張利昉 葉蔚

慢性胰腺炎是各種病因引起的胰腺組織和功能不可逆改變的慢性炎癥性疾病，以反復發(fā)作的上腹部疼痛和胰腺內、外分泌功能不全為主要臨床表現。目前臨床上仍缺乏對慢性胰腺炎的理想治療方法。隨著科技的進步，干細胞移植已成為醫(yī)學研究熱點之一，干細胞移植在慢性胰腺炎治療的研究也越來越引起眾多學者的重視，但因其技術方法尚未能令人完全信服，學術界對這類研究存在較大的爭議。近年來，骨髓間充質干細胞（bone marrow mesenchymal stem cells，BMSCs） 在慢性胰腺炎治療方面取得了顯著成果[1-2]，細胞治療有望成為治療慢性胰腺炎的新方法之一。

1 BMSCs的生物學特性及應用

干細胞是一類具有自我更新和多向分化增殖能力的原始細胞,能產生表現型和基因型與自己完全相同的子細胞。1976年Friedenstein等[3]首次分離出來自骨髓的成纖維細胞樣細胞集落，基于這些細胞的特征，將其命名為間充質干細胞（mesenchymal stem cells,MSC）。

1.1 BMSCs的生物學特性 （1）自我更新能力：MSC的一個最為顯著的特性是自我更新能力[4]，這一特性使其在相當長的時間內能產生與自身完全相同的細胞。（2）多分化潛能：MSC在骨髓內保持著未分化特點，當有適當的信號存在下可分化為組成組織的功能細胞。研究表明BMSCs在合適的條件下具有分化為中胚層、外胚層和內胚層組織包括骨、肌肉、神經元、肝細胞以及皮膚、心肌細胞等組織的潛能，是目前備受關注的一類具有可塑性的成體干細胞[5]。（3）低免疫原性：MSC為貼壁生長細胞，可形成纖維樣克隆，沒有特異性標志[6]。（4）免疫調節(jié)功能：MSC對多種免疫細胞，如T淋巴細胞、B淋巴細胞、NK細胞、樹突狀細胞均具有免疫抑制作用[7]。

1.2 BMSCs的應用 BMSCs是中胚層發(fā)育的早期干細胞，是一種具有自我更新和分化能力的骨髓干細胞。其可以通過分化成不同的細胞系從而發(fā)揮增殖、免疫調節(jié)和抗炎的作用。近年來，BMSCs在某些疾病的臨床和實驗研究中取得了很大的進展。BMSCs在基因治療領域起著重要的作用[8-12]，如在軟骨和骨組織的修復、神經元的再生、心肌梗死后心肌細胞的再生、肝損傷后肝細胞的再生、皮膚損傷后的修復等方面都卓有成效，BMSCs在再生醫(yī)學和組織工程中有良好的應用前景。

2 BMSCs治療慢性胰腺炎可能的作用機制

BMSCs對不同種類的慢性胰腺炎動物模型均可起到治療作用，在一定程度上改善胰腺纖維化，減少巨噬細胞浸潤，減少促炎性細胞因子分泌。但這些修復過程的作用機制尚未明確，推測可能與以下幾個方面有關[13-15]。（1）遷徙和歸巢：同種異體或自體BMSCs注入慢性胰腺炎個體后，可通過遷徙和歸巢聚集在受損胰腺組織，并可轉化成胰腺“靶組織細胞”，如胰腺干細胞、導管細胞、腺泡細胞、胰島（樣）細胞等從而發(fā)揮修復作用。此外，BMSCs可進入受損胰腺的血管內皮，使小的循環(huán)通道得以修復，從而改善損傷細胞的營養(yǎng)狀態(tài)，使細胞得以修復，從而修復損傷胰腺組織。（2）直接分化為胰腺干細胞：BMSCs具有分化為胰腺干細胞的潛能，還可通過旁/自分泌方式分泌多種生物活性分子（如干細胞特異性生長因子等）、拮抗炎癥因子等，抑制胰腺星狀細胞（pancreatic stellate cells，PSCs）的活化，從而起到促進組織修復、改善組織器官功能的作用。（3）免疫調節(jié)：BMSCs可通過發(fā)揮其免疫調節(jié)作用，抑制T淋巴細胞、細胞毒性T淋巴細胞和NK細胞等，從而減少組織壞死，增加常駐干細胞增殖，最終促進組織再生。

