骨髓干细胞在肝病治疗中的研究与应用

目的:干细胞研究治疗肝病已取得了瞩目的成绩,就目前干细胞移植的临床和实验研究作一综述。资料来源:应用计算机检索Pubmed1995-01/2006-06期间骨髓干细胞治疗肝病的文章,检索词为“bone marrow stem cell,hemopoietic stem cells,mesenchymal stem cells,hepatic fibrosis”等,限定语言种类为英文。同时检索中国期刊全文数据库1995-01/2006-06期间骨髓干细胞治疗肝硬化及肝纤维化的文章,检索词为“髓干细胞,间充质干细胞,造血干细胞,肝纤维化,肝硬化”,限定语言种类为中文。资料选择:对资料进行初审,选择与骨髓干细胞及肝病治疗有关的文章,筛除与以上要求无明显关系的文章以及重复性研究。资料提炼:共收集到58篇外文文献和40篇中文文献,涉及骨髓干细胞的36篇,间充质干细胞的24篇,造血干细胞的14篇,选择其中的30篇纳入分析。资料综合:骨髓中含有大量可以分化为各种细胞类型的干细胞,主要包括造血干细胞和间充质干细胞。从动物实验到临床研究都表明,骨髓造血干细胞可分化为肝细胞、卵圆细胞,参与肝脏再生,且此类细胞具有成熟肝细胞功能。间充质干细胞是具有多向分化潜能的均质性的细胞,大量研究表明间充质干细胞可以分化为肝细胞、胆管细胞等。应用骨髓干细胞治疗疾病较传统方法具有取材容易、体外培养、传代及扩增容易、直接取材于患者本人等优点,临床应用前景非常突出。结论:骨髓干细胞治疗肝炎、肝硬化和肝癌等难治性肝病,不仅有利于患者造血和免疫功能的改善,而且能替换坏死和损失的肝细胞,将把肝病治疗引入一个全新的境界。     

造血干细胞的表面标志和临床应用

目的:探讨造血干细胞的来源、细胞表面标志及其临床应用前景。资料来源:应用计算机检索Medline1989-01/2006-12和Embase1986-01/2006-12期间有关造血干细胞、干细胞移植的文献,检索词“hematopoietic stem cells,stem transplantation”,并限定文章语言种类为English。检索万方数据库1990-01/2006-04期间相关文献,限定文章语言种类为中文,检索词“造血干细胞,干细胞移植”。资料选择:对资料进行初审,选取实验包括造血干细胞来源、细胞表面标志及造血干细胞的移植相关文献,删除明显不随机临床实验研究。资料提炼:共检索32篇关于研究造血干细胞的来源、细胞表面标志及造血干细胞的移植的随机和未随机实验研究,27篇符合纳入标准。排除的5篇实验是重复的同一研究。资料综合:干细胞是一类具有自我更新、高度增殖和多向分化潜能的原始细胞。造血干细胞是干细胞的一种。成年人血液造血干细胞主要存在于骨髓,约占骨髓细胞的0.05%。其主要功能是通过不断分化产生各系造血祖细胞,终生为造血系统提供新细胞来源。造血干细胞群体存在着不同发育阶段的细胞,但血液干/祖细胞与其后续阶段的血细胞相比缺乏直接的形态学特征,所以对造血干细胞表面抗原的表达规律的研究,将为造血干细胞的进一步研究打下重要的基础。造血干细胞的应用包括造血干细胞移植和作为基因治疗的靶细胞。结论:人体内可能存在CD34 和CD34-两种造血干细胞,造血干细胞可以促进造血功能的重建,并可作为基因治疗的靶细胞。     

