胎盘源性干细胞在肝脏疾病中的研究进展

人类胎盘源性干细胞(human placenta-derived stem cells,hPDSCs)是发现于人类胎盘组织中分化较为幼稚的干细胞，是一组混合的干细胞群。胎盘造血干细胞(human placental hematopoietic stem cells,hPHSCs)重建骨髓造血功能技术的应用，引发了人们利用hPDSC;s移植治疗各种损伤和功能衰竭器官的兴趣。肝功能失代偿是各种肝脏疾病发展的终末阶段出现的临床症状和多种并发症严重威胁患者的生命肝脏移植是治疗肝功能晚期患者的惟一有效方法.然而肝源稀少、免疫排斥、感染和费用昂贵等问题限制了肝移植在临床的广泛应用。近年来，许多实验研究均显示间充质干细胞具有修复损伤器官的作用。胎盘源性干细胞在肝脏疾病治疗研究中的应用显示该细胞具有来源充足、较少伦理学争论、低免疫原性、多分化潜能等优点，展露出潜在的临床应用前景。

一、hPDSCS的组织学米源ClJ Ilanchcran等报道:受精卵从卵裂球发育到桑甚胚到胚泡后植人子宫内膜。胚泡的壁由合体滋养层和细胞滋养层构成。后期滋养层细胞分化为绒毛膜和绒毛小叶植人子宫底蜕膜发育成胎盘。胚泡内细胞群发育成胚外中胚层、外胚层和内胚层。部分胚外中胚层参与构成绒毛膜和绒毛小叶。羊膜腔包被胚外中胚层及卵黄囊膜形成脐带和羊膜囊所以胎盘源性干细胞来源于滋养层、羊膜、胚外中胚层和卵黄囊膜中的较为幼稚的祖细胞这些干细胞是受精卵分化的较为原始的细胞，具有多分化潜能，是妊娠期间胎盘不断发育增大的发起者。

二、hPDSC、的分类、含量和传代中的改变一直以来，很多学者对胎盘源性干细胞的认识缺乏明确的定位.把从胎盘分离出来的贴壁干细胞归为类似于人骨髓间充质干细胞(human bone mesenchymal stem cells,hBMSCs)。到目前为止，诸多文献报道.毛hPDSCs表型包括CD200,CD73,CD105、CD117、CD10、CD90、CD45、CD34、CD38、()CT-4,HLA-ABC,HI_A-DR,HLA-G,CD29、CD44等。1.hPDSCs的分类:包括胎盘造血干细胞’3(human placental hematopoietic stem cells)，表型有CD34+CD45一hPHSCs，或CD34'CD45一hPHSCs;胎盘f7充质干细胞}z}(placenta mesenchymal stem cells,hPMSCs)，表型有CD405、CD73、CD90+、CD133一、H LA-DR+、HLA-ABC、CD200一、HLA-G hPMSCs;另一种贴壁型胎盘干细胞阮(human placenta-derived stem cell，hPDSCs).表型有CD73十CD105'CD10一OCT-4一CD200 HLA-G十hPDSCs。其中胎盘间充质干细胞表达CD105',CD73-,CD90、CDl 33、HLA-DR、HLA-ABC+、CD200、HI_A-G hPMSCs与人骨髓间充质干细胞(human bone mesenchymal stem cells,hBMSCs)相似。贴壁型胎盘干细胞虽表达骨髓间充质干细胞的表型CD105-,CD73,CD90}，但因其表达CD200}和(或)HLA-G一标志又区别于骨髓间充质干细胞，所以胎盘源性干细胞包括胎盘造血干细胞表达率，比较hPDSC对淋巴细胞增殖的抑制作用。

