肖向陽 張霓霓 綜述 黃桂林△ 審校

(1.遵義醫(yī)科大學，貴州 遵義 563000；2.遵義醫(yī)科大學附屬口腔醫(yī)院頜面外科，貴州 遵義 563000)

唾液腺是人或脊椎動物口腔內(nèi)分泌唾液的腺體，其對放射線敏感，因而在頭頸部惡性腫瘤放療中易受到損傷，致機能減退，出現(xiàn)口干、口內(nèi)黏膜炎、潰瘍等癥狀[1]。臨床防治唾液腺放射性損傷的方法主要是應用細胞保護劑、促涎劑等修復，但是療效都不甚理想[2]。近年來，隨著唾液腺組織工程學技術(shù)發(fā)展及干細胞在再生醫(yī)學領(lǐng)域研究深入，內(nèi)源性干細胞的移植為唾液腺放射性損傷治療提供新的可能。與目前已經(jīng)知曉的其他成體干細胞一樣，唾液腺干細胞(SGSC)是一種未分化細胞，存在于已分化唾液腺細胞中，處于休眠狀態(tài)，有著自我更新和分化成特定細胞能力[3]?，F(xiàn)階段，國內(nèi)外諸多研究發(fā)現(xiàn)動物以及人的唾液腺中存在具體成體干細胞特征的細胞，且有研究應用藥物促進SGSC的增殖，對唾液腺放射性損傷起到了修復作用，并對作用機制進行了深入探究[4]。本文基于國內(nèi)外關(guān)于放射性唾液腺損傷的發(fā)生機制及治療的相關(guān)研究進行綜述。

1 唾液腺放射性損傷的病理生理

唾液腺是人體重要的組織，由薄壁組織和間質(zhì)組成。其中，實質(zhì)為腺上皮細胞形成的腺泡和導管；間質(zhì)是由纖維結(jié)締組織和小葉間或小葉間隔形成的包膜，其中有血管、淋巴管和神經(jīng)。腺泡是產(chǎn)生唾液的重要組織，分為漿液型、黏液型和混合型。摘要人的唾液腺由腮腺、頜下腺、舌下腺等許多大腺體和許多小腺體組成。它們都有通向口腔的分泌唾液的導管。唾液中所含的水和黏液可以起到更好的作用。潤滑口腔。據(jù)調(diào)查，成人每天唾液分泌量為1～1.5 L，不同腺體分泌量不同，其中腮腺、頜下腺和舌下腺分泌的唾液腺超過90%。一般來說，60%～65%的唾液由頜下腺鎖分泌，20%～30%由腮腺分泌，剩下的2%～5%由舌下腺分泌。唾液腺細胞高度分化，有絲分裂期較長。腺泡細胞通常是有絲分裂后的細胞，應該是輻射不敏感的組織。然而，唾液分泌在輻射后不久就會顯著減少，臨床上對輻射高度敏感的性別尚不清楚[5]。通常在放射線照射后數(shù)小時內(nèi)逐漸發(fā)生壓痛，偶爾也會發(fā)生明顯的腫脹。持續(xù)照射3d后唾液量明顯減少，后期腺體會萎縮，唾液分泌偶爾會恢復，但與放療前相比，分泌量明顯減少，口干癥狀明顯。放射治療引起的唾液腺損傷的病理表現(xiàn)主要為炎性細胞浸潤、膠原纖維增加、細胞萎縮、腺泡細胞內(nèi)線粒體空泡變性[6]。

2 SGSC的發(fā)現(xiàn)及與放射性唾液腺損傷相關(guān)性

在正常情況下，成熟的個體組織中只有很少的干細胞。但是當組織受損時，干細胞就會增殖和分化，以修復受損組織。M.Kwak等[7]提出了雙儲備干細胞理論，即唾液腺排泄管(ED)中的基底細胞和間充質(zhì)細胞(ID)可能具有長生不老增殖和定向分化的潛能，可分化為唾液腺組織干細胞。何榮根等[8]的研究表明，所有具有增殖和分裂活性的腺細胞都可能成為干細胞，參與腺體的自我更新和受損腺體的修復。

臨床研究[9]顯示，干細胞在輻照后仍存在干細胞，并能繁殖和分化，進而促進唾液腺的結(jié)構(gòu)和生理功能良好恢復。Y.atsuishi等[10]實驗研究發(fā)現(xiàn)，在放療后頜下腺組織損傷較小的情況下，仍可在臨床樣本中發(fā)現(xiàn)SGSC，并且很難從接受較高輻射劑量和細胞老化嚴重的頜下腺組織中培養(yǎng)SGSC。大量研究通過建立動物腺體損傷模型，在動物腺體中發(fā)現(xiàn)了具有成體干細胞特征的細胞。K.Okumura等[11]報道大鼠涎腺主導管結(jié)扎后，腺泡細胞大部分消失，且會有明顯的管細胞增生。當主導管再次松動后，唾液腺又恢復了分泌功能，說明唾液腺組織中有干細胞可以不斷分化為腺泡細胞。I.M.Lombaert等[12]首次報道小鼠SGSC在體外誘導向腺泡細胞分化，并可分泌淀粉酶。體內(nèi)腺移植可恢復部分唾液腺的形態(tài)和功能。

