劉冬梅，張麗君

(臨沂市婦女兒童醫(yī)院，山東臨沂276000)

壓力性尿失禁(stress urinary incontinence, SUI)是指腹壓突然增加導(dǎo)致的尿液不自主流出，其發(fā)生主要和盆底組織松弛、尿道括約肌功能障礙、尿道黏膜萎縮及尿道周圍神經(jīng)受損等有關(guān)[1,2]。目前標(biāo)準(zhǔn)的SUI治療方式都是以緩解患者尿失禁癥狀為主要目的，包括盆底肌肉訓(xùn)練的非手術(shù)治療以及各種尿道懸吊術(shù)的手術(shù)治療，這些治療方式并非基于病因?qū)W原理，并且由于患者的特異性，治療效果有限。隨著生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，利用干細(xì)胞的分化潛能及分泌功能，通過尿道旁注射干細(xì)胞，以期修復(fù)尿道解剖結(jié)構(gòu)及周圍神經(jīng)，為SUI的治療提供了新途徑。間充質(zhì)干細(xì)胞(mesenchymal stem cells，MSCs)具有自我更新及多向分化潛能，目前在生物學(xué)功能恢復(fù)和解剖結(jié)構(gòu)修復(fù)等領(lǐng)域具有重要地位，為SUI提供了新的治療方法?，F(xiàn)將MSCs移植對SUI治療作用的研究進(jìn)展情況綜述如下。

1 MSCs的來源及特性

1.1 MSCs的來源 MSCs最初是在1970年由Friedenstein等[3]利用貼壁法從骨髓中分離出來，隨后發(fā)現(xiàn)MSCs廣泛存在于人體組織如脂肪、胎盤、臍帶、鼻黏膜以及關(guān)節(jié)滑膜等，并發(fā)現(xiàn)MSCs具有自我復(fù)制、多向分化的潛能。研究[4，5]表明，MSCs來源于血管周圍，由血管周細(xì)胞產(chǎn)生，可以從每個含血管的組織中分離出來，甚至包括經(jīng)血。

1.2 MSCs的特性 MSCs在體外經(jīng)誘導(dǎo)可以向三個胚層細(xì)胞分化，包括內(nèi)胚層的胰島細(xì)胞、肝細(xì)胞，中胚層的平滑肌細(xì)胞、成骨細(xì)胞、心肌細(xì)胞，外胚層的神經(jīng)細(xì)胞等[6]。另外，MSCs具有歸巢的特性，受損組織或者腫瘤組織可通過分泌細(xì)胞因子等誘導(dǎo)MSCs靶向移動，這種歸巢行為在細(xì)胞移植治療過程中起著重要作用。研究[7]表明，MSCs的歸巢作用受多種因素影響：①體外培養(yǎng)傳代數(shù)越多，到達(dá)靶組織的MSCs數(shù)越少；②不同組織來源的MSCs表型存在差異，不同的培養(yǎng)環(huán)境影響MSCs的趨化因子受體4及基質(zhì)金屬蛋白酶等[8]的表達(dá)，而趨化因子受體4及基質(zhì)金屬蛋白酶是MSCs歸巢過程中的重要輔助因子；③MSCs的植入方式主要是靜脈注射，由于靜脈注射時，部分MSCs會被阻塞在微血管尤其是肺部，影響注射效率，而動脈注射可以避免這個問題;但動脈注射存在易導(dǎo)致微血管阻塞的風(fēng)險;而在受損的組織如心肌、骨骼肌等周圍局部注射會顯著提高療效，但對注射技術(shù)要求較高，否則會造成醫(yī)源性二次損傷[9]。

MSCs還具有分泌活性因子、低免疫原性、免疫調(diào)節(jié)等特征，MSCs移植已廣泛應(yīng)用于瘢痕組織修復(fù)、腫瘤的基礎(chǔ)和臨床治療研究中。

