论文部分内容阅读
摘要:脐带血富含丰富的造血干细胞,是造血干细胞移植的重要来源,被证实在多种疾病治疗中确有其效,且较为安全可靠,较骨髓造血干细胞移植,疗效更优、采集更简单、来源更广。本次研究就脐带血干细胞研究与应用现状进行概述,同时结合我院造血干细胞与脐带血在糖尿病足治疗中的效果进行探讨,评价脐带血应用价值。
关键词:造血干细胞;移植;脐带血;糖尿病足
脐带血(umbilical cord blood,UCB)是指胎儿分娩出生、脐带结扎并离断后,残留于胎盘与脐带中的血液,近年来研究发现,其富含丰富的造血干细胞,后者具有重建人体造血与免疫系统功能,可用于造血干细胞移植,临床应用极广,在部分发达国家,已成为最重要的造血干细胞来源之一,是一种重要人类生物资源][1]。我院既往曾移植UCB治疗糖尿病足,取得一定的成效,为更全面的了解造血干细胞,本次研究相关研究进行概述。
1 干细胞概述
1.1定义
造血干细胞(HSC)是血液成分之一,是生成各种血细胞的最起始细胞,又称造血多能干细胞,存在于骨髓、胚胎肝、外周血及脐带血中。
造血干细胞有两个重要特征:其一,高度的自我更新或自我复制能力;其二,可分化成所有类型的血细胞。造血干细胞采用不对称的分裂方式:由一个细胞分裂为两个细胞。其中一个细胞仍然保持干细胞的一切生物特性,从而保持身体内干细胞数量相对稳定,这就是干细胞自我更新。而另一个则进一步增殖分化为各类血细胞、前体细胞和成熟血细胞,释放到外周血中,执行各自任务,直至衰老死亡,这一过程是不停地进行着的[2]。
间充质干细胞(MSCs)是一种具有自我更新和多向分化潜能的成体干细胞,存在于骨髓、脂肪组织、脐血及多种胎儿组织。它可分泌多种细胞因子及生长因子,促进造血干细胞的增殖与分化。MSCs还具有免疫调节、抗炎和组织修复作用,可减轻移植物抗宿主病(GVHD)及其他移植相关并发症。
2 脐带血概述
2.1 脐带血生物学与免疫性特性
脐带血中含有大量的造血干细胞及间充质干细胞,是治疗多种疾病的基础,除干细胞还包括内皮前体细胞、非限制性体干细胞等。
脐带血造血干细胞中狭义上的干细胞群CD34+比重与骨髓相似,高于外周血,但从质量、比例上看,体外长期培养明显高于骨髓,具有较强的增殖分化能力,脐带血造血干细胞成为替代大量骨髓进行移植的首选,但遗憾的是目前尚不能很好的区分CD34+细胞亚群。限制了脐带血造血干细胞的具体应用[3]。
脐带血间充质干细胞含量仅次于造血干细胞,具有干细胞基本特性,目前相关研究成功仍较少,甚至学术界尚无关于间充质干细胞定义,且关于脐带血是否均含有间充质干细胞学术界仍存在一定争议。脐带血间充质干细胞可分化为软骨、脂肪、骨、神经、肝脏等特意标记细胞,具有一定的组织损伤修复、基因治疗、造血干细胞共移植潜力,但应注意的是脐带血中间充质干细胞含量均较低甚至无,体外扩增难度较大。
2.2 脐带血治疗疾病
脐带血含有干细胞可治疗恶性血液病,部分恶性肿瘤,部分遗传性疾病等75种致死性疾病。包括急性白血病、慢性白血病、骨髓增生异常综合征、造血干细胞疾病、骨髓增殖性疾病、淋巴增殖性疾病、巨噬细胞疾病遗传性红细胞疾病、遗传性免疫系统疾病、浆细胞疾病、地中海贫血、脑梗塞、冠状动脉粥样硬化、糖尿病等代谢疾病及非血液系统恶性肿瘤等[4]。
2.3脐带血的造血干细胞优点
①脐带血造血干细胞,未受到放射、药物、毒物、病菌或其他环境污染;②脐带血造血干细胞的增殖能力较骨髓内的强;③脐带血的采集较容易、不具伤害性,不会对产妇及新生儿产生不良影响;④脐带血于出生即可存放在-198℃液氮中储存,可随时取用;⑤以脐带血做异基因移植时,较少有排斥反应,发生移植物抗宿主疾病的程度亦较骨髓轻[5]。
