連麗瑩，曲 波，金世柱，祝 芳，仝甲釗

哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院消化內(nèi)科，黑龍江 哈爾濱150086

炎癥性腸病(inflammatory bowel disease，IBD)是一種可累及全身原因未明的慢性非特異性腸道炎癥性疾病，包括潰瘍性結(jié)腸炎(ulcerative colitis，UC)和克羅恩病(Crohn's disease，CD)，且多為青壯年發(fā)病，并發(fā)癥多。目前，其發(fā)病率有逐年上升趨勢(shì)，在亞洲，UC 的年發(fā)病率為1.0/10 萬(wàn)～2.0/10 萬(wàn)，CD 的年發(fā)病率為0.5/10 萬(wàn)～1.0/10 萬(wàn)，傳統(tǒng)治療藥物包括5-氨基水楊酸、糖皮質(zhì)激素、免疫抑制劑等，可有效緩解部分癥狀，但其遠(yuǎn)期療效欠佳，難以維持長(zhǎng)期緩解，且不能有效縮短IBD 的自然病程。如今，許多學(xué)者將干細(xì)胞用于炎性腸病的治療中，并已取得良好的效果。因此，干細(xì)胞移植聯(lián)合干細(xì)胞因子療法給IBD 的臨床治療帶來(lái)了全新的思路。

1 骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞和IBD 的治療現(xiàn)狀

1.1 骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞 間充質(zhì)干細(xì)胞具有自我更新和可分化為多種組織的能力，它來(lái)源于骨髓和成人組織，包括骨骼肌、脂肪組織、臍帶、滑膜、循環(huán)系統(tǒng)、牙髓。Friedenstein 等［1］首次報(bào)道這種附著的，獨(dú)立于骨髓的細(xì)胞，這些細(xì)胞可以分化為中胚層系細(xì)胞，如心肌細(xì)胞、脂肪細(xì)胞、軟骨細(xì)胞和成骨細(xì)胞［2］。

最近有報(bào)道表明，骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞具有促進(jìn)組織修復(fù)、促進(jìn)增殖、分化內(nèi)源性組織、減少炎癥、減輕免疫反應(yīng)和較強(qiáng)的體外增殖能力等特點(diǎn)［3］。因?yàn)楣撬栝g充質(zhì)不引起免疫反應(yīng)，所以它是良好的同種異體器官，并具有組織修復(fù)功能。骨髓來(lái)源間充質(zhì)干細(xì)胞顯示出可以改善組織損傷、提高肺損傷后的肺功能［4］，能改善腎臟疾病［5］、糖尿?。?］、心肌梗死［7］、肝臟損傷［8］和神經(jīng)障礙［9］。隨著對(duì)間充質(zhì)干細(xì)胞的深入研究，已經(jīng)開(kāi)始將其應(yīng)用于多種疾病的治療，如類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、Ⅰ型糖尿病、支氣管哮喘及多發(fā)性硬化等。

1.2 IBD 的治療現(xiàn)狀 IBD 可有持續(xù)或反復(fù)發(fā)作的腹痛、腹瀉、黏液膿血便等臨床表現(xiàn)。其病情易反復(fù)，遷延不愈，可致中毒性巨結(jié)腸、直結(jié)腸癌變等嚴(yán)重并發(fā)癥，被世界衛(wèi)生組織列為世界難病之一。從近年來(lái)流行病學(xué)資料看，該病的發(fā)生率逐年增加，尤以亞非國(guó)家較為顯著。在亞洲，UC 的年發(fā)病率為1. 0/10 萬(wàn)～2.0/10萬(wàn)，CD 則為0.5/10 萬(wàn)～1.0/10 萬(wàn)［10］。中國(guó)推測(cè)UC 和CD 的患病率分別為1. 6/10 萬(wàn)和1. 4/10 萬(wàn)［11］。