骨髓间充质干细胞移植治疗脑梗死的相关研究

学术背景:目前已有将骨髓间质干细胞用于脑梗死动物模型治疗的报道,国内外有关骨髓间质干细胞用于治疗脑梗死的研究也取得了一些进展,但是对于其作用机制还不清楚,国内外有关这方面的争论比较多。目的:就骨髓间质干细胞治疗脑梗死的研究进展及其治疗作用机制进行综述。检索策略:由第一、三作者应用计算机检索PUBMED 2000-07/2007-03期间与骨髓间充质干细胞和脑梗死有关的文章,检索词为"mesenchymal stem cells,cerebral ischemia,stroke"并限定文章语言种类为"English"。同时计算机检索中国期刊全文数据库2002-01/2007-03相关的文章,检索词为"骨髓间质干细胞,移植,脑梗死",并限定文章语言种类为中文。纳入标准:文章所述内容应与骨髓间质干细胞治疗脑梗死的应用研究及其治疗作用机制研究相关。排除标准:重复研究。文献评价:共收集到300篇相关文献,排除248篇内容陈旧或重复的文献,52篇符合纳入标准,有51篇检索到全文,选用其中的33篇作为本文参考文献:16篇涉及骨髓间质干细胞移植治疗脑梗死的相关研究;8篇神经干细胞移植后的示踪标记相关研究文章;5篇脑血管疾病干细胞移植治疗现状相关文章。资料综合:骨髓间质干细胞具有多向分化潜能,在特定条件下可分化为具有神经元形态并表达神经元标记物的细胞,在脑内可与损伤的细胞融合,能分泌营养因子或者刺激损伤部位产生内源性因子,促进损伤组织的修复并减少细胞凋亡,已成为细胞移植治疗各种疾病的理想种子细胞。结论:骨髓间质干细胞对脑梗死具有较好的治疗作用,主要通过其移植后能够分泌大量营养因子从而发挥其神经保护作用和营养支持作用。     

心肌梗死的干细胞治疗

目的:认识国内外在干细胞移植治疗心肌梗死方面的研究现状。资料来源:检索Medline数据库1998-01/2005-12有关干细胞移植治疗心肌梗死的文章,检索词为"stem cells,myocardial infarction,celltransplantation",限定语言种类为英语。资料选择:对资料进行初筛,选择与干细胞移植治疗心肌梗死相关的文章,去除重复性研究和综述类文章。资料提炼:共收集到相关文章106篇,最终纳入30篇,去除76篇。资料综合:心肌梗死是由于冠状动脉闭塞导致心脏血流供应中断而形成的以心肌细胞坏死为特征的疾病。细胞心肌成形术是在干细胞研究的基础上应运而生的,通过干细胞移植促进心肌细胞再生,防止心室重构和改善心脏功能。目前国内外已尝试应用多种类型的干细胞移植治疗心肌梗死,包括骨骼肌卫星细胞、胚胎干细胞和骨髓干细胞等。虽然还有许多尚待解决的问题,但是动物实验乃至临床研究结果都展现了干细胞移植治疗心肌梗死的广阔前景。结论:干细胞移植为治疗心肌梗死提供了一种很有潜力的新手段,但要真正用于临床还需要解决一些应用中的关键问题。     

干细胞治疗糖尿病的研究现状及未来

目的:综述干细胞治疗糖尿病的研究现状及未来发展。资料来源:应用计算机检索Pubmed2000-01/2006-11有关干细胞治疗糖尿病方面文献,检索词“diabetes mellitus and stem cell not review”,限定文章语言种类为English。资料选择:对检索到的干细胞治疗糖尿病相关文献进行整理,选取针对性强文章。同一领域文献则选择近期发表或权威杂志文章。资料提炼:共检索到359篇相关文献,有关胚胎干细胞、胰腺干细胞、造血干细胞、神经干细胞、骨髓基质干细胞在糖尿病方面研究文章50篇,其中29篇符合要求。资料综合:干细胞极强的自我更新能力和多向分化潜能为糖尿病的细胞治疗开辟了新途径,按其发育阶段不同可以将干细胞分为胚胎干细胞和胰腺干细胞、造血干细胞、神经干细胞、骨髓基质干细胞等成体干细胞。干细胞移植是治疗糖尿病的一条新途径。干细胞生成胰岛素分泌细胞前需要经过诱导分化、细胞选择和细胞成熟3个阶段。干细胞治疗糖尿病研究已取得一定进展,部分实验已纠正糖尿病动物的高血糖状态。结论:干细胞定向分化为胰岛β细胞研究为糖尿病患者点燃了新希望,其勿庸置疑的成为治疗糖尿病的最佳种子细胞。     

