[摘要] 近幾年來(lái)，再生醫(yī)學(xué)得到了飛速的發(fā)展，尤其在干細(xì)胞的誘導(dǎo)分化領(lǐng)域成為了研究熱點(diǎn)。利用干細(xì)胞的強(qiáng)大分化潛能所培養(yǎng)出來(lái)的神經(jīng)樣細(xì)胞、心肌細(xì)胞、成骨樣細(xì)胞、軟骨細(xì)胞等為臨床治療提供了新的方案。隨著中西結(jié)合治療思想的深入，更多的學(xué)者將研究的重點(diǎn)投注于中藥的誘導(dǎo)分化的研究。本文旨在探討近幾年來(lái)中藥丹參及其主要成分對(duì)成體干細(xì)胞和胚胎干細(xì)胞(ES)的誘導(dǎo)分化作用的研究，提出當(dāng)前研究存在的問(wèn)題，為深入研究丹參的臨床應(yīng)用提供新思路，同時(shí)為進(jìn)一步研究神經(jīng)、心肌等組織細(xì)胞移植的組織工程學(xué)提供理論依據(jù)。

[關(guān)鍵詞] 丹參;骨髓間質(zhì)干細(xì)胞(MSC);ES;神經(jīng)樣細(xì)胞;心肌細(xì)胞;誘導(dǎo)分化

[中圖分類號(hào)] R329.1 [中圖分類號(hào)] A[文章編號(hào)] 1673-9701(2009)24-49-02

Stem Cell Differentiation and Mechanism Induced by Danshen: Research Progress

LUO XiaoxiuZHOU Long

7-Year Program of Clinical Medicine，China Medical University，Shenyang 110001，China

[Abstract] In recent years，regenerative medicine has been developed rapidly，particularly in stem cell induced differentiation field. The nerve-like cells，myocardial cells，osteoblast-like cells and cartilage cells and so on cultured by differentiation of stem cells provide a new program for clinical treatment. With the development of combined traditional Chinese and western medicine in the treatment of diseases，more scholars focus on researches of the induced differentiation of Chinese medicine. This paper aims to explore the induced differentiation of adult stem cells and embryonic stem cells by traditional Chinese medicine Danshen and its major components in recent years，and at the same time，point out current research problems，providing new ideas for the clinical application of Danshen and a theoretical basis for tissue engineering.

[Key Words] Danshen;Bone marrow mesenchymal stem cell;Embryonic stem cell;Neuron-like cells;Myocardial cell;Induced differentiation

1丹參的主要成分和藥理作用

丹參為唇形科植物，味苦，性微寒，具有活血祛瘀、養(yǎng)血安神、調(diào)經(jīng)止痛、涼血消癰的功效?，F(xiàn)就其有效成分、藥理作用介紹如下:丹參的有效成分主要分為脂溶性和水溶性兩大類。丹參中脂溶性成分主要為丹參酮型的二萜類化合物，主要包括丹參酮Ⅰ、ⅡA、ⅡB、隱丹參酮等。它具有改善微循環(huán)、抗炎、抗凝、抗氧化等作用，其中以丹參酮ⅡA含量最高、活性最強(qiáng);丹參酮具有較強(qiáng)的抗菌作用。研究表明，丹參酮還具有誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡[1]、抑制成骨細(xì)胞分化[2]、抑制血管平滑肌細(xì)胞增生[3]等作用。

丹參的水溶性成分主要為酚性酸類化合物，包括丹參素、原兒茶醛、丹酚酸A/B等，具有改善微循環(huán)、抗血栓、促進(jìn)組織恢復(fù)等多種活性。總酚酸類成分具有很強(qiáng)的抗脂質(zhì)過(guò)氧化和清除自由基等作用，其中含量最高的兩個(gè)成分丹酚酸A和B活性最強(qiáng)，對(duì)脂質(zhì)過(guò)氧化引起的細(xì)胞膜損傷有明顯的保護(hù)作用[4]。研究表明，丹酚酸B還具有肝細(xì)胞保護(hù)作用[5]，促進(jìn)體外血管生成等作用。

2丹參對(duì)干細(xì)胞的誘導(dǎo)分化及其機(jī)制

諸多研究發(fā)現(xiàn)，丹參或其單體成分如丹參酮、丹參素、丹酚酸等均有對(duì)干細(xì)胞的誘導(dǎo)分化作用，有誘導(dǎo)成神經(jīng)樣細(xì)胞、心肌細(xì)胞、成骨樣細(xì)胞、軟骨樣細(xì)胞等，尤其是向神經(jīng)樣細(xì)胞、心肌細(xì)胞分化做了大方面的研究，取得了很大的進(jìn)展，為疑難雜病的治療提供了新的方向。如下將主要從這兩方面來(lái)綜述。