2 MSCs移植在SUI治療中的應(yīng)用

2.1 MSCs移植在大鼠SUI治療中的應(yīng)用

2.1.1 不同來源的MSCs移植對大鼠SUI的治療效果 羅新等[10]從健康足月剖宮產(chǎn)胎兒的臍帶血中分離出人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞(human umbilical cord mesenchymal stem cells，HUMSCs)，并在體外進(jìn)行傳代培養(yǎng)，通過流式細(xì)胞儀鑒定后轉(zhuǎn)染pEGFP-N1熒光質(zhì)粒并植入SUI模型大鼠的尿道周圍，植入后SUI模型大鼠的漏尿點(diǎn)壓力(1eak point pressure，LPP)明顯增加，同時降低了噴嚏陽性率；組織學(xué)檢查發(fā)現(xiàn)SUI模型大鼠尿道括約肌和筋膜之間結(jié)締組織緊密，括約肌層厚度明顯增厚，熒光細(xì)胞在尿道及周圍組織均有分布，這說明HUMSCs可以在尿道及其周圍組織存活并增殖，可改善大鼠SUI局部解剖結(jié)構(gòu)，從而影響尿流動力學(xué)。藍(lán)建發(fā)等[11]將HUMSCs植入SUI模型大鼠的尿道周圍，所有大鼠均在植入前1周和植入后第6周進(jìn)行尿流動力學(xué)檢查，分別測定LPP以及最大膀胱容積，并于植入后第6周行免疫組化檢測，結(jié)果表明SUI模型大鼠移植后其LPP及最大膀胱容積均明顯升高，且其尿道括約肌中的結(jié)蛋白、重鏈肌球蛋白和蛋白基因產(chǎn)物含量均明顯上升，表明HUMSCs植入SUI模型大鼠后作用于尿道，通過修復(fù)其受損的肌肉組織及神經(jīng)組織，達(dá)到治療SUI的目的。研究[12,13]分別將骨骼肌來源的、骨髓來源的MSCs植入到SUI模型大鼠的尿道周圍，均觀察到LPP的顯著增加。

2.1.2 MSCs不同植入方式對大鼠SUI的治療效果 Lin等[14]通過尾靜脈注射和局部注射兩種途徑將大鼠脂肪來源的MSCs植入SUI模型大鼠體內(nèi)，兩種植入方式均使SUI模型大鼠的LPP明顯改善，同時尿道組織彈性蛋白含量明顯增高，肌層厚度明顯改善，而兩種植入方式治療效果無顯著性差異；同時，研究中利用細(xì)胞追蹤技術(shù)，顯示MSCs在受損的尿道周圍存活、增殖并分化為尿道及周圍組織。孫曉瑩等[15]將HUMSCs分別植入到SUI模型大鼠的尿道周圍和坐骨神經(jīng)周圍的近段，1個月后檢測LPP及最大膀胱容積，結(jié)果表明植入尿道周圍的大鼠尿道閉合壓顯著提高，而其儲尿能力沒有明顯改善，植入坐骨神經(jīng)周圍的大鼠LPP和最大膀胱容積均沒有明顯改善，是否可以通過延長隨訪時間以改善大鼠的SUI癥狀，還有待進(jìn)一步研究。

2.1.3 植入體外誘導(dǎo)MSCs對大鼠SUI的治療效果 由于MSCs能夠在特定的培養(yǎng)條件下誘導(dǎo)分化，有學(xué)者[16,17]嘗試將MSCs誘導(dǎo)出平滑肌細(xì)胞、橫紋肌細(xì)胞，標(biāo)記后植入到SUI模型大鼠的尿道中，4周后對SUI模型大鼠的尿流動力學(xué)進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)其LPP顯著提高，植入誘導(dǎo)分化細(xì)胞的大鼠尿道修復(fù)更加明顯，提示將分化好的MSCs植入SUI模型大鼠尿道內(nèi)可以更好地恢復(fù)其受損解剖結(jié)構(gòu)、改善尿流動力學(xué)。但移植前是否需要進(jìn)行MSCs體外誘導(dǎo)分化，目前仍存在爭議，而且目前成熟的MSCs體外誘導(dǎo)體系仍需進(jìn)一步研究。