不同来源干细胞移植治疗炎症性肠病

背景:干细胞移植后可迁移至受损肠道参与损伤组织修复和功能重建,并可恢复肠道正常的免疫功能。目的:综述不同来源干细胞移植治疗炎症性肠病的研究进展。方法:应用计算机检索1990/2008 PubMed数据库相关文章,检索词为"stem cells,tissue engineering,biliary complications,intestinal disease,human intestinal tract",并限定文章语言种类为English。同时计算机检索1990/2008万方数据库相关文章,检索词为"干细胞,组织工程,肠道疾病,人工肠道",并限定文章语言种类为中文。最终纳入符合标准的文献24篇。结果与结论:目前炎症性肠病的治疗在于控制活动性炎症和调节免疫紊乱,包括抗炎药物、激素、免疫抑制剂、生物治疗等多种治疗手段,但无一具有长期疗效且不良反应颇多,而近年来干细胞再生、营养、免疫调节等方面的研究给肠性疾病相关治疗带来了新希望,其多向分化潜能、免疫调节作用、营养作用使干细胞移植有望成为肠道疾病治疗的有效途径,干细胞和组织工程在肠道的研究有十分广阔的应用前景。     

干细胞治疗的应用

目的：干细胞研究是当今生物医学主要热点之一。对干细胞的概念．生物学特性、分类等进行了阐述，同时也对干细胞在移植治疗．克隆技术及转基因技术等方面的应用作了综述。资料来源：因特网上检索PubMed数据库中2000—01／2005-06期间有关干细胞治疗进展的英文文章，检索词“stem cell，totipotent stem cell，multipotent stem cell，application，therapy”，同时检索万方医学文献数据库2000-01／2005-06期间的相关文章，检索词为“干细胞，全能干细胞，多能干细胞，应用，治疗”。资料选择：对资料进行筛选，选取相关文章查找全文。纳入标准：①干细胞相关生物学特性及分类研究。②干细胞治疗应用的研究。③能获取文章的全文。排除标准：①较陈旧的文献，②重复研究。资料提炼：共收集到224篇与干细胞治疗应用进展相关的文献，其中16篇符合纳入标准。资料综合：①干细胞具有自我更新和高度增殖能力，根据其分化潜能不同可以分为全能干细胞和多能干细胞。②干细胞移植正日益广泛地应用于各种肿瘤及某些遗传性疾病的治疗，已经成为治疗癌症、造血系统疾病、自身免疫系统疾病的重要手段之一。神经干细胞的研究也为神经系统疾病的治疗提供了广阔的应用前景。干细胞生物工程应用于基因治疗可以使外源基因得以有效扩增；并且干细胞可以在体外操作，避免由于基因插入而导致的细胞失常；干细胞作为人体细胞，作为载体其毒性最小，是导人组织的最佳形式。（爹干细胞的应用及研究前景不但取决于干细胞技术本身，还受伦理和法律问题的制约。结论：干细胞作为一类既有自我更新能力，又有多分化潜能的细胞，具有非常重要的基础研究和临床应用价值。目前人类干细胞如胚胎干细胞、造血干细胞、神经干细胞和骨髓间质干细胞已成为生物医学领域中最有希望和最有吸引力的研究热点。     