雖然IBD 的病因尚不清楚，但隨著對(duì)其生理病理學(xué)深入認(rèn)識(shí)，治療方法也有所改善。5-氨基水楊酸、糖皮質(zhì)激素、甲氨蝶呤和環(huán)孢素可用于緩解病情。1998年將抗腫瘤壞死因子用于IBD 的治療現(xiàn)已收到了良好的效果，其作用包括改善患者預(yù)后、減少住院次數(shù)、減少外科手術(shù)的可能、提高患者生活質(zhì)量。盡管人們努力優(yōu)化現(xiàn)有藥物，但從當(dāng)前的形勢(shì)來(lái)看遠(yuǎn)期效果并不理想。大約1/3 的CD 患者對(duì)抗腫瘤壞死因子的治療無(wú)反應(yīng)，約10%的CD 患者對(duì)用于治療IBD 的藥物均無(wú)反應(yīng)。在使用抗腫瘤壞死因子有效的患者中，一部分在治療后期會(huì)出現(xiàn)短時(shí)間的無(wú)反應(yīng)現(xiàn)象，他們需要優(yōu)化或切換到另一個(gè)生物制劑。因此，出現(xiàn)了抗凝治療、干細(xì)胞移植等新的治療方法。

2 骨髓干細(xì)胞聯(lián)合細(xì)胞因子治療IBD 的機(jī)制

Drakos 等［12］首次報(bào)道了應(yīng)用干細(xì)胞移植治療1例患非霍奇金淋巴瘤合并CD 的女性，骨髓移植后，不但淋巴瘤癥狀得到緩解，CD 癥狀也得到緩解。此后，許多學(xué)者對(duì)干細(xì)胞治療IBD 的有效性進(jìn)行了論證，以下將介紹骨髓干細(xì)胞聯(lián)合細(xì)胞因子治療IBD 的機(jī)制。

2.1 骨髓干細(xì)胞移植治療IBD 的機(jī)制 IBD 的特征是黏膜T 細(xì)胞的功能障礙、炎性細(xì)胞浸潤(rùn)和異常細(xì)胞因子的異常增生甚至失控和持續(xù)性的腸道透壁炎癥。骨髓干細(xì)胞包括造血干細(xì)胞(hematopoietic stem cells，HSCs)、間充質(zhì)干細(xì)胞(mesenchymal stem cells，MSCs)、內(nèi)皮祖細(xì)胞［13］。骨髓MSCs 具有促進(jìn)組織再生和刺激血管生成的作用，因此，它可以提高受損組織的修復(fù)能力。其次，它還具有調(diào)節(jié)先天和適應(yīng)性免疫能力。最近有研究表明，干細(xì)胞產(chǎn)生一系列參與免疫調(diào)節(jié)的因子，如吲哚胺-2、IL-6、IL-10、前列腺素E2(PGE2)等。這些因子通過(guò)抑制自身反應(yīng)性T 細(xì)胞和控制在炎癥部位的T 細(xì)胞效能來(lái)調(diào)節(jié)自身免疫性疾病，以維持免疫動(dòng)態(tài)平衡。此外，MSCs 還可能通過(guò)誘導(dǎo)和刺激內(nèi)源性祖細(xì)胞來(lái)改善腸黏膜。

腹腔內(nèi)注入冷凍骨髓來(lái)源的MSCs，并嫁接到結(jié)腸炎癥部位，可以改善三硝基苯磺酸誘導(dǎo)的大鼠結(jié)腸炎的癥狀［14］。同樣，在實(shí)驗(yàn)性結(jié)腸炎模型中注射脂肪來(lái)源的MSCs 可以促進(jìn)結(jié)腸黏膜的修復(fù)和減少炎癥細(xì)胞的浸潤(rùn)。骨髓來(lái)源的MSCs 注入組與對(duì)照組相比，可減少小腸滲透性和絨毛損傷。在老鼠缺血再灌注損傷模型中注入骨髓來(lái)源的MSCs 可恢復(fù)腸屏障功能［15］。上述實(shí)驗(yàn)表明，在某些途徑的作用下MSCs 可以定向遷移、定植于受損傷腸道組織進(jìn)而發(fā)揮其修復(fù)治療的作用。

2.2 干細(xì)胞因子在骨髓干細(xì)胞移植中的應(yīng)用 如何將干細(xì)胞高效誘導(dǎo)成腸道干細(xì)胞仍然是一個(gè)有待解決的問(wèn)題。干細(xì)胞因子(stem cell factor，SCF)以其對(duì)MSCs 的影響直接、作用時(shí)間長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，逐漸成為干細(xì)胞移植的熱點(diǎn)。

