑制作用可由多种可溶性分子介导，如、人白细胞抗原（，）、等。调节性 细胞（，）作为控制体内自身免疫反应的一类 细胞亚群，在与 共培养时具备更强的免疫抑制能力，并且可能是由 分泌的 介导的。在 细胞和 共培养中，在 上高度表达的 和 通过 途径增加了 的表达。在 等的研究中，人羊膜间充质干细胞（，）可以增加 的比例进而抑制急性移植物抗宿主病小鼠模型的肝损伤。细胞通过呈递抗原和产生抗体发挥体液免疫作用，可抑制 细胞增殖、分化和抗体产生。分泌的 可以控制巨噬细胞向 表型的极化，又可以抑制体内 细胞分化。调节性 细胞（，）是一类具有免疫抑制功能的 细胞亚群，已被证明在调节炎症、自身免疫和癌症方面起着关键作用。可以降低淋巴细胞中 的比例，而 的比例升高，从而抑制自身免疫 性 葡 萄 膜 炎（，）大鼠白细胞介素的分化和活性。综上，对先天性免疫应答和适应性免疫应答的调节是通过抑制 细胞、细胞和 的增殖和活化，诱导巨噬细胞极化偏向 样表型，增强 和 的形成，并降低 细胞的生长和毒性来实现的。然而不同来源的 表现出不同的免疫调节特性，因此还需要进行更多的研究探索导致这些差异的原因。肝再生与免疫细胞在肝损伤发生后，肝脏免疫系统将被激活，进而释放炎症介质，刺激静止的肝细胞进入细胞周期的 期，随后分泌各种生长因子进一步增强肝细胞的增殖，直到肝脏恢复其正常结构和功能后激活相关抑制信号以避免过度再生。在肝脏先天性免疫系统中，作为肝再生过程中研究最广泛的细胞，巨噬细胞能够产生多种细胞因子和趋化因子，如、和，并将其他免疫细胞招募到肝组织中进而促进肝脏再生，为肝细胞增殖提供初始启动力，而巨噬细胞耗竭会明显降低肝再生速率。和 水平的增加可以激活巨噬细胞中的补体系统和 信号途径，导致 激活，并释放炎症细胞因子 和，而 可以以自分泌的方式发挥作用，并进一步激活、与其在肝细胞上的受体结合后激活 信号传导，从而促进肝细胞的增殖。此外，有研究表明成熟的腹膜腔巨噬细胞可通过间皮迅速募集到肝脏中，并在肝再生过程中发挥关键的修复作用，这表明除了肝脏中的巨噬细胞外，其他来源的巨噬细胞也能够在肝再生中发挥作用。除巨噬细胞外，细胞是肝脏先天性免疫系统的另一个重要组成部分，但与巨噬细胞相反，细胞抑制肝脏再生，并且这种抑制作用可能是通过 的分泌介导的。在一项研究中证实，细胞免疫球蛋白和免疫受体酪氨酸抑制基序结构域（，）通过抑制 细胞活化并通过与肝细胞上的脊髓灰质炎病毒受体相互作用来降低其 的分泌，从而在保持 细胞耐受性方面发挥了重要作用，最终保护了肝脏再生。在肝脏中，在稳态下可分为两个亚群，即浆细胞样（，）和经典（，）。表达的 水平相对较低，因此在呈胃肠病学和肝病学杂志 年 月第 卷第 期 ，递抗原方面不如具有较高 表达水平的。研究发现，部分肝切除术导致 及其分泌的 水平上升，促进 的产生，同时抑制 细胞的 产生，进而促进肝再生。细胞是 细胞的独特亚群，可以产生型和型细胞因子，这两种类型的 细胞通过抑制病毒复制或诱导肝细胞凋亡和促炎细胞因子分泌来充当保护性或致病性免疫细胞。细胞在肝再生中的作用尚存在争议，一方面，细胞对肝部分切除术后小鼠肝细胞再生具有细胞毒副作用，而另一项研究表明，细胞对肝再生可以产生积极影响，并提示刺激 细胞可能是一种潜在的治疗方法，以改善部分肝切除术后的肝脏再生。