骨髓干细胞向肝细胞分化方式的研究进展

学术背景:骨髓中的某个细胞群具有转化为卵圆细胞,并进一步分化为肝细胞和胆管上皮细胞的潜能,为修复肝脏不可逆性损伤带来了新希望.目的:对近年来骨髓干细胞向肝细胞分化的研究进行综述.检索策略:应用计算机检索PubMed 及HighWire l999-01/2007-06 期间骨髓干细胞治疗肝病文章,检索词为"bone marrow stem cells,mesenchymal stem cells,hemopoietic stem cells, hepatocytes, hepatic fibrosis, hepatic cirrhosis"等,限定语言种类为英文.同时检索维普数据库1999-01/2007-06期间骨髓干细胞治疗肝硬化及肝纤维化文章,检索词为"骨髓干细胞,间充质干细胞,造血干细胞,肝细胞,肝纤维化,肝硬化",限定语言种类为中文.对资料进行初审,并查看每篇文献后的引文.纳入标准:文章所述内容应与骨髓干细胞移植治疗肝纤维化、肝硬化的研究进展相关.排除标准:重复研究或Meta分析类文章.共收集到49篇外文文献和42篇中文文献,34篇文献符合纳入标准,排除的57篇为内容陈旧或重复文献.文献评价:符合纳入标准的34篇文献中,18篇涉及骨髓干细胞通过移植在体内转化为肝细胞,12篇涉及骨髓干细胞通过体外培养、诱导分化为肝细胞,4篇涉及存在的问题与展望.资料综合:骨髓干细胞主要包括造血干细胞和间充质干细胞, 其具有可塑性特性.体外通过生长因子,体内利用特定的微环境均可诱导骨髓干细胞分化为肝前体细胞和成熟肝细胞,并明显改善肝功能.从动物实验到临床研究都表明,骨髓干细胞具有的来源丰富、费用低廉、损伤小、自体移植不栓塞、无排斥反应等优点为治疗肝病提供了新思路,有望成为生物人工肝的细胞来源.结论:骨髓干细胞治疗肝炎、肝硬化和肝癌等难治性肝病的临床应用前景非常突出.     

干细胞移植干预下肢缺血性疾病

目的:探讨干细胞移植在下肢缺血性疾病治疗中的应用情况。方法:检索Pubmed 1997-03/2007-03与干细胞移植治疗下肢缺血性疾病有关的文章,检索词为"stem cells,transplantation,limb ischemia",并限定文章语言种类为英语。同时检索中国期刊全文数据库1997-03/2007-03相关的文章,检索词为"干细胞移植,下肢缺血性疾病",并限定文章语言种类为中文。然后对资料进行初审,并查看每篇文献后的引文。纳入标准:文章所述内容应与干细胞移植在缺血性下胺血管中的应用研究相关;以近5年且发表在较权威杂志者优先。排除标准:重复研究或Meta分析类文章。结果:共收集到330篇相关文献,排除277篇内容陈旧或重复的文献,53篇符合纳入标准,有33篇检索到全文,纳入其中的26篇:16篇涉及骨髓干细胞移植;6篇涉及自体外周血干细胞移植,其余为其他相关文献。阐述干细胞具有多重分化活性,可有效改善下肢缺血。基础研究表明骨髓、外周血干细胞移植能使肢体侧支循环增加。干细胞参与血管形成的机制主要有直接分化、成熟为新血管以及分泌血管内皮细胞生长因子等促进局部缺血组织的血管新生。临床研究表明自体骨髓干细胞或自体外周血干细胞移值治疗下肢缺血性疾病部取得了较好的临床效果,但仍然存在移植安全性、远期治疗效果、提高临床疗效等问题。结论:干细胞移植能促进下肢血管新生,已成为治疗下肢缺血性疾病的有效方法之一。     