SCF 又稱為C-Kit 配體(C-Kit ligand，KL)，等電點(diǎn)(PI)為5.0，有膜結(jié)合型和分泌型兩種。它是一種作用于最早期造血干/祖細(xì)胞的造血細(xì)胞因子，也是一種多功能細(xì)胞因子，在機(jī)體內(nèi)主要參與早期的造血祖細(xì)胞的增殖、分化和調(diào)控等。3% ～6%正常人的骨髓干細(xì)胞則對(duì)SCF 進(jìn)行了表達(dá)，在人體CD33 呈陽(yáng)性的造血細(xì)胞里有60% ～81%的細(xì)胞對(duì)干細(xì)胞因子進(jìn)行了表達(dá)［16］。

SCF 由F-box、Skp1、Cul1、Rbx1 和Nedd8 組成。F-box 是一個(gè)大約有50 個(gè)氨基酸組成的結(jié)構(gòu)域，它與Skp1 結(jié)合，通過(guò)蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用區(qū)域，每個(gè)F-box 蛋白與很多特異的底物配對(duì);F-box 蛋白的底物包括轉(zhuǎn)錄因子、細(xì)胞周期調(diào)節(jié)因子、細(xì)胞骨架調(diào)節(jié)因子、細(xì)胞表面受體等;作為支架蛋白的Skp1 分別與Fbox 和Cul1 結(jié)合;CX11 作為分子支架，包含3 個(gè)結(jié)構(gòu)域，其在氨基端與接頭亞單位Skp1 作用，在羧基端與特異性結(jié)合酶E2 作用;Rbx1 分別與Cul1 和結(jié)合酶E2 相結(jié)合，增強(qiáng)Cul1 與結(jié)合酶E2 相互作用的穩(wěn)定性;Nedd8 和Cul1 結(jié)合，有助于Cul1 功能的發(fā)揮［17］。

SCF 主要作用于最原始的造血干細(xì)胞，可誘導(dǎo)其增殖分化，并且對(duì)各系造血細(xì)胞均有調(diào)節(jié)作用。作為骨髓干細(xì)胞動(dòng)員劑的SCF 已經(jīng)逐漸引起了國(guó)內(nèi)外的重視。近年來(lái)，許多研究者開(kāi)始將其應(yīng)用于心血管系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)等［18］。但對(duì)于SCF 在促進(jìn)腸黏膜細(xì)胞生長(zhǎng)、修復(fù)方面的機(jī)制尚不明確。有研究表明，SCF 主要促進(jìn)干細(xì)胞由靜止期(G0期)進(jìn)入分裂周期，所以認(rèn)為SCF 是祖細(xì)胞的化學(xué)激活因子和趨化因子。而且，有學(xué)者從SCF 的信號(hào)傳導(dǎo)方面進(jìn)行了研究。結(jié)果證明，磷脂酰肌醇3 激酶(PI3K)、絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)的信號(hào)傳導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子3(STAT3)是SCF 發(fā)揮作用的關(guān)鍵，它們可能在SCF 受體下游信號(hào)互補(bǔ)途徑中作為一個(gè)關(guān)鍵元素［19］。

3 總結(jié)

干細(xì)胞的研究在過(guò)去幾十年中已經(jīng)取得了很大進(jìn)展。它可以改善IBD 的自然病程、愈合受損腸道黏膜、恢復(fù)腸道正常功能、提高患者生存質(zhì)量。相信隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，治療經(jīng)驗(yàn)的豐富，將會(huì)有更多患者從中受益。但此方法治療IBD 仍處于實(shí)驗(yàn)階段，要將干細(xì)胞應(yīng)用于臨床治療中仍有諸多問(wèn)題需要解決和完善，如存在的移植排斥反應(yīng)、干細(xì)胞移植并不能消除遺傳缺陷、移植后干細(xì)胞可能分化為腫瘤細(xì)胞［20］等，這些都需要在臨床試驗(yàn)中作進(jìn)一步完善才能應(yīng)用于患者中。

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