文摘
肝脏捐助者的缺乏是一个主要的障碍,阻止大多数患者接受肝移植,地方捐赠的肝组织的名单。然后,主肝细胞移植和生物人工肝脏已成为两个替代治疗常常致命的疾病。然而,另一个问题出现了。功能性肝细胞在肝脏再生供不应求,他们将立即去分化在体外后分离出肝组织。替代干细胞为基础的治疗策略,包括肝干细胞(hsc),胚胎干细胞(ESCs),诱导多能干细胞(万能)和间充质干细胞(msc),更有前途,更多的关注一直致力于这些方法因为强度和高增殖能力的细胞。本文将专注于肝分化的一般特征和发展成人体细胞干细胞和肿瘤干细胞在体外和在活的有机体内肝病治疗结束的阶段。肝干细胞的分化将提供了一个理想的和有前途的来源细胞治疗和组织工程治疗肝脏疾病。
1。介绍
病毒感染、毒性损伤、自身免疫性疾病或遗传疾病可能会导致严重的肝功能异常,导致急性肝功能衰竭(ALF)或慢性肝脏疾病,已成为最重要的原因是世界上发病率和死亡率。一旦肝移植治疗晚期肝衰竭的唯一方法,它受到许多问题,包括长期短缺,成本高,免疫排斥反应和副作用。接下来,细胞移植和人工肝脏成为两个有效的替代治疗方法。无论选择哪种方法,迫在眉睫的是病人获得足够的功能性肝细胞肝再生。然而,人类原发性肝细胞数量稀少,增殖潜力有限,快速表型去分化在体外。孤立肝细胞后,他们需要丰富的和持续的供应氧气和营养来维持他们的生存能力和表型和执行独特的肝脏功能(例如,解毒,综合众多因素,和新陈代谢的规定)。要解决这些问题,干细胞为基础的治疗策略,包括肝干细胞(hsc),胚胎干细胞(ESCs),诱导多能干细胞(万能)和间充质干细胞(msc),已成为替代选项。在这项研究中,msc指成年体细胞干细胞和肿瘤干细胞,这是源自成人器官(肝组织除外)和胚胎外的组织。这些细胞有更多的力量和器官可用性与肝星状细胞相比,没有伦理问题的ESCs相比,比万能和致瘤性。从这个角度来看,成年体细胞干细胞和肿瘤干细胞是更适合患者,导致更少的负面影响。
长期自我更新能力,长期稳定在体外文化、分化能力和低免疫排斥的干细胞促使科学家们关注在体外和在活的有机体内干细胞分化为内胚层和外胚层的血统。标准化msc、国际社会细胞疗法建议以下最低标准(1):塑料坚持结合成表型;CD73 CD105的表达,CD90、CD45和缺乏表情,CD34, CD14(或CD11b), CD79α(或CD19), HLA-DR表面分子;分化能力对软骨细胞、脂肪细胞和骨细胞谱系。即使这些标准,不同来源的msc的表面标记和分化的性格不同。
msc可以提供无限的肝分化潜能的细胞来源肝细胞替代疗法(2,3]。为了确保这些细胞的肝治疗成功,等特点在体外可扩展性,肝表面标记等的表达肝细胞功能,极少或没有免疫原性在接收方主机需要考虑4]。到目前为止,开发了四种主要策略诱导msc为肝细胞:化合物和细胞因子,基因改造,调整微环境,改变物理参数用于培养的msc。另一方面,获得相同的肝脏功能主要的肝细胞在活的有机体内很难实现,阻碍了这些细胞的临床应用治疗肝脏疾病结束阶段。在本文中,我们主要研究了成年体细胞干细胞和肿瘤干细胞来自各种组织,在再生医学应用程序已被广泛研究。本研究介绍了当前的知识关于这些细胞的一般特征,以及这些细胞的分化成肝细胞功能在体外和在活的有机体内。然后,他们的旁分泌作用也讨论了调查在活的有机体内修复受伤的肝组织的机制。在体外和在活的有机体内干细胞分化为成熟,有功能的肝细胞可能提供了一个理想的和有前途的来源细胞治疗和组织工程治疗肝脏疾病。
2。成年体细胞干细胞
2.1。成年体细胞干细胞的主要来源
成年体细胞干细胞分离成年体细胞组织,并呈,nonhematopoietic, plastic-adherent细胞。虽然成年体细胞干细胞可以隔绝在人体的任何地方,有几个主要来源为肝分化细胞数量和便利。