不同来源干细胞移植治疗炎症性肠病

背景：干细胞移植后可迁移至受损肠道参与损伤组织修复和功能重建,并可恢复肠道正常的免疫功能。目的：综述不同来源干细胞移植治疗炎症性肠病的研究进展。方法：应用计算机检索1990/2008 PubMed数据库相关文章,检索词为＂stem cells,tissue engineering,biliary complications,intestinal disease,human intestinal tract＂,并限定文章语言种类为English。同时计算机检索1990/2008万方数据库相关文章,检索词为＂干细胞,组织工程,肠道疾病,人工肠道＂,并限定文章语言种类为中文。最终纳入符合标准的文献24篇。结果与结论：目前炎症性肠病的治疗在于控制活动性炎症和调节免疫紊乱,包括抗炎药物、激素、免疫抑制剂、生物治疗等多种治疗手段,但无一具有长期疗效且不良反应颇多,而近年来干细胞再生、营养、免疫调节等方面的研究给肠性疾病相关治疗带来了新希望,其多向分化潜能、免疫调节作用、营养作用使干细胞移植有望成为肠道疾病治疗的有效途径,干细胞和组织工程在肠道的研究有十分广阔的应用前景。     

神经干细胞与脑胶质瘤干细胞

所有的肿瘤组织并不是由均一的肿瘤细胞所组成的,不同的细胞具有不同的增殖、浸润和转移能力,亦即肿瘤的异质性.其中存在少数担当着干细胞角色的肿瘤细胞,具有干细胞的基本特性,包括自我更新能力、无限的增殖能力和多向分化潜能,为肿瘤干细胞.神经干细胞具有很强的自我更新机制,获得较少突变即有可能恶性转化,而且干细胞存活时间较长,这意味着干细胞比成熟细胞发生细胞复制的错误几率更大.因外界环境的刺激而发生突变的机会更多,最终形成脑胶质瘤干细胞,同时调节神经干细胞增殖和自我更新的基因在脑胶质瘤的脑胶质瘤干细胞中也表达,这也是支持神经干细胞是脑胶质瘤干细胞来源的;也有推测认为它可能起源于已分化的细胞,由这些细胞突变发生去分化得来,并通过基因突变而获得了干细胞自我更新的特性,从而形成脑胶质瘤干细胞.通过探讨神经干细胞与脑胶质瘤干细胞,为脑胶质瘤的治疗提供依据.     

表皮干细胞与毛囊干细胞生物学特性的比较

背景:获取更合适的组织工程皮肤种子细胞可使皮肤功能得到更好的修复。目的:分离、培养表皮干细胞和毛囊干细胞,并比较两种细胞的生物学特性。方法:体外分离培养2月龄新西兰兔表皮干细胞和毛囊干细胞,取生长良好的第2,3,6代细胞观察其生物学特性。结果与结论:毛囊干细胞较表皮干细胞贴壁快,具有更高的增殖活性。免疫组化及荧光定量PCR检测显示毛囊干细胞β1整合素、角蛋白19蛋白及mRNA表达均明显高于表皮干细胞。提示作为皮肤组织工程的种子细胞,毛囊干细胞较表皮干细胞更具优势。     

间充质干细胞在造血干细胞移植中的应用

应用计算机检索PubMed数据库2000—01／2008-01期间有关间充质干细胞与造血干细胞移植相关的文章，检索词为“MSC，HSCT”，限定文章语言种类为English。同时计算机检索维普数据库2000-01／2008-01期间相关文章，检索词为“间充质干细胞，造血干细胞移植”，限定文章语言种类为中文。并查阅与干细胞实验研究有关的书籍。对资料进行初审，选取符合要求的有关文章查找全文。纳入标准：①有关间充质干细胞对造血干细胞移植影响的研究。②造血干细胞移植机制的相关性研究。排除标准：重复性文章。共收集到66篇相关文献，28篇文献符合纳入标准。临床资料显示，两者共移植安全可行，可提高移植效果，降低近期死亡率。但其确切效果还需前瞻性随机对照临床实验进一步证实。     