3 脐带血造血干细胞应用现状
单份脐带血扩增后可满足成人移植需要,临床以脐带血治疗疾病已逾20年,移植技术已基本成熟,在部分国家与地区已成为干细胞移植重要来源,目前,我国脐带血库已陆续建立,但限于采集条件、观念等因素影响,库存数量仍极为有限。
脐带血采集时对产妇、新生儿无影响。脐带血移植时HLA不须完全相合,同胞间有75%的机会适合使用,非亲属间适合使用的机会也大为增加。也发生较少排斥反应,程度也较轻。骨髓移植是用针插入骨中抽取,需骨髓穿刺,麻醉并住院一天,局部有时会淤血或疼痛。移植时HLA须完全相合,同胞间约有25%的机会相合,非亲属间的配对成功率只有十万分之一。排斥反应较重,常是造成移植失败的主因。
随着脐带血造血干细胞治疗被卫生部批准为三类医疗技术在临床广泛使用,脐带血造血干细胞使用数量也逐年上升,世界脐血库联盟数据显示:脐带血的综合使用比率超过1/10,远超骨髓库1/1000的使用率,已经成为造血干细胞临床治疗医生的新选择。
4 我院造血干细胞与脐带血应用
我院造血干细胞与脐带血主要被应用于糖尿病足治疗,自2008年以来,已陆续收治140例糖尿病足,等级0-4级,血管不完全闭塞70%,胫前、胫后血管完全闭塞占30%,踝臂指数0.4-0.7,有或无溃疡,其中感染性溃疡占30%,干性坏疽占19%,余均有间歇性跛行、疼痛、皮温凉、干燥、指甲营养不良。给予抗凝、扩血管、深部消炎及对症治疗。给予腓肠肌深部注射间充质干细胞。干细胞来源:自体骨髓和脐带血。经过治疗,无一例截肢、无一例死亡。症状均改善。
糖尿病足多见于高龄、长病程糖尿病患者,也是干细胞移植治疗最主要对象之一。绝大多数糖尿病足合并有周围神经、血管病变,内科治疗效果与Wagner分级密切相关,截肢术多见于Wanger4-5级患者,早期防治糖尿病是改善患者预后的关键。以脐带血干细胞行多点注射移植是糖尿病足新疗法,适用于以下几类糖尿病足患者:①无法行动脉重建术;②内科保守治疗无效者。给予脐带血干细胞移植,以其自我更新功能,治疗DF神经与血管性病变,促血管新生,修复神经、脂肪组织,同时不会产生伦理问题。
5 小结
相较于骨髓,脐带血含有造血干细胞质量更高、来源更丰富,移植效果更好,排斥反应少,但受采集条件、时间以及大众观念影响,实际采集效果并不理想,且因单份脐带血中干细胞含量所限,治疗持续性相对较差。但近年来,随着脐带血库的建立,以及社会大众观念的转变,脐带血实际采集率与库存不足问题有望得到缓解,笔者相信在未来,脐带血干细胞移植将成为一种大众化的治疗手段,在各种恶性、非恶性疾病治疗之中发挥更重要的作用。
参考文献:
[1]Yang SE,Ha CW,Jung MH,et al.Mesenchymal stem/progenitor cells developed in cultures from uc blood.Cytotherapy,2004,6(5):476~486.
[2]韩忠朝.造血干细胞的血管分化及其在肢体缺血性疾病中的治疗作用.中国医学科学院学报,2005,27(5):782~785.
[3]顾东生,刘斌,韩朝忠.脐带血干细胞的基础与应用研究[J].生命科学,2006,18(4):323-327
[4]刘云霞,孟杰,刘立新,等.不同选拔因子组合对体外培养人脐带血造血干细胞的扩增效果[J].中国组织工程研究与临床康复,2007,11(3):401-404.