结果发现:加人hPDSC的处理组T淋巴细胞增殖率明显降低。Pratama等用刀豆球蛋白刺激淋巴细胞增殖.同时再与羊膜上皮细胞共培养，通过巨胸昔酸测定其增殖情况，发现P}和Y羊膜上皮细胞均有抑制淋巴细胞增殖的能力。文献几描述干细胞可能通过分泌TGF-R,PGE,HGF以及CD200-CD200R轴和HLA-G-HLA-G R轴相互作用抑制T细胞(CD4+和CD8止)的增殖(3)抑制肿瘤:Li等将骨髓瘤细胞注人免疫缺陷型小鼠骨内五周后形成原发性骨髓瘤模型再将hPDSC和骨髓间充质干细胞分别注人相同模型的不同小鼠骨内，通过评估静脉血免疫球蛋白轻链量和骨密度.发现注射了干细胞的小鼠胃·密度增加和静脉血中免疫球蛋白轻链较对照组明显减少.hPDSC、处理组的小鼠评估指标更明显骨密度增高和轻链的降低与胎盘干细胞的注射量呈剂量依赖性。Qiao等将肝癌细胞系H7402和肝正常细胞L-O}为一组(H7402十L-O->;将H7-:102和hMSC;s(人间充质干细胞)为一组(H7402}hMSCs);将H7402,L-():和hMSCs各为一组。分另注入免疫缺陷型小鼠,70 d后处死。分别观测肿瘤生成的大小和形成肿瘤的时间。结果发现H7402+工一O:组和H7402组均长出肿瘤，大小分别为3.4 cm和3.2 cm。而H7402十hMSC、组为1.7 cm的4只，0.4 cm的一只和没有肿瘤的一只，形成肿瘤的时间延长。L-():和hMSCs两组没有肿瘤同时在共培养系统中测定抑制肿瘤增殖作用，发现H7402-}hMSCs共培养中H7402扩增指数从21.2%降低到16.700，且凋亡指数从4.1%升高到16.9%。

说明间充质干细胞有抑制肿瘤增殖作用。(封促进细胞增生和抗细胞凋亡:目前许多研究已证实胎盘间充质干细胞(hPMSCs)有促进细胞增生和抗细胞凋亡的作用。如Li等X15-将hPMSC、注人骨质疏松小鼠的骨骼里，通过X线发现小鼠骨密度增高，具有骨骼重塑的效果。将hPMSC、细胞移植人关节损伤模型的小鼠中，结果与对照组相比，小鼠的关节软骨光滑度增高、厚度增加，功能恢复较快。另一实验将其移植于半肝切除的小鼠脾中，发现其肝功能及肝体积较对照组恢复快。在CCl诱导肝损伤的实验证实Ll下:移植了hPDMCs的小鼠，数天后测定损伤肝细胞的bcl-2蛋白和基因表达量增加，表明hPDMCs具有抗凋亡作用。(5)造血功能:文献[is7报道，用胎盘源性干细胞ChPDSCs)与X线照射的脐血CD34十细胞共培养作为处理组，单独培养CD34+作为对照组。培养一段时间后发现共培养系统CD34十细胞增殖率明显快于单独培养的CD34+细胞的增殖率，且表达CD34十和CD34-'}CD38+幼稚的细胞明显增多。另外，研究还测定了培养中粒单核细胞集落形成单位(CPU-GM)和暴式红系集落形成单位(BFU-E>的数量.发现与hPDSC、共培养的CD34十细胞形成的细胞集落较对照组多。I3arcena等描述胎盘是妊娠中期或胎肝造血之前的胚外造血器官之一。胎盘中含有造血祖细胞.其表达CD34-CD31+及共表达C'D 45-CD 11

1.但是C:D45-表达较低。该实验将人胎盘中分离出来的CD34-T CD45'0"'细胞注人用X线照射的非免疫缺陷型小鼠，12周后观测鼠血中和骨髓中是否含人血细胞系。流式细胞仪分析发现有人幼稚红细胞CD71-CD235a一和成熟CD235a+CD71-;h淋巴细胞CD19-CD34一和人巨核细胞CD41。说明，胎盘源性干细胞可能成为恢复造血功能的干细胞之一。