1970年,Friedenstein et al。5)首次报道骨髓间充质干细胞的分离与密度梯度离心法(BMMSCs),和他们的方法被广泛研究了从那时起。成人骨髓送气的os穿刺后髋关节冠iliaca,或手术浪费了截肢或膝盖和臀部操作,提供充足的干细胞再生医学。然后,在2001年,祖克et al。6]首次分离脂肪提取间充质干细胞(ADMSCs)胶原酶。ADMSCs是丰富的和可访问的,不仅因为他们是容易获得从吸脂吸入物或切除脂肪7),但也因为他们的免疫抑制特性。成年体细胞干细胞的另一个主要类型,月经血干细胞(MenSCs),是一种单核细胞来源于子宫内膜,和它在2007年首次推导出8]。这些细胞表现出间叶细胞表面标记,包括CD56、CD73, CD90、CD105, CD146平行于胚胎标记OCT-4和SSEA-49]。MenSCs的优点,如易于访问,最低限度的道德考虑,和高增殖能力,激发了科学家们调查潜在的细胞治疗不同的疾病8]。
2.2。在体外肝成体干细胞的分化
在过去的十年中,几个肝分化BMMSCs体系已经建立。使用接触生长因子和营养相结合,如纤维母细胞生长因子(FGF),肝细胞生长因子(HGF) insulin-transferrin-selenium,地塞米松,这些细胞就会转化为细胞的形态,肝细胞的表型和功能特性(10]。胰岛素生长因子1、烟酰胺和肝细胞的核因子(HNF) 4α和丙戊酸11)可以显著提高人类BMMSCs肝分化率,以及增强肝脏特定基因的表达水平。陆et al。12]证明了这些特征经过七天的感应与HGF和FGF-4其次是孵化抑制剂p38, ERK1/2, MSK1分化培养基。结果,α胎蛋白的表达(法新社)和FOXa2 p38抑制剂组相比ERK1/2抑制剂组降低。接下来,研究人员得出结论,增殖蛋白激酶信号通路可能推动鼠标BMMSCs进入肝细胞的分化。因为一个在活的有机体内环境对细胞发展可能包含不同的支持介质,在体外(类似于和文化在活的有机体内环境)可以促进BMMSCs的分化。这些属性被报道澄清海藻酸三维支架(13),collagen-coated polyscaffolds [14),动态培养支架(15,纳米纤维(16]。所有这些支架可以介绍更好的分化BMMSCs导致细胞表现出成熟肝细胞的超微结构特点,以及表达内胚层的肝细胞特定基因和蛋白质与改善肝脏功能。根据最新的研究,去细胞过程保存了原纤维微观结构和矩阵的混合蛋白质cell-deposited肝脏细胞外基质在本地,然后从BMMSCs hepatocyte-like细胞分化(hlc)细胞外基质被更强烈的糖原存储染色,确定尿素合成的高水平,和更高的肝细胞特定基因的表达与组织培养聚苯乙烯(17]。
以前的研究已经表明ADMSCs可以分化成肝细胞培养时各种细胞因子和生长因子与肝再生相关(18),如白介素- 6 (IL), HGF,血管内皮生长因子(VEGF) [19- - - - - -22),和二甲亚砜23]。据推测,由于他们的间叶细胞谱系,人类ADMSCs不表达内胚层的转录因子,如Foxa1 Foxa2, Gata4。然而,这些转录因子的补充可能诱导能力和提高人类ADMSCs肝细胞的分化24]。表观遗传修饰调控干细胞分化的影响和促使他们获得更多成熟的肝再生的功能。Alizadeh et al。25)表明,瞬态抑制肝浓缩转录7小分子核糖核酸激活肝分化人类ADMSCs, mir - 122的超表达ADMSCs导致增加特定的肝细胞标记物的表达。尿素和白蛋白(铝青铜)生产以及糖原存款证明同样的趋势(26]。