2.1向神經(jīng)樣細(xì)胞的誘導(dǎo)分化及其機(jī)制

王勇等[6]用丹參體外誘導(dǎo)大鼠的MSCs發(fā)現(xiàn)，丹參誘導(dǎo)90min后，細(xì)胞發(fā)生了明顯的形態(tài)學(xué)變化，大多數(shù)細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)轭愃齐p極或多極神經(jīng)元樣形態(tài)，伸出軸突或樹突樣突起，并且表達(dá)神經(jīng)干細(xì)胞的表面標(biāo)志Nestin和成熟神經(jīng)元的表面標(biāo)志NSE，不表達(dá)神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞表面標(biāo)志GFAP，RT-PCR檢測(cè)ngn-1、mash-1的表達(dá)也為陽(yáng)性，說(shuō)明丹參注射液有誘導(dǎo)BMSCs分化為神經(jīng)元樣細(xì)胞的能力，而且他們大膽地提出了丹參誘導(dǎo)MSCs向神經(jīng)元樣的分化可能與ngn-1，mash-1有關(guān)。而李祿全等[7]不僅發(fā)現(xiàn)丹參有誘導(dǎo)MSCs向神經(jīng)樣細(xì)胞的能力，并且提出不同劑量的誘導(dǎo)分化效率不同。筆者認(rèn)為(100～200)g/L為最佳的體外誘導(dǎo)濃度。

人臍帶來(lái)源的細(xì)胞有MSCs的性質(zhì)，且來(lái)源豐富，為成功誘導(dǎo)臍帶來(lái)源的細(xì)胞為中樞神經(jīng)系統(tǒng)細(xì)胞的移植提供了豐富的資源。MA Lian等[8]從足月嬰兒身上提取人臍帶血細(xì)胞，并用丹參和β-巰基乙醇成功地誘導(dǎo)人臍帶來(lái)源的間充質(zhì)干細(xì)胞分化為神經(jīng)元樣細(xì)胞。經(jīng)過(guò)丹參誘導(dǎo)后，其細(xì)胞形態(tài)顯著改變，同時(shí)神經(jīng)相關(guān)基因表達(dá)陽(yáng)性。

眾多的實(shí)驗(yàn)都證實(shí)了丹參的強(qiáng)誘導(dǎo)分化能力，而關(guān)于誘導(dǎo)干細(xì)胞分化成神經(jīng)系統(tǒng)細(xì)胞的機(jī)制目前并不清楚，有許多推測(cè):①?gòu)幕蛩缴蟻?lái)說(shuō)，許多學(xué)者認(rèn)為發(fā)育相關(guān)基因如bHLH家族中ngn-1，mash-1基因的表達(dá)，與細(xì)胞分化成熟過(guò)程密切相關(guān)，尤其與神經(jīng)元的分化成熟密切相關(guān)。因?yàn)閙ash-1與神經(jīng)元的分化成熟密切相關(guān)，nng-1在促進(jìn)神經(jīng)干細(xì)胞向神經(jīng)元分化的同時(shí)抑制干細(xì)胞向膠質(zhì)細(xì)胞分化。這可能是丹參大的誘導(dǎo)分化機(jī)制之一，但需要進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)證實(shí)。②從發(fā)育生物學(xué)角度來(lái)說(shuō)[9]，MSCs來(lái)源于中胚層，而神經(jīng)元來(lái)源于外胚層，一般認(rèn)為MSCs在抗氧化劑(如2-巰基乙醇、叔丁基對(duì)甲氧酚)存在的條件下可向神經(jīng)細(xì)胞分化。丹參注射液是一種抗氧化劑，含有丹參酮、總丹酚酸等多種抗氧化成分，常用于治療缺血性腦血管病，其機(jī)制可能與總丹酚酸降低神經(jīng)細(xì)胞缺氧損傷時(shí)的細(xì)胞死亡率，減少脂質(zhì)過(guò)氧化物生成有關(guān)。據(jù)此還可推測(cè)丹參注射液誘導(dǎo)MSCs向神經(jīng)元樣細(xì)胞分化的機(jī)制也可能與其具有抗氧化作用有關(guān)。