[5]周飞,张小芬.脐血干细胞移植的研究及临床应用[J].医学综述,2006,12(19):1183-1185
关键词:造血干细胞;移植;脐带血;糖尿病足
脐带血(umbilical cord blood,UCB)是指胎儿分娩出生、脐带结扎并离断后,残留于胎盘与脐带中的血液,近年来研究发现,其富含丰富的造血干细胞,后者具有重建人体造血与免疫系统功能,可用于造血干细胞移植,临床应用极广,在部分发达国家,已成为最重要的造血干细胞来源之一,是一种重要人类生物资源][1]。我院既往曾移植UCB治疗糖尿病足,取得一定的成效,为更全面的了解造血干细胞,本次研究相关研究进行概述。
1 干细胞概述
1.1定义
造血干细胞(HSC)是血液成分之一,是生成各种血细胞的最起始细胞,又称造血多能干细胞,存在于骨髓、胚胎肝、外周血及脐带血中。
造血干细胞有两个重要特征:其一,高度的自我更新或自我复制能力;其二,可分化成所有类型的血细胞。造血干细胞采用不对称的分裂方式:由一个细胞分裂为两个细胞。其中一个细胞仍然保持干细胞的一切生物特性,从而保持身体内干细胞数量相对稳定,这就是干细胞自我更新。而另一个则进一步增殖分化为各类血细胞、前体细胞和成熟血细胞,释放到外周血中,执行各自任务,直至衰老死亡,这一过程是不停地进行着的[2]。
间充质干细胞(MSCs)是一种具有自我更新和多向分化潜能的成体干细胞,存在于骨髓、脂肪组织、脐血及多种胎儿组织。它可分泌多种细胞因子及生长因子,促进造血干细胞的增殖与分化。MSCs还具有免疫调节、抗炎和组织修复作用,可减轻移植物抗宿主病(GVHD)及其他移植相关并发症。
2 脐带血概述
2.1 脐带血生物学与免疫性特性
脐带血中含有大量的造血干细胞及间充质干细胞,是治疗多种疾病的基础,除干细胞还包括内皮前体细胞、非限制性体干细胞等。
脐带血造血干细胞中狭义上的干细胞群CD34+比重与骨髓相似,高于外周血,但从质量、比例上看,体外长期培养明显高于骨髓,具有较强的增殖分化能力,脐带血造血干细胞成为替代大量骨髓进行移植的首选,但遗憾的是目前尚不能很好的区分CD34+细胞亚群。限制了脐带血造血干细胞的具体应用[3]。
脐带血间充质干细胞含量仅次于造血干细胞,具有干细胞基本特性,目前相关研究成功仍较少,甚至学术界尚无关于间充质干细胞定义,且关于脐带血是否均含有间充质干细胞学术界仍存在一定争议。脐带血间充质干细胞可分化为软骨、脂肪、骨、神经、肝脏等特意标记细胞,具有一定的组织损伤修复、基因治疗、造血干细胞共移植潜力,但应注意的是脐带血中间充质干细胞含量均较低甚至无,体外扩增难度较大。
2.2 脐带血治疗疾病
脐带血含有干细胞可治疗恶性血液病,部分恶性肿瘤,部分遗传性疾病等75种致死性疾病。包括急性白血病、慢性白血病、骨髓增生异常综合征、造血干细胞疾病、骨髓增殖性疾病、淋巴增殖性疾病、巨噬细胞疾病遗传性红细胞疾病、遗传性免疫系统疾病、浆细胞疾病、地中海贫血、脑梗塞、冠状动脉粥样硬化、糖尿病等代谢疾病及非血液系统恶性肿瘤等[4]。
2.3脐带血的造血干细胞优点
①脐带血造血干细胞,未受到放射、药物、毒物、病菌或其他环境污染;②脐带血造血干细胞的增殖能力较骨髓内的强;③脐带血的采集较容易、不具伤害性,不会对产妇及新生儿产生不良影响;④脐带血于出生即可存放在-198℃液氮中储存,可随时取用;⑤以脐带血做异基因移植时,较少有排斥反应,发生移植物抗宿主疾病的程度亦较骨髓轻[5]。
3 脐带血造血干细胞应用现状