各种细胞外基质组件被从ADMSCs涂料促进肝分化,虽然没有取得共识的最佳涂层矩阵。壳聚糖水凝胶(27)加上> 90%细胞活力,促进细胞增殖的细胞毒性和戊二醛交联壳聚糖展出< 5%。因此,壳聚糖作为脚手架和促进的扩张和分化ADMSCs内胚层、外胚层和中胚层血统。培养人类之上ADMSCs HGF /坳斑点(HGF coprinted胶原蛋白我创建数组的蛋白质斑点玻璃)2周可以诱导分化成hlc [28]。接下来,几个涂层之间的直接比较肝分化的细胞外基质进行ADMSCs [29日]。他们表明肝脱细胞基质涂层矩阵可以显著提高肝分化ADMSCs胶原蛋白相比,纤连蛋白,基底膜基质存在和生长因子的缺失。分化细胞将增强肝细胞特定的基因表达以及肝细胞相关蛋白分泌和改善肝脏功能。
MenSCs还能分化成功能性hlc在体外。三周后孵化的肝分化中包含HGF FGF-4,和制瘤素M,立方形的细胞观察,这些细胞也表达了肝细胞特定的标记基因。在展示了成熟肝细胞分化的细胞功能在体外,如尿素合成糖原存储和吲哚菁绿吸收(30.]。另一项研究关于MenSCs派生hlc功能性肝细胞标记在mRNA和蛋白水平证明GSTA1 GSTA2,细胞色素(CYP) 3 a4信使rna在细胞分化调节相比,未分化的细胞。然而,CYP7A1基因的表达显著分化过程的,直到最后一天(31日]。MenSCs肝分化的程度依赖于细胞因子的浓度,以及过程中血清的遗漏导致肝细胞特定功能的改善。铝青铜的水平和CYP7A1高分化MenSCs驱动BMMSCs相比;然而,CK18和铝青铜,糖原累积较低或不与对照组相比明显不同32]。
2.3。在活的有机体内肝成体干细胞的分化
CCl Intrasplenic移植到四氯化碳(4)受伤SCID小鼠的肝脏增强人类BMMSCs嫁接到宿主肝实质,表现出典型的肝细胞形态,形成一个三维的结构,道BMMSCs分化成hlc在活的有机体内(33]。李等人。34)表明,自体BMMSCs未来可以分化成肝细胞,促进肝遗迹再生在肝硬化肝门静脉栓塞后,可改善局部微环境通过减少肝硬化,上调的基因表达VEGF, HGF, il - 10,基质金属蛋白酶9。未分化BMMSCs移植能促进肝脏再生和BMMSCs派生hlc移植也可以修复受伤的肝脏。在细胞分化成hlc在体外然后移植到免疫缺陷小鼠急性肝损伤的肝脏,移植细胞群,主要出现在的门静脉周的部分肝小叶和分泌人类铝青铜除了具有突出的品质分化肝细胞(35]。阿米尔- et al。36]表明,自体BMMSCs派生的肝细胞移植患者的肝细胞阶段失败告终显示显著提高孩子的分数,肝脏疾病评分模型结束阶段,疲劳,和传统的支持性治疗性能状态。然后,李et al。37]而肝衰竭BMMSCs和诱导BMMSCs移植疗效,发现他们有一个同样积极治疗效果在大鼠肝衰竭模型。提高移植的影响,BMMSCs派生hlc是使用动态培养支架和生长因子和CCl移植到4受伤的老鼠,这增加了他们的存活率,肝功能,移植到宿主肝、肝和进一步分化(15]。
移植ADMSCs以及BMMSCs,能够改善肝脏功能、促进肝再生(38),这些细胞表现出潜在的分化成hlc受伤的肝脏在活的有机体内(39]。因为移植的效果最大化,需要一种方法来增加存活率。在大鼠肝损伤模型中,静脉注射ADMSCs成功道注入受体肝脏和通过肝门静脉注射比通过更高效的阴茎背静脉(40]。有趣的是,在肝组织成功移植ADMSCs调制枯氏细胞活动抑制肿瘤坏死因子(TNF),α分泌这ADMSCs移植效率提高和治疗潜在的肝损伤41]。然后,Zhang et al。42]表明,球体派生ADMSCs显示更有效势拯救肝脏衰竭比ADMSCs来自不断的单层培养。
