于倩倩

摘 要：干细胞是指具有自我更新能力和多向分化潜能的一类细胞，在特定条件下能够分化为体内所有类型细胞。干细胞的研究一直以来是生物医学研究的热点和生命科学研究的前沿领域，并在近几年的研究中取得了显著的进展，干细胞具有的多向分化潜能和自我更新能力使其成为未来再生医学的重要种子细胞，并将在修复、取代受损的细胞、组织甚至是器官方面发挥重要作用。本文对干细胞的生物学特性，研究进展以及干细胞对肝脏组织的损伤修复作用做了如下综述。

关键词：干细胞；组织损伤；损伤修复

1.干细胞

1.1干细胞概述

干细胞是一类具有自我更新与多向分化能力的细胞，能够产生表型与基因型和自己完全相同的子细胞，同时还能分化为祖细胞，产生至少一种类型的高度分化的子细胞。近年来，随着分子生物学、细胞学等基础医学的不断发展，干细胞研究取得了较大的进展，干细胞技术也得到了较高水平的提升，干细胞研究受到越来越多人的重视。

干细胞根據其来源可分为胚胎干细胞、成体干细胞和诱导性多潜能干细胞。干细胞具有多种生物学特性，成年时隐匿在体内大多数组织中的干细胞，生理条件下主要通过自我更新，取代衰老、死亡的细胞，保证机体的稳定；病理条件下，替换损伤的细胞，引起组织或器官的修复再生，维持机体的功能。胚胎发育和成年组织再生都是干细胞进一步分化的结果。干细胞具有无限的增殖分裂能力，生物体器官组织的自我更新必须通过干细胞的增殖来完成。干细胞本身不是处于分化途径的终端，它能够连续分裂几代，也可在较长时间保持静止状态；在生物体个体发育的整个过程中，干细胞不断自我更新并维持自身数目恒定，这就是干细胞的自稳定性，是干细胞的基本特征之一。

1.2干细胞的应用前景

干细胞作为21世纪生物医学和生命科学研究领域的热点，具有非常广阔的应用前景。干细胞的应用主要有基础研究应用与临床应用。干细胞的基础研究应用主要用于研究人类发育。由于干细胞具有多向分化潜能，以干细胞作为模型，可在体外再现从内细胞团分化至各个组织器官发育的过程，为研究人类早期发育的机制提供了平台。目前干细胞的临床应用是研究热点。干细胞在临床上的应用主要是细胞、组织和器官的替代治疗。由于干细胞具有强大的再生能力，可以培养出各种特定的细胞和组织，因此具有巨大的应用价值。

2.干细胞与肝脏损伤修复

2.1肝脏损伤

肝脏是腹腔内最大的实质性器官，担负着人体的重要生理功能。它位于右上腹的深部，有下胸壁和膈肌的保护，但由于肝脏体积大，质地脆，一旦遭受暴力容易损伤，发生腹腔内出血或胆汁泄漏，引起出血性休克或胆汁性腹膜炎，后果严重，必须及时诊断和正确处理。轻度肝损伤的治疗主要包括药物治疗和手术治疗，而重度肝损伤或是终末期肝病则需要通过肝移植来治疗。目前，肝移植是治疗肝损伤及终末期肝病的主要治疗手段。然而临床上由于肝实质细胞来源短缺、植入后发挥作用的效率低，免疫排斥等原因使得术后成功率较低，并且需长期服用排斥药物[1， 2]。近些年来，有关干细胞治疗肝功能衰竭的基础和临床研究，成为一大热点，并且取得了令人欣喜的结果。

