脂肪來源間充質(zhì)干細(xì)胞治療肝病的臨床應(yīng)用價值

肝臟是哺乳動物中具有多種合成和分泌功能的最大器官，由肝細(xì)胞、膽管細(xì)胞、肝星狀細(xì)胞 (HSC)、肝竇內(nèi)皮細(xì)胞、枯否細(xì)胞 (KC) 和免疫細(xì)胞等組成。

肝細(xì)胞和膽管細(xì)胞構(gòu)成肝實質(zhì)細(xì)胞的大部分，在維持肝功能和膽汁分泌中起關(guān)鍵作用；因此，肝臟參與能量代謝和解毒的調(diào)節(jié)。自然殺傷 (NK) 細(xì)胞、自然殺傷T (NKT) 細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞和其他細(xì)胞構(gòu)成了肝臟中與先天免疫相關(guān)的大部分細(xì)胞，并有助于肝臟再生。各種致病因素，包括病毒感染、毒素、自身免疫缺陷和遺傳疾病，都會損害肝功能并導(dǎo)致慢性肝病或急性肝功能衰竭。

盡管肝組織在損傷后具有顯著的再生能力，但仍需要原位肝移植（OLT）來挽救終末期肝病或肝功能衰竭患者，包括不可逆階段的大量壞死和凋亡肝細(xì)胞。然而，OLT的應(yīng)用受限于供體稀缺、免疫抑制劑的副作用和倫理問題。OLT的潛在替代品肝細(xì)胞移植 (HT) 更簡單、侵入性更小、更安全；然而，肝細(xì)胞移植的應(yīng)用受限于原代肝細(xì)胞有限的增殖能力和有限的肝功能。

近年來，來自各種組織的間充質(zhì)干細(xì)胞 (MSCs) 已成為細(xì)胞移植促進(jìn)肝再生的潛在候選者。這些多能細(xì)胞是成纖維細(xì)胞樣的，可以分化成脂肪細(xì)胞、骨細(xì)胞、軟骨細(xì)胞、肝細(xì)胞和其他類型的細(xì)胞。

間充質(zhì)干細(xì)胞主要通過其旁分泌作用參與修復(fù)組織或器官損傷，即刺激血管生成、保護(hù)其他細(xì)胞免于凋亡、募集宿主間充質(zhì)干細(xì)胞或其他祖細(xì)胞并刺激其增殖和分化。間充質(zhì)干細(xì)胞還具有抗氧化能力，有助于保護(hù)組織免受活性氧 (ROS) 誘導(dǎo)的損傷。

此外，間充質(zhì)干細(xì)胞的細(xì)胞融合也有助于組織和器官功能的修復(fù)。這些優(yōu)勢使間充質(zhì)干細(xì)胞可用于治療各種疾病，并在再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到臨床應(yīng)用。

體外肝細(xì)胞分化：ADMSCs很容易分化為肝細(xì)胞樣細(xì)胞 (HLC)，因為它們在用特定細(xì)胞因子處理后以及當(dāng)暴露于肝臟受損的內(nèi)部微環(huán)境時會改變形態(tài)和細(xì)胞功能。ADMSC衍生的HLC表現(xiàn)出多種肝臟特異性功能，包括ALB分泌、糖原合成、尿素形成、低密度脂蛋白攝取、CYP酶活性和氨基甲酰磷酸合成酶的表達(dá)。

ADMSCs體外肝分化的最終目的是在體內(nèi)獲得功能成熟的肝細(xì)胞用于HT；使用改良的細(xì)胞培養(yǎng)微環(huán)境和使用ADMSCs本身的安全性也應(yīng)該是一個值得關(guān)注的問題（圖1）。

肝細(xì)胞樣細(xì)胞和脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞的移植有助于各種肝病的肝再生

ADMSC衍生的肝細(xì)胞樣細(xì)胞在體內(nèi)的應(yīng)用：缺血前移植肝細(xì)胞樣細(xì)胞可通過減輕代謝超負(fù)荷和氨基酸、酰基肉堿、鞘脂和甘油磷脂水平正常化來改善肝功能障礙并改善延長切除誘導(dǎo)的肝細(xì)胞樣細(xì)胞后的肝再生。肝細(xì)胞樣細(xì)胞還降低了急性肝功能衰竭小鼠的丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶ALT、天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶AST和氨的表達(dá)水平，并恢復(fù)了肝功能，包括氨和嘌呤代謝。

脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞移植肝再生

ADMSCs在體內(nèi)移植并通過分化、免疫調(diào)節(jié)作用和旁分泌作用修復(fù)受損組織（圖2）。

移植的ADMSC分泌各種細(xì)胞因子，包括HGF和FGF，促進(jìn)內(nèi)源性肝細(xì)胞的再生，從而幫助維持肝臟的正常結(jié)構(gòu)。ADMSC移植顯著增加了重復(fù)PH后剩余肝臟的再生，如24歲時肝臟與體重比、HGF和PCNA水平的上調(diào)以及轉(zhuǎn)氨酶、總膽紅素 (TBIL) 和肝空泡變性的下調(diào)所證明h肝切除術(shù)后；此外，ADMSC移植后168小時肝臟完全恢復(fù)。

脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞在體內(nèi)移植并通過分化、免疫調(diào)節(jié)作用和旁分泌作用修復(fù)受損的肝組織

脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療缺血/再灌注損傷

肝臟缺血再灌注損傷 (IRI) 是眾所周知的OLT和HT后發(fā)病率和死亡率的原因。ADMSCs通過減輕急性排斥反應(yīng)，降低肝細(xì)胞凋亡，降低ALT、AST、TBIL、IL-2和IL-10的水平，并維持OLT大鼠的組織結(jié)構(gòu)。ADMSCs通過下調(diào)IL-6、IL-21和CD70，激活神經(jīng)源性位點Notch同源蛋白通路，提高肝IRI大鼠的存活率；壞死區(qū)域表現(xiàn)出改善的肝功能和改善的肝再生并保持正常的組織學(xué)。ADMSCs肝內(nèi)移植通過下調(diào)Fas、Fas配體、caspase-3、caspase-8和caspase-9以及上調(diào)Bcl-2/Bax比值，顯著減少肝細(xì)胞凋亡并降低病理變化的嚴(yán)重程度。

脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療化學(xué)性急性肝損傷

眾所周知，肝臟是腸道吸收后最先接觸各種口服藥物的器官；因此，它容易受到化學(xué)誘導(dǎo)的損傷，這種損傷可導(dǎo)致急性和慢性肝病。巴納斯等人。表明ADMSC移植顯著改善了CCl4誘導(dǎo)損傷動物的肝功能并維持了氨、尿酸和轉(zhuǎn)氨酶的水平。

脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療肝纖維化

持續(xù)的肝炎病毒感染、飲酒和脂肪沉積導(dǎo)致反復(fù)和慢性肝損傷，由此引起的異常肌成纖維細(xì)胞和細(xì)胞外基質(zhì)的積累導(dǎo)致肝纖維化，預(yù)后不良。ADMSC移植顯著降低了谷氨酸丙酮酸轉(zhuǎn)氨酶和TBIL的血清水平，并減少了肝纖維化。

一項臨床研究招募了四名肝硬化患者進(jìn)行ADMSC移植。研究發(fā)現(xiàn)，ADMSCs能很好地維持肝功能，并且上調(diào)肝硬化患者肝再生相關(guān)因子（HGF和IL-6）的表達(dá)。

與其他來源的MSCs相比，ADMSCs在體內(nèi)給藥后具有相似的多譜系潛力、自我更新能力、抗凋亡作用、抗氧化作用和抗炎作用。我們建議增加ADMSCs在肝再生中的應(yīng)用，因為它們具有來源材料豐富、易于分離等獨特特性。盡管各種研究都集中在體外改善HLC的肝功能，但這些未成熟的肝細(xì)胞很容易進(jìn)入細(xì)胞死亡途徑。因此，我們?nèi)匀唤ㄗh在體內(nèi)植入ADMSC，因為它們對受損的微環(huán)境不是非常敏感。

此外，建議使用自體ADMSC，因為使用自體細(xì)胞可降低急性排斥率。抽脂過程比骨髓抽吸造成的創(chuàng)傷更小，脂肪組織可以提供大量的ADMSCs用于增殖和注射。ADMSC治療肝病的理想給藥途徑、劑量和給藥時間變化很大；因此，研究應(yīng)集中在ADMSC體內(nèi)功效的優(yōu)化上。

干細(xì)胞治療可以減輕肝臟炎癥，改善肝功能。對于重癥肝病患者，臨床治療的重要手段是肝臟移植、人工肝等。當(dāng)前肝臟供不應(yīng)求的現(xiàn)象十分顯著，在國內(nèi)供需比甚至達(dá)到了1:30的嚴(yán)峻比例。隨著再生醫(yī)學(xué)和干細(xì)胞技術(shù)的發(fā)展，人類肝臟再生取得了很大的研究進(jìn)展。