BMMSCs和ADMSCs近年来被广泛研究,以确定他们的在体外和在活的有机体内治疗肝脏疾病的影响。MenSCs没有澄清的影响,这可能导致缺乏澄清MenSCs发展新的兴趣。intrasplenic移植到老鼠后2/3部分肝切除术,MenSCs派生hlc受体肝脏中发现和人类铝青铜蛋白表达的细胞,恢复血清铝青铜级别,并显著抑制转氨酶与肝损伤动物的活动30.]。
3所示。其他类型的成体干细胞
上皮干细胞的分离、移植到大鼠胰腺费舍尔的近交品系大鼠的肝脏。肝脏干细胞分化成肝细胞,表达特定的蛋白质,并成为完全融入肝脏实质结构(43]。我们所知,胰腺干细胞的身份仍在争论。大鼠胰腺星状细胞,位于小岛和腺泡之间,显示类似BMMSCs的基因表达模式。细胞因子治疗诱导的表达典型的肝细胞标记和内胚层的蛋白质的表达,如胆汁盐泵出口蛋白质以及中层波形蛋白(44]。的移植在体外文化激活胰腺干细胞增强型绿色荧光蛋白(EGFP)表达老鼠到野生型老鼠的2-acetylaminofluorene老鼠收到了部分肝切除术后显示,胰腺干细胞能够重建大面积的主机通过分化成肝细胞和肝cholangiocytes [44]。
滑膜是一家专业间充质组织衬里动关节的空间,黏液囊,肌腱鞘(45]。滑膜包括两个层次:内部内膜层,这是由一个或两张巨噬细胞或纤维母synoviocytes subintima外层,这是由两到三层synoviocytes躺在疏松结缔组织丰富的纤维母细胞,分泌胶原等细胞外基质蛋白。当表面抗原表位和增殖潜力被认为是,滑膜派生msc BMMSCs类似软骨形成潜力更大。因此,滑膜派生的msc可以诱导成hlc是否需要进一步研究[46]。
公园等。47孤立的人类皮肤的细胞,他们被称为人类真皮派生msc。细胞具有分化成多个血统的能力,包括脂肪细胞、骨细胞、软骨细胞谱系以及肝细胞谱系的前兆。
4所示。肿瘤干细胞
4.1。肿瘤干细胞的来源
肿瘤干细胞可以从胎盘,孤立的脐带,脐带血液和羊水。这些细胞都来源于孕妇和婴儿,但是,由于伦理性考量,细胞不收集从胚胎组织。胎盘提取间充质干细胞(PDMSCs)可能是一个方便的ESCs的来源,因为这些细胞存在于胎盘胎膜的词,可以无创,访问和高增殖潜能,人口倍增时间短,没有伦理担忧的集合PDMSCs [48,49]。脐带间充质干细胞(UCMSCs)是单细胞,无性繁殖系地扩大msc与出生后丢弃的胚胎外的组织通过皮下层的人类脐带静脉。这些细胞有multilineage分化潜能包括大量肝分化能力(50,51]。他们一直被认为是一个理想的细胞来源的临床使用,因为无痛的收集、容易采购,丰富的可用性、自我更新快,降低病毒污染和肿瘤形成的风险,低免疫原性(52]。脐带血是出生后胎盘和脐带。这些组织通常被丢弃后交付作为医疗废物。然而,由于在脐带血造血干细胞的存在于1974年首次发现,单核细胞被定义为脐血间充质干细胞(UCBMSCs)。UCBMSCs透露他们的广泛的特性类似于BMMSCs不仅对其细胞特性和multilineage分化潜力,但也对细胞的分子背景(53,54]。细胞采购和移植,脐带血液骨髓相比,具有很多优点,如巨大的丰富、缺乏捐赠磨损,低风险的病毒传播,和一个不太明显的免疫反应。事实上,某些祖细胞中发现羊水首次报道于1993年,当时小,有核,圆形细胞识别为干细胞被发现在妊娠12周之前(55]。此外,2003年Prusa et al。56]孤立OCT4积极羊水细胞干细胞因子波形蛋白和碱性磷酸酶表达以及细胞周期蛋白mRNA。这些细胞通常与微创技术获得胎儿畸形的产前诊断。这些细胞的使用非常普遍,成立于产前基因检测。
4.2。在体外肝肿瘤干细胞的分化