2.2干细胞与肝脏损伤修复

大量研究[3-5]表明，在肝损伤及肝细胞再生过程中，干细胞起着重要作用。干细胞在特定的环境下可分化成为肝脏干细胞及肝细胞，从而参与肝脏的损伤修复。Kumar等人[6]，对1例原发性淀粉样变性病患者进行了肝移植，手术后出现肝功能衰竭，之后对该患者进行干细胞移植，患者临床症状很快消失而获得治愈。干细胞移植治疗肝脏损伤不仅解决了供体不足，免疫排斥等问题，同时采用自体干细胞移植也避开了伦理学问题，有望成为治疗肝功能衰竭最有前途的细胞替代性治疗策略[7]。有研究表明[8]，非肝源性干细胞也可以分化成为肝脏干细胞，甚至分化成有功能的肝细胞，也可用于肝脏损伤修复及肝再生。这类干细胞主要包括胚胎干细胞和成体干细胞等。胚胎干细胞由于其定向分化条件不易控制以及伦理学问题等使其受到一定的制约，而成体干细胞则解决了这类问题，因此成为较为理想的种子细胞。目前用于研究肝脏损伤修复的成体干细胞主要包括骨髓干细胞、脂肪干细胞以及诱导型多潜能干细胞等。脂肪来源的干细胞近年来已成为肝再生的热门研究对象。王于等[9]从SD大鼠脂肪组织提取脂肪干细胞，并注入到肝纤维化大鼠模型中，结果发现大鼠的肝细胞脂肪变性、肝细胞变性坏死均明显改善。脂肪干细胞（ASCs）在治疗不同的特殊肝损伤中均有效[10]。No等[11]发现ASCs在急性肝损伤模型中具有治疗作用，将ASCs与损伤的肝细胞进行共培养，而对照组中则将损伤的肝细胞进行单独培养，结果显示实验组肝细胞的活力和功能比对照组有明显改善，这为进一步临床研究干细胞移植治疗肝脏疾病提供实验和理论依据。

3.小结

干细胞是具有自我更新能力和多项分化潜能的细胞，在一定条件下，可以分化成不同类型的机体内的功能细胞，是疾病发病机制的重要研究对象和体外器官构建的种子细胞，在再生医学治疗和心脏疾病、糖尿病、神经系统疾病等疾病治疗中的应用价值显著。随着医学分子生物学、细胞生物学以及高分子材料学等的迅猛发展，使得受创伤或衰竭的组织和器官实现人工再生与再造成为可能。但是干细胞相关机制并不完全明确，干细胞的相关技术也需要进一步的成熟，所以针对干细胞的相关研究尚需进一步的研究与探讨，以达到造福全人类的目的。

参考文献：

[1] Yu Y， Fisher JE， Lillegard JB， Rodysill B， Amiot B， Nyberg SL. Cell therapies for liver diseases. Liver Transpl 2012； 18： 9–21.

[2] Dianat N， Steichen C， Vallier L， Weber A， Dubart-Kupperschmitt A. Human pluripotent stem cells for modelling human liver diseases and cell therapy. Curr Gene Ther 2013； 13： 120–32.

[3] Snykers S， De Kock J， Vanhaecke T， et al. Differentiation of neonatal rat epithelial cells from biliary origin into immature hepatic cells by sequential exposure to hepatogenic cytokines and growth factors reflecting liver development[J]. Toxicology in Vitro， 2007， 21（7）： 1325-1331.

[4] Wollert K C， Meyer G P， Lotz J， et al. Intracoronary autologous bone-marrow cell transfer after myocardial infarction： the BOOST randomised controlled clinical trial[J]. The Lancet， 2004， 364（9429）： 141-148.

[5]Cantz T， Sharma A D， Jochheim-Richter A， et al. Reevaluation of bone marrow-derived cells as a source for hepatocyte regeneration[J]. Cell transplantation， 2004， 13（6）： 659-666.

[6] Kumar K S， Lefkowitch J， Russo M W， et al. Successful sequential liver and stem cell transplantation for hepatic failure due to primary AL amyloidosis[J]. Gastroenterology， 2002， 122（7）： 2026-2031.

[7] Starzl TE， Lakkis FG. The unfinished legacy of liver transplantation： emphasis on immunology. Hepatology. 2006；43（2 Suppl 1）：S151-S163.

[8] Csobonyeiova M， Polak S， Koller J， Danisovic L. Induced pluripotent stem cells and their implication for regenerative medicine. Cell Tissue Bank 2015； 16： 171–80.

[9] 王于， 連帆， 谭国胜， 等. 同种异体脂肪干细胞门脉移植对大鼠纤维化肝脏的影响[J]. 中国病理生理杂志， 2010， 26（11）： 2197-2201.

[10] Sun CK， Chang CL， Lin YC et al. Systemic administration of autologous adipose-derived mesenchymal stem cells alleviates hepatic ischemia-reperfusion injury in rats. Crit Care Med 2012； 40：1279–90.

[11] No DY， Lee SA， Choi YY et al. Functional 3D human primary hepatocyte spheroids made by co-culturing hepatocytes from partial hepatectomy specimens and human adipose-derived stem cells. PLoS One 2012； 7： e50723.