肝衰竭是一种严重的临床病症，目前尚缺乏有效治疗，亟待寻找一种新的有效的治疗手段。间充质干细胞，尤其是脐带间充质干细胞，对急性肝功能衰竭具有治疗作用，然而移植后细胞的归巢将影响其治疗效果。文章通过回顾近年来间充质干细胞治疗肝衰竭基础与临床研究成果，提出今后本领域的发展方向，以干细胞归巢为切入点，提高间充质干细胞移植治疗肝衰竭疗效。

 

肝衰竭是多种因素引起的严重肝损伤，伴有严重肝功能功能障碍或失代偿，从而导致凝血机制障碍、黄疸、肝性脑病、腹水等的临床症侯群。在我国常见病因主要为乙肝病毒感染，其次为药物和肝毒性物质。目前肝衰竭的治疗手段主要有内科药物治疗、人工肝、肝移植等。

 

内科治疗缺乏有效药物，生物型人工肝存在肝细胞来源困难及排斥等问题。原位肝移植是治疗肝衰竭的重要手段，因供体少、风险高、同时存在免疫排斥反应及并发症等问题难以广泛开展，因此寻求新的有效治疗方法成为肝衰竭研究重点。急性肝衰竭中肝细胞大量坏死后，仅依靠自身肝细胞再生往往不能及时有效的发挥修复作用，致使病死率较高。外源性细胞移植可弥补自身新生肝细胞不足，成为急性肝衰竭研究热点，其中主要包括肝细胞移植、胚胎干细胞、诱导多能干细胞、间充质干细胞等。

 

由于肝细胞来源有限，同时存在免疫排斥问题；胚胎干细胞及诱导多能干细胞可在体外及动物体内分化为肝细胞，但体内研究表明两者均具有致瘤性，因此间充质干细胞成为无伦理争议的细胞移植首选。

 

间充质干细胞应用

间充质干细胞是一类来源于发育早期中胚层具有自我复制和多向分化潜能的非造血干细胞，最初主要从骨髓中提取收集，也存在于牙髓、脂肪、脐带血、脐带和羊膜中等。通过不同途径将间充质干细胞移植到动物体内，证实间充质干细胞可分化为具有肝功能的肝样细胞，可以促进损伤肝修复、改善肝功能。然而以上研究并未提及其在体内可保持多久的活性。实验将人骨髓间充质干细胞移植到肝衰竭猪模型体内，15周后观察到肝叶中骨骼间充质干细胞数量微乎其微。因此目前仍有待进一步证明移植间充质干细胞在肝中的存活时间。

 

临床研究表明通过移植间充质干细胞治疗肝衰竭可明显改善患者临床症状、肝功水平和终末期肝病模型评分，提高患者近期生存率且无并发症的发生。然而以上研究缺乏治疗后患者的肝病理，同时上述临床结果表明短时间内疗效较显著，长时间观察无明显差异。此外，2组患者之间差异有待进一步明确，如基础病因、细胞的来源、移植的途径、次数、细胞数量和随访时间间隔等。对于自体移植患者其骨髓间充质干细胞随着患者年龄的增长其活性度也逐渐下降。同时脐带血间充质干细胞与脐带间充质干细胞其分化潜能优于骨髓间充质干细胞，且免疫原性较低。但脐带血间充质干细胞来源受时间限制，同时涉及伦理问题。脐带间充质干细胞来源于脐带，无创易收集，数量多体外增殖时间短受胎盘保护被污染概率低等成为治疗肝衰竭的种子细胞。目前大多数关于间充质干细胞治疗肝衰竭处于临床前研究阶段，因此需要更大规模的多中心随机研究及更长随访时间以观察其确切疗效。

 

除此之外，对于间充质干细胞的效果并非持统一意见。临床结果表明移植间充质干细胞后其症状无缓解。影响间充质干细胞治疗的因素较多，其中最主要的因素是间充质干细胞归巢效率。rap等将间充质干细胞归巢定义为：间充质干细胞通过靶组织血管，并穿过血管内皮细胞迁移至靶组织的过程。

 

影响细胞归巢的因素

近年研究表明，间充质干细胞可选择性归巢至受损组织部位，进而发挥其损伤修复作用，提高间充质干细胞归巢效率进一步改善治疗效果。影响归巢的因素很多，其中主要包括包括移植途径、细胞代数、细胞培养条件和靶器官的处理。

 

1、移植途径

传统意义上，间充质干细胞的移植方式分为肝内移植、脾静脉移植和外周静脉移植。但通过外周静脉移植将导致大量间充质干细胞瘀滞在毛细血管或游离在体循环中，尤其是肺，将该现象定义为首过效应；同时体内间充质干细胞的存活时间变短，影响治疗效果。当间充质干细胞联合肝素治疗后发现间充质干细胞在肺中的积累减少，其归巢于肝细胞量明显增加，表明改善外周血管可改善间充质干细胞归巢效率。研究表明通过门静脉移植效率<5％，经过肝动脉移植效率可达20％～30％。目前为止，临床试验对间充质干细胞移植途径无统一标准，优化移植途径与细胞数量可增加间充质干细胞归巢效率。

 

2、细胞活性

影响细胞活性的因素主要包括细胞代数、氧浓度和汇合度。

（1）细胞代数
间充质干细胞的活性随着传代次数的增加而降低，研究表明原代间充质干细胞具有更高的归巢效率。其主要原因是间充质干细胞随着传代次数的增加其表面分子丢失，无法与相应的配体／或受体结合，影响其归巢效率。因此临床医师或研究生在今后的研究中可以聚焦于间充质干细胞表面受体的改变对于归巢效果的影响。

 

（2）氧浓度及细胞融合度

培养过程中细胞数目及氧浓度均会影响细胞的活动度，研究表明细胞处于高融合度时有利于细胞的迁移，可能与金属蛋白酶抑制剂-3(TIMP-3)的上调有关。当间充质干细胞处于低氧环境中时，可产生低氧诱导因子，进而促进某些趋化因子上调，主要包括：CXCR4、CXCR7和瘦蛋白信号通路等，而这些受体往往是介导细胞归巢的关键因子，理论上可以通过基因修饰通路中的相关因子可增加其归巢。

 

3、靶向刺激

在组织早期损伤时可以产生大量炎性细胞，其细胞因子可吸引单核细胞迁移至损伤组织参与炎性抑制与组织修复。此外，对于临床中大量终末期患者其炎性因子减少，通过外部刺激局部靶组织可定向诱导间充质干细胞归巢。应用低能量的无线电波处理患者的瘢痕皮肤，临床评分显著降低。而且间充质干细胞在体外生理电场的诱导下可移动至阳极，进一步证实电刺激可促进间充质干细胞的迁移，而且体外电场的诱导对间充质干细胞的活性功能并无影响。同时脉冲聚焦超声作为非侵入性的一种工具，可将压力波集中于靶组织，改变其微环境状态继而改变局部趋化因子水平如基质细胞衍生因子，诱导间充质干细胞归巢。局部靶组织超声刺激可作为一种新的工具靶向引导间充质干细胞迁移。

 

急性肝衰竭是一种发病急病死率高的疾病，肝移植是该病最有效的治疗方法，但因供体短缺，手术费用高等问题受到限制。现研究表明干细胞治疗可用于治疗急性肝衰竭，但因干细胞归巢至肝数量有限，提高于细胞归巢效率成为细胞治疗急性肝衰竭的关键。因此，我们下一步的工作重点在完善干细胞治疗肝衰竭理论研究基础之上，通过多种手段提高干细胞归巢效率，从而使得干细胞移植能够更好地应用于临床。