李等人。57宣布PDMSCs的增殖潜力和肝细胞在分化PDMSCs标记的表达高于其他msc (BMMSCs, ADMSCs, UCMSCs)。这些细胞能够分化成hlc在体外(58),获得hepatocyte-like形态分化细胞,肝细胞表达特定的标记,摄取脂蛋白和储存糖原。利福平的增加也增加了的CYP3A4的表达,这是类似于人类肝细胞的活动(59]。PDMSCs包含几种类型的干细胞基于胎盘解剖学:绒毛膜绒毛间充质干细胞(CV-MSCs),羊膜间充质干细胞(AE-MSCs)和绒毛膜板间充质干细胞(CP-MSCs) [60]。许多研究集中在一种特殊的PDMSCs及其肝分化。干细胞因子表达CP-MSCs明显高于其他PDMSCs。CP-MSCs提升肝脏修复的管理系统涉及HIF-1伴随的机制α自噬,减少坏死细胞和提高观察肝细胞中自噬信号在体外coculture CP-MSCs [60]。AE-MSCs有能力分化成细胞功能hlc的特点(61年,62年]。AE-MSCs派生hlc可以封装在藻酸盐微胶囊没有失去生存能力或函数在体外。此外,封装hlc的CYP3A4活性和尿素合成高于hlc在单层培养的环境62年]。当coculturing亚型CD200积极CV-MSCs与肝细胞的比率1:1和3:1,尿素合成、铝青铜分泌,和肝细胞增殖显著增强。此外,通过upregulation抗凋亡蛋白[CV-MSCs抑制肝细胞凋亡63年]。
UCMSCs prohepatogenic条件相似条件下培养后用于BMMSCs和分化诱导HGF和FGF-4 [64年]。没有一些肝标记(HepPar1或肝细胞的核因子4)暗示分化UCMSCs没有达到成熟肝细胞的水平,他们部分保留MSC标记(65年]。msc源自脐带细胞外基质的主要成分被称为沃顿商学院的果冻msc (WJ-MSCs) [66年),然后一个简单、效率高和节省时间的方法开发诱导WJ-MSCs细胞系为肝血统在缺氧条件下(18天内67年]。因为信息交互可能促进分化率、接触或非接触coculture鼠肝细胞改善铝青铜分泌和尿素创世纪维护人类UCMSCs单作相比(68年]。表观遗传修饰也有效地鼓励UCMSCs的肝分化。丙戊酸,一种组蛋白脱乙酰酶抑制剂诱导增加内胚层的基因的表达在人类UCMSCs通过一种蛋白激酶信号转导和ERK激活(69年]。
比较UCBMSCs BMMSCs证明一些肝标记在两种类型的细胞中都有表达。但UCBMSCs也表达了增殖细胞核抗原,这意味着肝细胞谱系细胞增殖的潜力。这两种类型的细胞可以产生hlc简单的文化条件下与细胞因子(70年]。UCBMSCs [71年)形态转化成hlc,他们表示Thy-1, c - kit, flt3在细胞表面以及铝青铜和法新社,CK18、CK19在内部。脐带血细胞可能代表小说族群的脐带血干细胞分化成hlc能够成功。当孵化CFSC /胶质瘤细胞,β几个肝细胞表达特定基因,细胞也显示肝脏代谢和铝青铜铵分泌的特定功能。然而,这些变化所涉及的机制尚未确定。Wnt / beta-catenin-related的表达下调表达基因和β-连环蛋白的易位是沿着细胞膜和细胞质中观察到,尽管一些β-连环蛋白还在核(72年]。Downregulation Fz8-small Wnt信号/β-连环蛋白在细胞的RNA干扰治疗导致类似肝分化与细胞因子,观察。此外,β-连环蛋白的亚细胞分布类似于细胞与细胞因子治疗。
羊水间充质干细胞(AF-MSCs) BMMSCs基因稳定,他们显示肝分化潜力高于BMMSCs [73年]。与细胞因子治疗后,AF-MSCs发达表达的形态类似于肝细胞和肝细胞特定的标记。在蛋白质水平,肝细胞分化细胞特定功能(74年]。根据最新研究AF-MSCs肝分化,犬AF-MSCs在通道5呈形态,而不是形成菌落,多能干细胞阳性标记如OCT4、NANOG, SOX2 [75年]。肝后仍然表现出纤维母细胞形态归纳。