除了巨噬细胞、细胞和 细胞外，还存在一种 细胞的特殊亚群，即 细胞，这类 细胞占肝 细胞的 ，在肝脏疾病中也起到保护性或致病性的作用，并在肝再生中也发挥了一定的促进作用。在 等的研究中发现，分泌 的 细胞能够诱导抗原呈递细胞产生，同时抑制 细胞分泌，进而对肝再生产生积极影响，这意味着它们可以促进肝淋巴细胞的再生表型。嗜酸性粒细胞也积极参与肝再生的过程，在部分肝切除术和毒素介导的肝损伤模型中，嗜酸性粒细胞的数量显著增加，其分泌 以促进肝再生中的肝细胞增殖。此外，缺乏嗜酸性粒细胞的小鼠肝再生速率显著降低。先天性淋巴细胞（，）是最近发现的先天免疫系统成员，由 分泌的 响应细胞外 信号传导，并被确定为部分肝切除术后肝脏再生的关键介质。早年研究发现，小鼠 细胞缺乏会降低肝再生能力，导致部分肝切除术后小鼠的死亡率显著升高，其中的机制是 细胞分泌的淋巴毒素可以刺激 的产生以及肝脏中 信号的激活，这表明 细胞在肝再生中发挥的作用至关重要。此外，细胞在肝脏再生中也具有重要意义，其过继转移增加了淋巴毒素 的产生进而促进了部分肝切除术后的肝再生。在 中的免疫调节目前国内外众多学者均认为过度的炎症反应和免疫失调在 发病机制中发挥关键作用。在 的进展过程中，肝细胞大量死亡，导致、细胞等被高度激活，同时单核 巨噬细胞和嗜中性粒细胞在肝脏组织中大量聚集，随后产生大量的炎症介质，肝脏出现代偿性抗炎反应，伴随着抗炎介质（如、等）从肝脏中释放，大量免疫细胞向炎症区域的募集得到缓解，虽然在肝脏炎症中产生的抗炎介质有助于抑制炎症反应并限制肝损伤的程度，但它们释放到体循环中产生感染易感性，导致严重的全身炎症反应和免疫功能失调，进一步加重肝细胞坏死。近年来许多研究已经证实了 在 动物模型治疗中的作用，不仅可以降低其死亡率、改善肝功能，而且 介导的肝再生作用主要取决于其分泌的趋化因子和细胞因子，它们可有效缓解肝损伤中的炎症和抑制肝细胞凋亡，促进肝细胞在肝再生过程中的增殖，这意味着其背后的主要机制是 具备的免疫调节潜力，而不是直接分化成单倍体细胞。在 中的免疫调节主要是限制了先天性免疫系统和适应性免疫系统细胞的激活，如巨噬细胞、细胞、淋巴细胞等，等研究发现，显著抑制了 小鼠的肝细胞坏死、肝细胞质空泡化，减少巨噬细胞浸润，从而改善了肝脏组织病理学并延长了 小鼠的存活时间。等指出，人类月经血液来源的干 细 胞（，）是 的一种新型来源，能够下调 诱导的 小鼠模型中、和 的表达，降低肝细胞凋亡，改善肝功能，并最终降低了小鼠的死亡率。通过减少产生 的 细胞总数而不影响产生 的嗜中性粒细胞、淋巴细胞和 淋巴细胞的数量，降低了 小鼠血清中 并提高了 水平，显著改善了，表明 可通过抑制 细胞毒性缓解肝脏炎症，在 中具有一定的治疗潜力。同样在 等的研究中证实，可通过上调 并抑制 促进 小鼠肝脏修复，也从侧面印证了 细胞因子的治疗意义。等也证实了 能够抑制肝内、和 生成以及 细胞的活性，并增加血清 水平，从而以时间和剂量依赖性的方式改善。除 外，产生的 也可以限制细胞凋亡并同时增强肝细胞增殖，对改善 起到积极作用。