2.生物学功能机制的研究现状:文献报道胎盘源性干细胞的生物学功能与其表面分子和其分泌的许多细胞因子有关，包括细胞因子TGF-R}HGF,PGE2,II_-10,ECGF和表面分子I-I Lr'1-G、CD200等。TGF-俘与细胞的许多特性相关，如生长、分化、致瘤性和抑制炎症等。TGF-R通过抑制巨噬细胞和淋巴细胞产生炎症因子发挥免疫调节与抑制炎症的作用。IL-to通过抑制IL-2}TNF-a,IL-12和INF-y的产生，进而抑制T细胞应答、T一细胞和B一细胞的分化HGF是目前研究参与hPMSCs功能特性较为明确的因子，它参与细胞抗凋亡、再生、免疫调节等。当HGF与c-met编码的受体结合时，通过激活下游丝裂酶原激活的蛋白激酶<MAPK)和3磷酸肌醇激酶(PI3K)的两条信号途径启动细胞抗凋亡。

HLA-GCLIL,RB>表达在hPDSC、上，其受体表达在白细胞上。目前认为HLA-G-HI_A-G受体轴通过参与抑制白细胞的激活来调节免疫。同时:(;孟过与IL-6/STAT-3途径相互作用来抑制〕:三包活性.还可以通过阻止MEK/ERK信号途二班歇活来降低NK细胞的细胞毒性作用。CD?OOCOX-2)最先发现于骨髓间充质干细胞.舌来发现也表达于其他间充质干细胞上，如_PDSC:而CD200受体表达于NK,DC、巨噬细胞};T,B淋巴细胞上。研究发现CD200与CD200R毛互作用可以抑制上述细胞的活性，使T淋巴细胞习Thl转变来改变细胞免疫应答类型和抑制巨噬细抱释放TNF-a。

四、hPDMCs在肝脏中的研究进展1.hPDMCs移植在肝脏再生中的研究:有文就{报道利用丁酸钠可诱导hPDSCs分化为肝细胞洋细胞，通过肝细胞特异性基因、角蛋白18 c C K-18)、细胞白蛋白分析和糖原染色确定为肝细袍该研究还成功地用嗜肝的小鼠乙型肝炎病毒感染了该细胞。这从另一面说明hPDSC、分化成的细咆具有肝细胞易受肝炎病毒感染的特性。另外Paracchini等祖〕将羊膜间充质干细胞接种于包含100o FBS,1%非必需氨基酸,10o L一谷氨酞胺、俘一琉基乙醇和10 ng/ml EGF的DMEM培养基中培养8d，然后在含有相同成分的工MDM培养基培养6d。测定显示培养细胞分泌白蛋白增高.。一抗胰蛋白酶和CK19表达呈阳性，说明分化成为肝细胞。Shin等利用胎盘提取物(placenta extract)替换血清加人肝细胞诱导培养基中.通过肝细胞相关基因测定、尿素测定和引噪绿摄取实验，发现hPDSCs可分化为肝细胞样细胞。孙琳琳等}?s将脐带间充质干细胞从尾静脉注人爆发型肝衰竭模型大鼠中，通过检测干细胞移植组与对照组的肝功能指标和病理切片，发现移植组转氨酶和总胆红素较对照组明显降低，说明脐带间充质干细胞旁分泌物有促进肝细胞增生的作用。