4.3。在活的有机体内肝细胞分化的胚胎外的间充质干细胞
移植后的肝脏retrorsine SCID小鼠/米色,天真的人类AE-MSCs分化成成熟的肝脏基因表达水平的hlc等于成人肝组织(62年]。人类AE-MSCs移植到小鼠免疫活性的引发了细胞移植、肝细胞凋亡,减少和降低肝脏炎症和纤维化(76年]。的潜在病理生理角色CP-MSCs包括修复antifibrotic影响肝功能(77年]。平滑肌肌动蛋白和胶原蛋白的表达水平我是低PKH26-labeled CP-MSCs移植大鼠,而铝青铜的表达水平和吲哚菁绿的吸收量增加移植大鼠。曹et al。78年)证实,人类PDMSCs不仅可以分化成hlc在体外和在活的有机体内,但也可以延长生存时间的阿尔夫猪。的影响左门静脉移植优于颈静脉途径治疗急性肝衰竭。
在活的有机体内调查表明,系统性管理后,UCMSCs能够加快解决急性肝损伤没有任何分化和操纵(79年]。UCMSCs可以显著提高大鼠急性肝坏死[的生存80年和肝纤维化81年]。这些改进的机制可能包括减少肝细胞变性,抑制肝细胞凋亡,降低血清转氨酶,促进肝细胞增殖(82年]。然后,UCMSCs派生hlc移植可以生效以及未分化。当细胞移植到小鼠三地4诱导肝损伤,hlc不仅能改善肝功能也恢复受伤的肝脏(83年]。周et al。84年]表明,人类UCMSCs介导的治疗作用主要通过刺激宿主肝细胞再生的细胞通过静脉注射时。保利(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate-co-3-hydroxyhexanoate)支架装载UCMSCs受伤或分化UCMSCs有类似影响肝脏和显著促进了受伤的恢复肝脏(85年]。
唐et al。86年)与人类UCBMSCs显示一个月的治疗后,大鼠与阿尔夫阳性人类法新社和铝青铜的肝组织。人类X染色体的DNA片段可以治疗组大鼠肝组织中发现的人类UCBMSCs。施等。80年)还表明,大鼠急性肝坏死,与绿色荧光蛋白标记移植人类UCBMSCs相比死亡率显著降低48小时后没有接受人类UCBMSCs[老鼠87年]。人类肝细胞特定标记检测大鼠肝组织10天后UCBMSCs输液。此外,upregulation APE1表达建议,保持高水平的APE1充当prosurvival信号有保护作用。UCBMSCs UCBMSCs一样有效的派生hlc在阿尔夫模型,和UCBMSCs是介导的治疗作用主要通过刺激宿主肝细胞再生,尽管UCBMSCs派生细胞的数量是很小的(64年]。
当AF-MSCs CCl移植到4受伤,拥有,老鼠未分化AF-MSCs被集成到肝组织,他们表示标记成熟的人类肝细胞的特征。虽然AF-MSCs融入肝脏是有限的(0.1 -0.3%的肝细胞),组织学分析显示收件人老鼠从三地恢复更快4伤害CCl相比4受伤的老鼠没有收到AF-MSCs [74年]。然而,Zagoura et al。88年]AF-MSCs的影响相比,肝progenitor-like (HPL)细胞来源于AF-MSCs hlc,三地4受伤的肝脏。HPL比AF-MSCs细胞移植治疗效果更大。相比之下,hlc未能灌输,导致复苏。
5。成年体细胞的旁分泌作用干细胞和肿瘤干细胞