有研究者猜測輻射唾腺損傷的主要原因是較高的輻射劑量導致部分SGSC死亡，進而刺激相關(guān)信號通路，導致腺泡和導管細胞凋亡，進而對唾腺造成不可逆的損傷。許多學者發(fā)現(xiàn)，對大鼠唾液腺進行一次15 Gy X射線照射后第1天，唾液分泌量明顯降低。腺泡是唾液產(chǎn)生的主要部分。放射治療后的急性唾液腺損傷可能與腺泡功能障礙或腺泡細胞死亡有關(guān)。A.Vissink等[13]報道，輻照的腮腺腺體老鼠每次15 Gy，發(fā)現(xiàn)輻照0～3 d后，唾液分泌減少，和G腮腺腺泡的細胞膜上的蛋白質(zhì)受體減少和退化，所以他們認為這可能是輻射它破壞了G蛋白受體，是一個組件的細胞膜，導致唾液腺功能下降。納格爾等人認為這可能是因為分泌顆粒和過渡金屬離子位于腺泡的細胞都被激活，共同的信號轉(zhuǎn)導通路，但當氧化還原活性金屬離子不是位于顆粒但是很接近的DNA，生殖細胞死亡。因此，可能會發(fā)生金屬離子介導的增強輻射損傷細胞，但這一機制可能不是輻射誘導的唾液腺損傷的主要原因。

3 SGSC的分布及分類

3.1SGSC的分布 有臨床研究[14]報道，SGSC可能位于唾液腺導管和ED中。M.Kwak等[15]首次證實了SGSC參與維持唾液腺穩(wěn)態(tài)，并發(fā)現(xiàn)唾液腺導管中存在少量的K14+-sma-細胞。通過遺傳譜系追蹤，他們發(fā)現(xiàn)這些細胞繼續(xù)自我復制，并在唾液腺發(fā)育過程中參與導管的形成和更新。A.W.Konings等[16]研究了鼠腮腺組織對輻射的敏感性，發(fā)現(xiàn)有地區(qū)差異在輻射后腮腺損傷的程度，和腮腺頭組織比尾巴更嚴重的組織輻射后，表明老鼠腮腺組織負責人包含更多的干細胞。P.L.Van等[17]發(fā)現(xiàn)唾液腺對輻射最敏感的排泄管可能是SGSC的來源。以上研究表明，SGSC在唾液腺中的分布不均勻，主要集中在唾液腺較大的ED部位。建議放療時應保護唾液腺較大的ED，即可以更好地保護SGSC，放療后可能修復受損的唾液腺組織和功能。