2.hPDMCs移植在抗肝纤维化中的研究:工。e等全报道将胎盘间充质干细胞(hPDMCs)移植于井纤维化小鼠模型的脾中。病理和肝功能指标检测是示.与对照组相比，实验组不但肝纤维化程度减轻、纤维化进程减慢，而且肝功能的恢复更快同时应用六孔板将hPDMCs与肝星形细胞共培养发现，歼星形细胞分泌。一平滑肌动蛋白和1一胶原蛋白较苹浊培养的肝星形细胞分泌量少，而基质金属蛋白重一和白蛋白分泌增多。说明hPDSCs具有促进肝刃艳恢复和抗纤维化的作用。Zhang等用CCI振汽小鼠肝脏建立肝纤维化模型>8周后将羊膜间充质干细胞移植于小鼠脾中，将生理盐水注人脾作为对照组。后期通过病理切片发现羊膜间充质干细胞((hAMCs)移植组肝纤维化程度小于对照组1.倍。同时通过免疫荧光染片发现羊膜间充质干细胞(hAMCs)移植组表达desmin,a一平滑肌动蛋白和1一胶原蛋白(GFAP)较对照组少。实验表明h AMCa可抑制肝星形细胞的激活胎盘源性干细胞具有抑制肝纤维化的作用。

3.hPDMCs用于抗肝细胞凋亡中的研究:如上Zhang等’了」将CC1损伤小鼠肝脏建立损伤模型，再将羊膜间充质干细胞(hAMCs)移植于小鼠脾中作为处理组，未移植干细胞的小鼠作为对照组。通过肝病理切片评估原位末端转移酶介导dUTP标记(TU NEL)和检测肝细胞中Bc1-2蛋白。研究显示处理组原位标记荧光较对照组少，I3c1-2蛋白表达较对照组高.差异有统计学意义。这一结果表明羊膜间充质干细胞ChAMCs)具有抗肝细胞凋亡的作用另外，实验2还将实验组用加有培养脐带间充质干细胞上清的培养基培养，再将诱导肝细胞凋亡的试剂TNF-。加人其中处理。同时对照组只用加有丁N F。的普通培养基处理。一段时间后，用流式细胞仪检测实验组与对照组肝细胞凋亡率。结果发现用含墙养间充质十细胞上清液培养的实验组细胞凋亡率明显较对照组低.也证明hPDSC、有抗肝细胞凋亡的作用。生.hPDMC、在肝病临床治疗中的应用:目前hPDMCs移植治疗肝病的临床报道较少。

Zhang等址以失代偿期肝硬化患者为研究治疗对象开展临床试验。在该试验.30例患者接受脐带间充质干细胞(U C-MSC)静脉输人治疗，l}例输人生理盐水作为对照组。对0周、10周、2。周、3。周、40周和,p 0周时的肝功能指标(白蛋白、胆红素、凝血酶等)进行评估发现.试验组白蛋白增高和总胆红素降低均比对照组明显。检测凝血活酶功能，处理组亦较对照组明显增加。临床出血症状较对照组明显减少，且早期失代偿肝功能恢复更明显。同时该试验还对肝纤维化程度指标进行了检测分析。结果发现坦胶原前末端肤(P]I[NP)和介胶原纤维化标志在24周和48周处理组中减少更为明显，而层粘连蛋白则在24周和48周试验组中明显增高。临床的腹水症状在试验组中也明显减少。其他临床症状如肝性脑病、消化道出血、自发性腹膜炎和原发性肝癌等没有明显的差异，试验组与对照组的HBV-DNA的含量也无明显差异。

5.hPDMCs在肝脏研究中的局限与前景展望:目前，胎盘源性干细胞(hPDMCs)的生物学特性和表型已较为明确。但具体应用于临床还存在许多问题:(1>其具体生物学功能的分子机制仍不完全明确;(2)胎盘源性干细胞是混合细胞群，需进一步明确这些细胞的功能;(3)临床试验开展较少，对这些细胞用于人体的近远期危害仍然缺乏充分的认识。尽管如此，hPDMC、来源充足、较少的伦理学争论、弱免疫原性和抑制免疫等许多优点，再加仁其具备的独特生物学特性和大量的实验性研究成果，说明其用于细胞移植治疗肝脏疾病仍有可取之处，是目前以及今后探索的新方向。

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