相当多的研究一直在进行msc治疗肝脏疾病的作用。上面的研究主要集中在msc分化与肝细胞或保险丝时注入受伤的肝组织,作为肝脏再生的有效资源。msc是否有助于肝脏再生分化转移到肝细胞或通过旁分泌的影响正在进行的讨论。msc治疗可能产生的一系列细胞因子和信号分子,如表皮生长因子,HGF, il - 6, TNF-a, il - 10、il - 1受体拮抗剂,相关细胞增殖、血管生成和抗炎反应(89年]。然而,msc不仅能促进抗炎信号,但还会分泌转化生长因子等促炎细胞因子β1、TGF -β3,单核细胞化学引诱物蛋白1,巨噬细胞炎性蛋白1α和巨噬细胞炎性蛋白1β,或者monokine [90年]。此外,他们还可以减少星状细胞的增殖和胶原合成通过分泌TNF - I型α(91年),促进肝星状细胞凋亡通过分泌神经生长因子(92年]。这个等人建议,msc调解antifibrotic影响通过基质金属蛋白酶9的表达,降解细胞外基质(93年]。BMMSCs治疗后,upregulation fibrinogen-like-protein 1的表达、信号传感器的感应,激活转录3将减少肝细胞凋亡,增强肝脏再生。同时,Bcl2表达增加,而伯灵顿的蛋白表达降低(94年]。期间缺血再灌注后,事实证明il - 10是拯救肝脏移植的消炎作用,通过抑制同种异体移植物炎性因子1介导巨噬细胞的促炎和proapoptotic活动[95年]。此外,早期增生性反应通路的激活物/ c-Jun CyD1, NF-kB将抗缺血再灌注损伤的主要机制,促进肝细胞的再生和刺激同种异体移植物在small-for-size再生肝移植(96年]。嫁接后ADMSCs没有分化成肝细胞肝内3天,但都集中血清ADMSCs条件媒体和ADMSCs溶解产物表现出明显的改善的阿尔夫大鼠存活率高(97年]。UCMSCs分泌多种细胞因子刺激宿主肝细胞增殖通过旁分泌机制,可以促进宿主的肝的复苏(98年];他们可以降低炎性因子和提高血清HGF水平(99年]。
同时,条件培养液(CM)从培养的msc还可以抑制肝细胞凋亡和促进肝脏再生移植肝基因表达的细胞因子和生长因子。事实上,Parekkadan et al。One hundred.]表明,管理MSC-derived分子,通过CM的丸或使用生物反应器体外支持,显著提高短期生存在一个D-galactosamine-induced阿尔夫的大鼠模型。另一项研究[101年]证实系统性注入厘米预防肝损伤的生物标记物的释放和提供了一个重要的生存受益。更多的是增加VEGF的表达和矩阵metallopeptidase 9移植和诱导一种蛋白激酶ERK的磷酸化厘米后观察治疗(102年]。ADMSCs和检查参与组成分泌腺ADMSCs注入103年)减轻肝损伤和改善肝脏微环境肝缺血/再灌注损伤后,这表明ADMSCs工作在活的有机体内通过旁分泌作用。此外,AF-MSCs派生HPL-CM [88年)被发现更有效的比厘米源自AF-MSCs治疗肝脏疾病。HPL-CM蛋白质组剖面分析显示抗炎等因素的存在il - 10、il - 1受体拮抗剂,IL-13, IL-27,可能诱导肝脏复苏。阻断il - 10 HPL细胞分泌物的研究证实细胞因子的治疗意义ALF小鼠模型。
转基因msc植入肝脏移植可能提供一种新颖的方式促进肝脏再生。HGF [104年)和C-X-C趋化因子受体类型4 (CXCR4)超表达[105年)提高了动员和msc移植到small-for-size肝移植,这些细胞促进了残肝再生早期通过旁分泌机制。马等。106年]表明CXCR4-MSCs或正常msc展出通过分泌HGF和VEGF旁分泌作用,但转基因表达趋化因子受体CXCR4 msc显示更大的殖民和赋予更好的功能恢复受损的肝脏。针对雄激素受体(107年]BMMSCs改善他们的自我更新和迁移潜力和增加旁分泌作用发挥抗炎和antifibrotic行动增强肝脏修复。然而,敲出雄激素受体在BMMSCs变更导致改善自我更新和迁移的表皮生长因子受体的信号和基质金属蛋白酶9和导致抑制巨噬细胞浸润,肝星状细胞激活摘要意思受体/摘要意思受体拮抗剂通过调制信号。