【关键词】 肝再生;肝干细胞;细胞因子;移植;文献综述
导致肝脏损伤的疾病很多,如病毒性肝炎、肝硬化等疾病都会导致肝细胞的病变甚至坏死。因此,如何对损伤后的肝脏进行修复已成为人们关注的内容。肝脏具有强大的再生能力,近年来,在肝部分切除或化学性损伤动物模型中,研究人员对肝脏生长发育的调控机制进行了大量的研究[12]。作者主要就参与肝再生过程的各种肝干细胞以及促进肝干细胞生长的细胞因子作一介绍。
1 肝脏干细胞的种类
肝脏干细胞是目前的研究热点,也被认为是对损伤肝脏修复性治疗的有效方法之一。它并非指某一特定种类的细胞,而是与肝脏胚胎发育和再生有关的各种具有干细胞特性的细胞总称。
1.1 内源性肝干细胞肝脏内的干细胞主要是肝实质细胞(hepatocytes)和胆管源性卵圆细胞(oval cell)。近年来的大量研究推翻了早期认为肝实质细胞不能大量增殖的理论。这些研究表明[3] ,成年小鼠肝实质细胞具有干细胞样的增殖能力,在特定的体内微环境下也可以进行分化。这种分化能力与免疫系统的Th1通路相关[4]。当肝实质细胞受到损伤,分裂增殖能力被完全阻抑的时候,胆管中处于休眠状态的卵圆细胞能被活化,分裂成肝实质细胞和胆管细胞,完成肝脏的结构与功能的重建[5]。由于卵圆细胞与胆管细胞的形态特点比较相似,它们是否属同一种细胞一直具有争议。直到对胆细胞进行免疫染色并且进行追踪才证实卵圆细胞是一类具有干细胞特征的细胞。
1.2 外源性干细胞主要有骨髓干细胞、胚胎肝细胞和胰腺上皮细胞等,这些细胞都具有干细胞特性,在特定的体内微环境条件下可以分化成肝实质细胞。骨髓干细胞分为造血干细胞(hematopoietic stem cells)和骨髓间质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cell),它们可以在特定环境下先分化成多功能祖细胞(multipotent adult progenitor cells),进而分化成不同的细胞[6]。在遗传性高酪氨酸血症的大鼠模型中发现,多功能祖细胞可以分化为肝细胞并能够完全恢复肝功能,证明骨髓干细胞具有分化成肝细胞的能力。由于卵圆细胞表面能够表达部分造血干细胞的表面标志,如Thy1、CD34、Sca1等,因此推测多功能祖细胞还可以分化成卵圆细胞,参与肝再生过程。此外还有研究表明,骨髓干细胞能够跟肝细胞进行融合[7] 。胚胎肝脏中的成肝细胞(hepatoblast)增殖能力很强,并且具有双向分化和参与肝脏损伤后重建的能力。Cantz等[8]利用绿色荧光蛋白标记胚胎肝细胞并移植入小鼠肝脏后证实了这个结论。Fiegel等[9]研究发现,大鼠胚胎肝细胞也能表达干细胞标志Thy1因子,说明胚胎肝细胞具有干细胞特性。另外,研究发现,大鼠胰腺上皮组织细胞可以转化为肝细胞,表明胰腺上皮细胞可能是一种能在适当条件下定向分化的多潜能干细胞[10]。
2 以肝干细胞为靶点参与肝再生的细胞因子
2.1 肝细胞生长因子肝细胞生长因子(hepatic growth factor,HGF)是目前已知的对成熟肝细胞刺激最为强烈的增殖刺激因子和促有丝分裂原,它可能通过刺激肝细胞活化丝裂原而促进肝细胞DNA的合成[11]。除了直接作用于肝实质细胞外,HGF还能通过旁分泌效应作用于具有HGF受体表达的多种干细胞而促进其向肝细胞的转化。
2.2 干细胞因子干细胞因子(stem cell factor,SCF)启动骨髓细胞的增殖与成熟的作用早已为人们所熟知。最近研究显示,SCF也可以参与肝再生。在小鼠肝再生模型中发现,SCF呈上调表达趋势,而用SCF基因敲除小鼠建立的肝再生模型则显示,SCF基因敲除小鼠肝再生的速度明显比正常小鼠肝再生速度慢。表明SCF能够参与肝再生,并且可能对肝细胞分裂起促进作用。
2.3 粒细胞集落刺激因子粒细胞集落刺激因子(granulocyte colonys
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