3 BMSCs治療慢性胰腺炎研究進展

3.1 慢性胰腺炎的發(fā)病機制與治療方法 慢性胰腺炎為多種病因導致的胰腺組織和功能不可逆改變的慢性炎癥性疾病，其基本病理特征包括胰腺實質慢性炎癥損害、間質纖維化、胰腺實質鈣化、胰管擴張和胰管結石等改變，最終導致胰腺內、外分泌功能永久性喪失[16]。其本質是各種病理因素持續(xù)或反復作用于胰腺，PSCs被氧化應激刺激，轉化成肌成纖維細胞樣活化的PSCs，產生細胞外基質（ECM）、黏附分子和各種趨化因子，最終導致胰腺實質纖維化的過程[17]。

關于慢性胰腺炎的發(fā)病機制目前尚不十分清楚。劉銳等[18]將慢性胰腺炎的發(fā)病機制歸納為：（1）機體免疫系統的參與；（2）細胞因子的作用，包括生長因子的作用、炎癥遞質的作用及PSCs的活化。Manohar等[17]認為各種致病及損傷因素（胰管阻塞、膽結石、酒精、吸煙、遺傳因素等）作用于胰腺，導致胰腺損傷，萎縮腺泡細胞激活釋放促炎性細胞因子，這些促炎細胞因子進一步激活PSCs，最終導致慢性胰腺炎的發(fā)生。

目前慢性胰腺炎的治療方法主要有外科手術治療、內鏡治療和內科藥物治療[19]，但其治療主要著眼于緩解慢性頑固性腹痛,解除胰管梗阻，改善胰腺內外分泌功能及并發(fā)癥的控制,保護和改善殘存的胰腺功能，臨床效果并不理想。手術對慢性胰腺炎患者頑固性疼痛的緩解效果較好，但對內外分泌功能不全的效果欠佳，長期病死率仍較高。因此,尋找能夠延遲或預防胰腺實質和功能損害的治療慢性胰腺炎的新方法仍是今后研究工作的主要方向[20]。

3.2 BMSCs應用于慢性胰腺炎的研究進展 近年來，BMSCs在慢性胰腺炎的治療中已有一定實驗基礎。江學良等[21]用自體骨髓回輸治療大鼠胰腺損傷模型，結果表明，在自然情況下MSC可出現在正常和損傷的胰腺組織中，但在損傷胰腺組織中的數量明顯多于正常胰腺組織，說明組織損傷可以促進BMSCs的遷入，即病理損傷時，自體BMSCs可隨血液循環(huán)到達損傷的胰腺并且轉化為胰腺干細胞參與病理修復。Lin等[22]用BMSCs移植治療雨蛙素誘導的小鼠慢性胰腺炎模型，結果表明BMSCs可以分化產生膠原細胞，這些膠原細胞可以填充纖維化胰腺，促進胰腺纖維化分化成肌成纖維細胞，從而有助于胰腺組織的病理修復。劉傳江等[23]通過實驗探討B(tài)MSCs對大鼠慢性胰腺炎炎性因子的影響，假治療組和模型組病理結果大致相同，可見胰腺小葉結構破壞，炎性細胞浸潤廣泛，間質纖維化比較嚴重；BMSCs治療組炎性細胞浸潤狀況減輕，膠原沉積面積減小，間質纖維化狀況有所改善。治療組IL-1、IL-6、IL-8、轉化生長因子-β（TGF-β）濃度較模型組及假治療組明顯降低，而IL-10、TNF-α表達水平則顯著升高。表明對慢性胰腺炎個體輸入BMSCs，其可以歸巢定植到胰腺損傷部位，降低炎性因子水平，同時提高抗炎因子濃度，控制炎癥的反復發(fā)生及進一步發(fā)展，減輕胰腺實質損傷，改善胰腺功能，減緩甚至阻斷胰腺的纖維化。Marrache等[24]用BMSCs移植治療小鼠慢性胰腺炎模型，并使用了綠色熒光蛋白（GFP）和γ染色體兩種骨髓標記物進行標記。研究結果顯示BMSCs體內遷移后可作用于PSCs群,表明該細胞通過促進PSCs參與慢性炎癥相關的基質反應，從而起到抑制胰腺組織纖維化的作用。董育瑋等[25]探討骨髓干預對慢性胰腺炎大鼠病情的影響，結果表明BMSCs移植組外周血和骨髓有核細胞數量明顯增多，且 CD29＋、CD44＋、CD45-細胞比例顯著高于未移植組，表明BMSCs功能狀態(tài)與慢性胰腺炎病情相關，BMSCs能在慢性胰腺炎時發(fā)揮保護作用促進損傷修復。Lazebnik等[26]將BMSCs植入慢性胰腺炎動物模型中，探討得出了移植細胞最佳劑量和作用時間長短，為BMSCs進行臨床研究提供了理論基礎。