2.2 MSCs移植在臨床SUI患者治療中的應(yīng)用

2.2.1 不同劑量的MSCs移植對臨床SUI患者的治療效果 隨著動物實(shí)驗(yàn)對骨骼肌、脂肪、臍帶、泌尿系統(tǒng)等不同來源MSCs治療作用的不斷肯定，MSCs移植逐步應(yīng)用到臨床。首例骨骼肌來源的MSCs臨床試驗(yàn)于2008年由Carr等[18]報(bào)道，研究共納入8名SUI病史至少1 a且癥狀無明顯改善的患者，從受試者大腿部骨骼肌提取MSCs并于尿道旁局部注射，12個月后通過尿墊試驗(yàn)、膀胱容量對治療效果進(jìn)行評估，發(fā)現(xiàn)6名患者癥狀明顯改善，其中1名患者再無漏尿，另2名患者通過尿墊試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)癥狀緩解50%，提示對于SUI患者尿道周圍注射MSCs可以改善患者癥狀甚至達(dá)到治愈目的。2013年，同一研究組擴(kuò)大研究[19]范圍納入38名SUI患者，并植入不同劑量的骨骼肌來源MSCs，發(fā)現(xiàn)高劑量(32×106、64×106、128×106)的MSCs植入組較低劑量(1×106、2×106、4×106、8×106、16×106)的MSCs植入組效果更顯著。而在Sebe等[20]的研究中，納入12名SUI的女性患者，將患者分為3組，分別給患者不同劑量的MSCs植入，12個月后隨訪治療效果，25%(3/12)的患者癥狀完全緩解，無需使用尿墊，58.3%(7/12)的患者癥狀明顯改善，使用尿墊數(shù)量明顯下降，但是患者排尿日記沒有明顯改善，并沒有觀察到劑量以及疾病的嚴(yán)重程度對療效的影響，同時這12名女性在最大尿流速、殘余尿量上并沒有明顯改善。目前女性SUI研究最大樣本量是由Peters等[21]于2014年發(fā)表，納入80例女性SUI患者，根據(jù)注射細(xì)胞劑量分為4組，共隨訪12個月，發(fā)現(xiàn)不同的MSCs植入數(shù)量導(dǎo)致療效不同，且療效呈劑量依賴性，高劑量的MSCs可更加明顯的改善SUI患者的癥狀。

2.2.2 不同來源的MSCs移植對臨床SUI患者的治療效果 由于SUI患者主要為尿道括約肌的受損，所以最初應(yīng)用的MSCs主要來源于骨骼肌。由于骨骼肌MSCs是有創(chuàng)性的，獲得量少，而且需要在體外擴(kuò)增，在擴(kuò)增過程中存在污染、表型改變等風(fēng)險，因此骨骼肌MSCs的使用是有爭議的[22]。其他來源的如脂肪、臍帶、外周血MSCs，可以獲得大量MSCs細(xì)胞，還可在體外用特定因子誘導(dǎo)分化成肌細(xì)胞，創(chuàng)傷更小，值得進(jìn)一步研究。Lee等[23]的研究納入39例保守治療或者手術(shù)治療失敗的SUI女性患者，于其尿道黏膜下的4點(diǎn)、8點(diǎn)位置注射臍帶來源的MSCs，12個月后只有10名患者沒有改善臨床癥狀。

2.2.3 MSCs不同植入方式對臨床SUI患者的治療效果 MSCs可以通過不同的植入方式到達(dá)作用部位，包括血管內(nèi)注射、局部注射。血管內(nèi)注射對于血供豐富的受損部位效果較好，主要基于MSCs的歸巢理論，而局部注射可以在受損部位獲得更高的細(xì)胞濃度，從而獲得更好的治療效果。在SUI患者的MSCs療法中，目前主要通過局部注射MSCs的方法植入。在Sebe等[20]的研究中，除比較不同的MSCs移植數(shù)量對療效的影響外，同時比較了不同植入方式對SUI的緩解效果，將患者分為兩組分別于經(jīng)尿道、尿道周圍植入MSCs，根據(jù)隨訪結(jié)果，兩組之間的療效并無顯著差異。

3 MSCs復(fù)合物移植在SUI治療中的應(yīng)用

MSCs與生物支架或其他復(fù)合物共培養(yǎng)，也逐步顯示出治療SUI的優(yōu)勢。體外實(shí)驗(yàn)[24]表明，將MSCs與絲素蛋白殼聚糖及膠原殼聚糖支架上共同培養(yǎng)后，觀察MSCs的特性，發(fā)現(xiàn)其黏附和增殖的能力顯著提高，植入大鼠體內(nèi)后，較單獨(dú)植入MSCs者炎癥反應(yīng)明顯減少，可使植入的網(wǎng)片更好的發(fā)揮支架作用，同時促進(jìn)受損部位的毛細(xì)血管生成。Zou等[25]將MSCs與可降解的真絲吊帶共培養(yǎng)后，分別于第4周和第12周進(jìn)行組織學(xué)檢測和LPP的測定，并在第12周進(jìn)行膠原含量測定，發(fā)現(xiàn)組織結(jié)構(gòu)恢復(fù)及尿流動力學(xué)明顯改善，還可提高受損組織的膠原含量。Shafaat 等[26]的研究發(fā)現(xiàn)，將MSCs與釋放雌激素的聚丙烯網(wǎng)片共培養(yǎng)后，細(xì)胞外基質(zhì)的生成以及促進(jìn)局部血管生成的能力顯著提高。富血小板血漿(PRP)是血小板及其分泌的多種生長因子的濃縮產(chǎn)物，研究[27]表明，體外PRP可以促進(jìn)MSCs的增殖能力，且呈劑量依賴性，目前多應(yīng)用于骨科，在SUI治療中的應(yīng)用研究尚未見報(bào)道。