2.2向心肌細(xì)胞的誘導(dǎo)分化

雖然丹參在心腦血管疾病方面有不可比擬的療效，但研究丹參誘導(dǎo)干細(xì)胞向心肌細(xì)胞分化的報(bào)道還不是很多。然而這卻為不可逆性的心肌損傷的治療提供了新的希望。毫無(wú)疑問(wèn)，研究中藥如何誘導(dǎo)干細(xì)胞向心肌細(xì)胞分化將成為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的一個(gè)新的切入點(diǎn)。

于艷秋等[10]利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將pαMHC-EGFP質(zhì)粒轉(zhuǎn)染到小鼠D3系胚胎干細(xì)胞，構(gòu)建了pαMHC-EGFP小鼠轉(zhuǎn)基因胚胎干細(xì)胞株，當(dāng)其向心肌細(xì)胞分化時(shí)，即MHC轉(zhuǎn)錄的同時(shí)就有EGFP的合成。因而心肌細(xì)胞具有綠色熒光蛋白的標(biāo)記。利用丹參誘導(dǎo)pαMHC-EGFP小鼠轉(zhuǎn)基因胚胎干細(xì)胞向心肌細(xì)胞分化，并觀察其誘導(dǎo)效果，結(jié)果顯示，RT-PCR檢測(cè)出αMHC、Anf、MLC2v基因在分化的心肌細(xì)胞中表達(dá)。丹參可明顯提高第10、11、12天的心肌細(xì)胞分化率(P<0.01)，以50mg/mL丹參的作用效果最明顯(P<0.05)，但對(duì)心肌細(xì)胞的分化時(shí)間沒(méi)有明顯影響。說(shuō)明丹參可以體外提高pαMHC-EGFP小鼠轉(zhuǎn)基因胚胎干細(xì)胞向心肌細(xì)胞的分化率。范英昌等[11]也用實(shí)驗(yàn)證實(shí)丹酚酸B誘導(dǎo)骨髓基質(zhì)細(xì)胞向心肌細(xì)胞轉(zhuǎn)化的潛能，可作為細(xì)胞外科一種良好的移植細(xì)胞來(lái)源。諸多實(shí)驗(yàn)證實(shí)了丹參誘導(dǎo)干細(xì)胞向心肌細(xì)胞分化的可能性，但其機(jī)制還不是很清楚，需要進(jìn)一步的研究。

3問(wèn)題和展望

干細(xì)胞移植已經(jīng)為干細(xì)胞治療學(xué)拓展出新的道路，產(chǎn)生了新的技術(shù)方法。相信隨著對(duì)干細(xì)胞誘導(dǎo)分化研究的深入，干細(xì)胞移植組織再生將是治療疾病的有效手段之一。中醫(yī)藥介入組織工程學(xué)領(lǐng)域，如心肌細(xì)胞移植將是中醫(yī)藥走向現(xiàn)代化的一個(gè)切入點(diǎn)，具有重要的實(shí)際意義。

但是如何進(jìn)行有效的分化調(diào)控，使得干細(xì)胞誘導(dǎo)分化成功，移植時(shí)機(jī)的把握是直接將體外擴(kuò)增后的細(xì)胞進(jìn)行植，還是在體外進(jìn)行預(yù)分化后再進(jìn)行移植?如何才能獲得最佳效果?供體細(xì)胞如何與受體組織整合，重建生理功能和聯(lián)系? 干細(xì)胞移植的安全性問(wèn)題及其所涉及的社會(huì)倫理問(wèn)題都值得深入研究課題。而且誘導(dǎo)分化來(lái)源的細(xì)胞容易發(fā)生基因突變，導(dǎo)致腫瘤發(fā)生的危險(xiǎn)性增加。

綜上所述，傳統(tǒng)中藥丹參是中醫(yī)藥學(xué)寶庫(kù)中的珍品，擁有廣泛的生物活性和藥理作用。丹參有望成為一種干細(xì)胞的有效誘導(dǎo)劑，并在組織工程學(xué)得到廣泛應(yīng)用。在采用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)方法的基礎(chǔ)上，隨著對(duì)丹參活性成分及其藥理作用研究的深入，丹參必將具有更廣闊的臨床應(yīng)用前景。但是，目前丹參有效成分間的相互配伍關(guān)系、有效成分的作用靶點(diǎn)及作用的分子機(jī)制還不明確，有待進(jìn)一步的研究。

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(收稿日期:2009-03-16)