BMSCs治療胰腺疾病的臨床試驗中不乏成功的報道。Jung等[27]給急性胰腺炎患者輸注BMSCs，結果表明BMSCs可以調控胰腺細胞死亡、炎癥免疫反應和組織再生，用BMSCs治療急性胰腺炎是有效的。李亞紅等[28]采用局部放療聯合自體干細胞移植支持下的大劑量化療治療手術無法切除的胰腺癌，取得了較好的療效。但是，由于目前國內外對BMSCs的研究尚不成熟，存在著許多盲點，BMSCs治療慢性胰腺炎的臨床研究比較欠缺，BMSCs應用于慢性胰腺炎的臨床治療尚有許多問題需要解決。

3.3 BMSCs移植存在的問題 （1）目前所熟知的MSC生物學特性均是體外培養(yǎng)狀態(tài)下,而對原始狀態(tài)MSC的生物學功能卻知之甚少。（2）BMSCs移植的安全性問題：目前BMSCs移植治療慢性胰腺炎仍局限于動物實驗階段，但是其后續(xù)開展臨床試驗和治療的主體主要是人類，所以移植的安全性也是必須考慮的。研究表明干細胞移植后多因素的內皮功能失衡能夠導致血栓性微血管病[29]。此外，BMSCs的自我更新和增殖潛能有類似于腫瘤細胞的特征[30]，是否存在致瘤性的可能是移植安全性的一大隱患。（3）BMSCs移植的途徑、時間和數量還沒有統一的標準；移植后潛在的不良反應對治療效果的影響等。這些問題制約著BMSCs移植在慢性胰腺炎的臨床研究或治療的開展。

4 前景與展望

慢性胰腺炎的具體發(fā)病機制至今尚未闡明。如今，干細胞及干細胞研發(fā)的制劑被廣泛應用于某些疾病的治療中，其中部分學者證實BMSCs對治療慢性胰腺炎擁有廣闊的臨床應用前景，但是目前BMSCs移植治療慢性胰腺炎的研究局限于動物模型階段，要真正應用于臨床研究或治療仍需要進一步深入研究其作用機制及其帶來的不良反應，尚有諸多難題需要解決，如：（1）進一步深入研究BMSCs移植治療慢性胰腺炎的作用機制；（2）如何確定移植細胞的質量及移植劑量；（3）如何確定細胞移植的位點及最佳移植途徑；（4）如何進一步規(guī)范手術適應證、禁忌證、安全及療效評價系統。BMSCs對慢性胰腺炎的治療雖然已經顯示了較大的潛能，但是要真正應用于臨床仍需經過一段長時間的探索。但是隨著干細胞研究技術的不斷進步，隨著對BMSCs治療慢性胰腺炎的作用機制的不斷深入，我們將進一步認識BMSCs在替代治療中的利弊，并最終為BMSCs應用于臨床治療慢性胰腺炎提供依據，從而為慢性胰腺炎開發(fā)出安全有效的新型治療方法。

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