Zhang et al。108年与慢病毒)感染ADMSCs编码HGF和HGF短发卡RNA。HGF的overexpressing ADMSCs改善辐射诱导肝纤维化的差别通过对这些基因αsma、纤连蛋白和一个增强的同时观察肝细胞再生。另一项研究调查后生修改证明AF-MSCs overexpressing il - 1受体拮抗剂(109年)防止肝衰竭和降低死亡率和暴发性肝衰竭大鼠,改善肝功能,提高存活率老鼠注射后这些细胞。
msc的msc和旁分泌作用可能需要协同效应在活的有机体内肝脏再生。关于msc的疗效机制,msc的旁分泌作用应该更彻底地解决。进一步的研究在体外和在活的有机体内需要实现一个更好的理解msc的旁分泌作用。
6。结论
对再生医学msc吸引了注意力,尤其是肝脏疾病治疗结束阶段。如本文中所述,在体外研究表明,在适当的刺激下,msc有能力获得肝的特征包括多边形形态、铝青铜分泌,和几个CYP酶的表达。此外,这些标记物的表达能充分支持肝脏功能。此外,移植未分化的msc分化和msc似乎改善肝损伤,改善肝脏功能。然而,在临床应用程序可以被认为是,仍有许多空白的理解基本的干细胞生物学,比如msc的表征,分化的机制,和扩散的最佳培养条件和特征,以及维护、分化表型。此外,小说的来源msc为临床使用需要被发现,和信号模式必须确定在体外和在活的有机体内肝细胞分化。然后,我们可以人为调节诱导分化一步成熟肝细胞通过模仿在活的有机体内各种类型的环境msc。理想情况下,肝脏细胞疗法应该广泛扩散在体外然后分化成肝细胞免疫兼容,能够重建移植时肝组织在活的有机体内。
总之,msc治疗肝脏疾病的承诺,进一步评估在大型和随机控制临床试验在扩展与后续的时期进行分析对比研究需要安全的临床使用。因此,生成的成熟和功能hlc在体外和在活的有机体内可以有效地替代肝移植和主肝细胞移植促进肝脏再生。
缩写
| 阿尔夫: | 急性肝衰竭 |
| 肝星状细胞: | 肝干细胞 |
| ESCs: | 胚胎干细胞 |
| 则: | 诱导多能干细胞 |
| msc: | 间充质干细胞 |
| BMMSCs: | 骨髓间充质干细胞 |
| ADMSCs: | 脂肪间充质干细胞 |
| MenSCs: | 月经血干细胞 |
| FGF: | 纤维母细胞生长因子 |
| HGF: | 肝细胞生长因子 |
| 食物: | 肝细胞的核因子 |
| 法新社: | α胎蛋白 |
| hlc: | Hepatocyte-like细胞 |
| IL: | 白介素 |
| VEGF: | 血管内皮生长因子 |
| 铝青铜: | 白蛋白 |
| CYP: | 细胞色素 |
| CK: | 细胞角蛋白 |
| 创新领导力4: | 四氯化碳 |
| 肿瘤坏死因子: | 肿瘤坏死因子 |
| EGFP: | 增强型绿色荧光蛋白 |
| PDMSCs: | 胎盘间充质干细胞 |
| UCMSCs: | 脐带间充质干细胞 |
| UCBMSC: | 脐血间充质干细胞 |
| CV-MSCs: | 绒毛膜绒毛间质干细胞 |
| AE-MSCs: | 羊膜间充质干细胞 |
| CP-MSCs: | 绒毛膜板间充质干细胞 |
| WJ-MSCs: | 沃顿商学院的果冻msc |
| AF-MSCs: | 羊水间充质干细胞 |
| HPL: | 肝progenitor-like |
| TGF: | 转化生长因子 |
| CM: | 条件培养基 |
| 趋化因子受体CXCR4: | C-X-C趋化因子受体类型4。 |
利益冲突
作者宣称没有利益冲突有关的出版。
承认
作者感谢之前和现在的实验室成员的贡献。