4 MSCs移植治療SUI的機(jī)制

目前關(guān)于MSCs移植對SUI治療作用的機(jī)制尚有爭議。最初認(rèn)為，MSCs可在局部通過永久性分化成相關(guān)受損的組織的方式達(dá)到治療目的，例如骨骼肌來源的MSCs被認(rèn)為是衛(wèi)星細(xì)胞的前體。衛(wèi)星細(xì)胞擁有強(qiáng)大的再生能力，并且可以向其他的中胚層細(xì)胞分化，包括肌細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、脂肪細(xì)胞、成骨細(xì)胞等。利用體外MSCs誘導(dǎo)分化出的平滑肌細(xì)胞、橫紋肌細(xì)胞可以修復(fù)受損尿道組織，提示MSCs在體內(nèi)可能通過分化成為相應(yīng)的靶細(xì)胞發(fā)揮作用。研究[12,28]利用骨骼肌特異性的分子標(biāo)記物進(jìn)行組織染色，提示骨骼肌來源的MSCs有分化成骨骼肌細(xì)胞的潛能從而達(dá)到修復(fù)SUI患者受損的尿道括約肌的作用。

另一部分研究否定了植入的MSCs進(jìn)行分化的理論。有研究[29]表明，MSCs在植入的局部是暫時性存在的，MSCs是通過分泌促進(jìn)局部組織再生的因子改善解剖結(jié)構(gòu)的。為MSCs命名的美國醫(yī)學(xué)與生物工程院院士阿諾得·卡普蘭建議將MSCs更名為“醫(yī)用信號細(xì)胞”，他認(rèn)為在臨床修復(fù)醫(yī)學(xué)中MSCs并沒有表現(xiàn)出多能性，而是外源性MSCs植入體內(nèi)后，通過歸巢行為到達(dá)受損組織血管，成為血管周圍細(xì)胞，在體內(nèi)“現(xiàn)場”生產(chǎn)“藥物”，而這些“藥物”可以在體內(nèi)發(fā)揮特定的作用[30]。有觀點(diǎn)[31]認(rèn)為，受損組織原位的干細(xì)胞在歸巢的MSCs分泌的各種活性因子作用下，可分化成相應(yīng)的靶器官細(xì)胞，目前被證實(shí)的活性因子包括轉(zhuǎn)化生長因子-α (TGF-α)、 TGF-β、肝細(xì)胞生長因子(HGF)、上皮生長因子 (EGF)、堿性成纖維細(xì)胞生長因子(FGF-2)[32]和胰島素樣生長因子-1 (IGF-1)等[33]。受損組織在MSCs的分泌作用下，新生血管不斷生成，調(diào)節(jié)細(xì)胞的凋亡，抑制局部的炎癥反應(yīng)，增強(qiáng)局部受損組織的再生能力，從而達(dá)到修復(fù)受損組織的目的。MSCs對受損組織的歸巢行為研究，目前主要集中在骨髓、脾和淋巴結(jié)、心臟、腸等靶器官，且不同受損組織MSCs的歸巢率和治療率不同，目前MSCs針對SUI的相關(guān)作用機(jī)制研究較少，仍不明確。

MSCs移植療法作為創(chuàng)傷性較小的治療方法，對于SUI患者來說是非常有前景的治療方法,但是目前仍處于研究階段，需要更多的探討，其不良反應(yīng)尚未見報(bào)道，其安全性有待進(jìn)一步研究，包括是否在體外培養(yǎng)的細(xì)胞中出現(xiàn)遺傳物質(zhì)的改變、污染以及MSCs植入體內(nèi)的致瘤性等。MSCs移植療法的確切療效及合適的治療劑量等也有待研究。今后需要制定嚴(yán)格的對照研究，通過更加長期的隨訪，明確MSCs移植療法在SUI治療中的作用及機(jī)制，同時在應(yīng)用的過程中嚴(yán)格挑選適應(yīng)證患者，相信在不久的將來有更多的SUI患者將受益于MSCs移植療法。