在这项研究中，刺激了 的活化，进而提高了 水平以抑制磷酸酶张力蛋白基因（，）并激活 信号传导进而增强肝细胞增殖。此外，还可抑制 细胞、细胞、细胞和 细胞释放的炎症细胞因子水平，。有研究表明，可以改变巨噬细胞的表型和功能，调节 细胞的分化或成熟，并通过在 模型中产生 刺激基因 （，）从而抑制 细胞活性，促进肝再生。人脐带来源的间充质干细胞（，）通过旁分泌效应、细胞融合和转分化在肝再生和肝损伤修复中发挥关键作用，研究证实了 通过上调 信号通路或下调 和 信号传导来抑制肝衰竭大鼠肝胃肠病学和肝病学杂志 年 月第 卷第 期 ，细胞凋亡并促进肝再生和肝损伤修复。除了单独使用 外，还可以通过提高生长相关基因表达来阻断炎症因子的作用协同治疗。例如，等使用 作为 基因治疗的递送载体，发现 通过调节 信号通路抑制了肝单核细胞中 的分泌，从而抑制了 的肝细胞凋亡，这表明 在上调血清和肝脏中的抗炎免疫细胞后，使机体进入抗炎状态，从而降低 大鼠中的肝细胞凋亡并促进肝脏再生过程。外囊泡（，）在 中也同样具有免疫调节作用。可以抑制促炎巨噬细胞的增殖和活化，减少细胞因子如、和 的分泌，促进肝再生，进而改善，其机制可能与 抑制 途径有关。目前，基于 在 中的研究已经证实了 具有促进肝脏再生和抑制炎症的能力，的使用可以通过免疫反应调节诱导肝组织的修复和再生，在 治疗中具有较大的应用前景。总结与展望 是临床上常见的严重肝病症候群，有病情进展迅速、预后差、病死率极高等特点，免疫细胞浸润是导致其严重肝损伤的关键信号。通过发挥免疫调节作用参与肝再生的过程进而影响了 的发生与发展，并决定 的预后。肝再生是一个复杂的过程，涉及各种免疫细胞的合作，肝巨噬细胞产生 和，随后启动肝再生过程，上调其 表达水平，同时下调其 水平，从而促进肝脏再生，嗜酸性粒细胞衍生的 也促进肝再生过程，细胞衍生的 和 衍生的 均是促进正常肝再生的必要条件；另一方面，和 细胞在肝脏再生中起抑制作用，这主要取决于它们分泌的。如前所述，能够向受损伤的肝组织迁移，抑制促炎免疫细胞的激活，限制促炎因子（如、和）的产生，并且增强了抗炎免疫细胞的激活，使其在肝组织中产生免疫耐受的微环境，最终促进肝细胞的生长。此外，的部分功能依赖于旁分泌作用和分泌成分，但鉴于 的研究内容较为广泛，为了更好地研究 治疗所涉及的机制，明确 释放的蛋白质、和 至关重要。综上，需要进一步阐明 分泌的物质以及探索有助于免疫调节和肝再生的确定物质，明确 与免疫细胞之间相互作用的分子机制，以在再生医学中建立更安全、更稳定、更有效的基于 的 治疗新方法来促进肝再生和修复肝损伤，降低 的发病率和死亡率。参考文献 ，（）：，：，（）：，（）：，（）：，（）：，（）：，：，：，（）：，（）：，（）：，（）：，（）：，（）：，（）：，：，：，（）：，胃肠病学和肝病学杂志 年 月第 卷第 期 ，（）：，（）：，（）：，（）：，（）：，：，（）：，（）：，：，：，（）：，（）：，（）：，（）：，（）：，（）：，（）：，（）：，（）：，（）：，（）：，：，（）：，（）：，：，（）：，（）：，（）：，（）：，（）：，（）：，：，（）：，（）：，（）：胃肠病学和肝病学杂志 年 月第 卷第 期 ，