单份脐带血扩增后可满足成人移植需要,临床以脐带血治疗疾病已逾20年,移植技术已基本成熟,在部分国家与地区已成为干细胞移植重要来源,目前,我国脐带血库已陆续建立,但限于采集条件、观念等因素影响,库存数量仍极为有限。
脐带血采集时对产妇、新生儿无影响。脐带血移植时HLA不须完全相合,同胞间有75%的机会适合使用,非亲属间适合使用的机会也大为增加。也发生较少排斥反应,程度也较轻。骨髓移植是用针插入骨中抽取,需骨髓穿刺,麻醉并住院一天,局部有时会淤血或疼痛。移植时HLA须完全相合,同胞间约有25%的机会相合,非亲属间的配对成功率只有十万分之一。排斥反应较重,常是造成移植失败的主因。
随着脐带血造血干细胞治疗被卫生部批准为三类医疗技术在临床广泛使用,脐带血造血干细胞使用数量也逐年上升,世界脐血库联盟数据显示:脐带血的综合使用比率超过1/10,远超骨髓库1/1000的使用率,已经成为造血干细胞临床治疗医生的新选择。
4 我院造血干细胞与脐带血应用
我院造血干细胞与脐带血主要被应用于糖尿病足治疗,自2008年以来,已陆续收治140例糖尿病足,等级0-4级,血管不完全闭塞70%,胫前、胫后血管完全闭塞占30%,踝臂指数0.4-0.7,有或无溃疡,其中感染性溃疡占30%,干性坏疽占19%,余均有间歇性跛行、疼痛、皮温凉、干燥、指甲营养不良。给予抗凝、扩血管、深部消炎及对症治疗。给予腓肠肌深部注射间充质干细胞。干细胞来源:自体骨髓和脐带血。经过治疗,无一例截肢、无一例死亡。症状均改善。
糖尿病足多见于高龄、长病程糖尿病患者,也是干细胞移植治疗最主要对象之一。绝大多数糖尿病足合并有周围神经、血管病变,内科治疗效果与Wagner分级密切相关,截肢术多见于Wanger4-5级患者,早期防治糖尿病是改善患者预后的关键。以脐带血干细胞行多点注射移植是糖尿病足新疗法,适用于以下几类糖尿病足患者:①无法行动脉重建术;②内科保守治疗无效者。给予脐带血干细胞移植,以其自我更新功能,治疗DF神经与血管性病变,促血管新生,修复神经、脂肪组织,同时不会产生伦理问题。
5 小结
相较于骨髓,脐带血含有造血干细胞质量更高、来源更丰富,移植效果更好,排斥反应少,但受采集条件、时间以及大众观念影响,实际采集效果并不理想,且因单份脐带血中干细胞含量所限,治疗持续性相对较差。但近年来,随着脐带血库的建立,以及社会大众观念的转变,脐带血实际采集率与库存不足问题有望得到缓解,笔者相信在未来,脐带血干细胞移植将成为一种大众化的治疗手段,在各种恶性、非恶性疾病治疗之中发挥更重要的作用。
参考文献:
[1]Yang SE,Ha CW,Jung MH,et al.Mesenchymal stem/progenitor cells developed in cultures from uc blood.Cytotherapy,2004,6(5):476~486.
[2]韩忠朝.造血干细胞的血管分化及其在肢体缺血性疾病中的治疗作用.中国医学科学院学报,2005,27(5):782~785.
[3]顾东生,刘斌,韩朝忠.脐带血干细胞的基础与应用研究[J].生命科学,2006,18(4):323-327
[4]刘云霞,孟杰,刘立新,等.不同选拔因子组合对体外培养人脐带血造血干细胞的扩增效果[J].中国组织工程研究与临床康复,2007,11(3):401-404.
[5]周飞,张小芬.脐血干细胞移植的研究及临床应用[J].医学综述,2006,12(19):1183-1185