Cancer stem cells

The cancer stem cell (CSC) hypothesis has had a major effect on the fields of cancer cell biology and clinical oncology. CSCs were originally described in hematologic malignancies, and subsequently in a variety of solid tumors. Their unique biological characteristics, including self-renewal capability, stem cell signaling pathways, relative quiescence and resistance to standard chemotherapy and radiotherapy are providing researchers and clinicians with new challenges. One important outcome of this new perspective on tumors is the recognition that effective treatment approaches will need to target both the rapidly proliferating bulk tumor cells, and the quiescent CSCs, which contain the ability to reestablish the malignancy when treatment is withdrawn. The clinical laboratory will undoubtedly see an influx of new molecular and histopathological tests to augment initial diagnosis, treatment decisions, and prognostic monitoring of cancer patients related to identifying and quantifying these as CSCs.     

Muscle-derived stem cells

The existence of cells with stem cell-like abilities derived from various tissues can now be extended to include the skeletal muscle compartment. Although researchers have focused on the utilization of these cells with regard to their myogenic capacity, initially exploring more efficient cellular therapy treatments for muscular dystrophy, it is becoming increasingly apparent that such cells may one day be used in the treatment of non-myogenic disorders. Evidence regarding the existence and differentiation capacity of muscle-derived stem cells is discussed, along with current theories regarding their proposed position within the myogenic hierarchy.     

Leukaemic stem cells

All haemopoietic cell lineages arise from multipotential self-renewing stem cells that give rise to committed progenitor cells. These progenitor cells subsequently differentiate into more lineage-committed cells with a restricted range of plasticity. A hierarchical order is considered to exist, where lineage commitment and differentiation are thought to be irreversible. As cells differentiate, they gradually lose the ability to self-renew. The most primitive haemopoietic progenitor cells have the ability to reconstitute long-term haemopoiesis in myeloablated recipients. However, as cells differentiate, there is an orchestrated silencing of some genes and activation of others, resulting in lineage commitment and generally a reduction in proliferative ability. Here, we discuss potential differences between normal and leukaemic stem cells, some of which may have therapeutic implications.     

Mesenchymal stem cells

About 40 years ago Friedenstein described stromal cells in the bone marrow that were spindle shaped and proliferate to form colonies. These cells attach to plastic and are able to differentiate under defined in vitro conditions into multiple cell types present in many different tissues, e.g. osteoblasts, chondroblasts, adipocytes, etc. Later on these cells, obtained from postnatal bone marrow, were called mesenchymal stem cells (MSC) or stromal stem cells. Recently the presence of somewhat similar cells has been demonstrated in many other tissues too. In spite of extensive attempts to characterize these cells we are still lacking definitive in vivo markers of MSC although retrospective functional data strongly support the existence of common adult stem cells that have the capacity to differentiate along various specific differentiation lineages. Since MSC can be rather easily isolated from the bone marrow and can also be expanded in vitro they have become a prime target for researchers of tissue regeneration. These cells have now been extensively used for transplantation experiments in animals and also for some therapeutic trials in humans. However, much new research is needed to learn enough on the molecular mechanisms of MSC differentiation to evaluate their full capacity for tissue regeneration.     

Hematopoietic stem cell

Hematopoietic stem cells (HSCs) maintain themselves over cell divisions (self-renewal) and produce all kinds of blood cells (multi-potency). Depletion of these cells eventually causes hematopoietic failure, while deregulated HSC division causes development of myeloproliferative disorders and leukemias. HSCs can be prospectively purified to nearly homogeneity in mice, but such a high-level purification has not been achieved in humans. HSCs are localized to an anatomical place called 'niche'. Specialized osteoblasts arrayed on the endosteum of cavernous bone and sinusoidal endothelial cells located at the distant position from the endosteum are the two representative candidates of such an HSC niche. A number of adhesion molecules and signaling molecules are thought to comprise the niche-HSC synapse. HSCs divide only once in 1-2 months. Both environmental signaling from the niche and HSC-autonomous molecular programs contribute to the quiescent state of HSCs, which is essential for the maintenance of HSC self-renewal capacity and homeostasis of blood production.