3.2SGSC的分類 下頜下腺干細胞：國外研究人員將動物頜下腺主管結(jié)扎，分離培養(yǎng)上皮樣細胞，標記表達α6β1整合素和層粘連蛋白(LN)的上皮樣細胞，命名為SGP-1細胞。細胞功能組織干細胞可分化為內(nèi)胚層細胞系。T.Kishi等[18]首次證明了新生和成熟小鼠頜下腺管細胞中均存在自我更新的多功能唾液腺干細胞/祖細胞，并發(fā)現(xiàn)成年小鼠頜下腺干細胞的增殖潛能弱于新生小鼠。他們成功地制備并使用單細胞培養(yǎng)系統(tǒng)進行克隆繁殖。Y.G.Man等[19]利用懸浮球培養(yǎng)系統(tǒng)成功分離培養(yǎng)出小鼠頜下腺源性干細胞，證實干細胞來源于導管上皮；體外實驗[20]表明，該細胞在體內(nèi)具有向唾液腺導管細胞和腺泡細胞分化的能力，實驗證明，移植的干細胞恢復了部分分泌功能。國外研究發(fā)現(xiàn)，從未結(jié)扎下頜下管的正常大鼠腺體中分離培養(yǎng)的SGCG高表達α6β1和c-Kit，并可在12個月內(nèi)分化通過92次傳代維持細胞形態(tài)、增殖和多向性。此外，這些SGCGs可分化為內(nèi)胚層細胞系，形成腺泡樣細胞和分泌胰島素的細胞。此項研究證實，正常大鼠腺體中也存在SGCG，這些細胞可作為種子細胞治療唾液腺損傷或糖尿病。腮腺干細胞：最近幾年，關(guān)于腮腺干細胞相關(guān)研究不多。Rotter等人首次自人腮腺中分離并鑒定出人腮腺干細胞[21]。O.Katsumata等[22]的研究結(jié)果表明，注射后大鼠腮腺腺泡細胞和橫紋肌細胞增生，但不包括間充質(zhì)細胞。注射后第5天，腺泡細胞總數(shù)增加了60%，細胞與小葉之間的橫紋肌細胞數(shù)量無明顯變化。因而，認為增殖紋狀體細胞可能分化成腺泡細胞。小唾液腺干細胞(MSGs)：作為一種與主要唾液腺同源的組織，理論上也應該含有SGCG。MSGs具有來源廣、取材便捷、創(chuàng)傷小、供體隱蔽等優(yōu)點。然而，目前國內(nèi)外關(guān)于MSGs和SGCG的研究報道并不多。從肌聚糖中分離培養(yǎng)SGCG可為干細胞治療和組織工程提供新的種子細胞來源。陳玉成等[23]首次得到干燥綜合征患者下唇微信號。在光鏡下，MSGs結(jié)構(gòu)正常。體外分離、培養(yǎng)公司獲得的細胞群混合成纖維細胞和epithelial-like細胞向脂肪細胞分化的潛能，軟骨細胞和神經(jīng)細胞的修復，和早期的干細胞標記物的表達，包括NANOG Oct-3/4 SSEA-3除此之外，它還表達間充質(zhì)干細胞標記CD90-thy1特點。與此同時，實驗研究發(fā)現(xiàn)，在細胞群中有部分細胞表達角蛋白7/8，由此提示具有上皮細胞表型；但是不表達水通道蛋白1，說明細胞群以間充質(zhì)干細胞占主導，上皮干細胞要少。唾液腺間充質(zhì)干細胞(MSCs)：MSCs是擁有數(shù)種潛能的一類成體干細胞，已成人多種體間充質(zhì)組織內(nèi)分離出來。該細胞能夠在體外培養(yǎng)，增殖和分化為各類結(jié)締組織、骨骼及神經(jīng)等細胞。無論是自體骨髓間充質(zhì)干細胞還是異體骨髓間充質(zhì)干細胞，它們通常不會引起宿主免疫應答。所以，骨髓間充質(zhì)干細胞可以作為組織工程的種子細胞用于干細胞移植治療。組織特異性培養(yǎng)基可誘導干細胞向中胚層、外胚層和內(nèi)胚層分化。此外，在肝臟部分切除之后，體外培養(yǎng)的hMSGMSCss被移植到嚴重聯(lián)合免疫缺陷(SCID)小鼠體內(nèi)。hMSGMSCs存活并遷移，表達干細胞標記物AFP和KPT18。上述相關(guān)研究均證實hMSGMSCss的存在及其在干細胞治療和再生醫(yī)學方面的潛力。

4 SGSC治療唾液腺放射性損傷研究

在臨床放療中最大限度保護SGSC是預防和治療唾液腺放射損傷的有效措施。然而，因當前的臨床放療技術(shù)水平及有關(guān)研究成果不完善，其防治效果收到很大影響。此外，對于晚期頭頸部惡性腫瘤患者，因瘤體較大，該類患者的SGSC大多已受到不可逆的損傷，被激活可能性相對要小，因而，SGSC的修復效果不甚理想。SGSC組織學研究為唾液腺放射損傷防治提供了新思路。近年來，國內(nèi)外許多研究探討了SGSC在治療唾液腺放射損傷中的作用。動物實驗顯示，從小鼠頜下腺提取C-Kit+干細胞，注入放射損傷模型大鼠頜下腺。90 d后，觀察到注射部位出現(xiàn)了腔體結(jié)構(gòu)，腺體被移植。鏡下外觀與正常腺體一致，可見大量腺泡細胞。有研究[24]顯示，SGSC干細胞移植后，腺體將恢復23%～70%的分泌功能。該項研究首次證明了利用SGSC移植技術(shù)修復放射性唾液腺損傷的可行性。I.Lombard等[25]將表達C-Kit、CD133、CD49f、CD24的干細胞標記細胞注入輻射損傷后的大鼠頜下腺，發(fā)現(xiàn)大鼠的唾液量明顯增加。其中C-Kit+和CD133+細胞注射量較大。小鼠唾液量明顯增加。放射損傷后，將C-Kit+細胞及CD24和(或)CD49聯(lián)合標記陽性干細胞注入大鼠頜下腺，驗證干細胞移植對損傷腺的修復作用。T.Nagamura等[26]從正常大鼠唾液腺中分離獲得側(cè)群(SP)細胞，未經(jīng)培養(yǎng)就移植到輻射損傷大鼠唾液腺中。受損唾液腺功能在2個月內(nèi)恢復正常，但恢復后唾液腺均在顯微鏡下觀察。在移植部位未見腺泡及導管樣結(jié)構(gòu)。本研究證實了體外培養(yǎng)SGSC以及應用標記蛋白改善和加強放射損傷后唾液腺的恢復的重要性。D.Andreadis等[27]利用人頜下腺培養(yǎng)人頜下腺干細胞(hSGSCS)，將其移植到輻射損傷大鼠的唾液腺中，研究發(fā)現(xiàn)，干細胞可分化為腺泡和導管結(jié)構(gòu)，有效修復受損的唾液腺功能，恢復唾液腺形態(tài)。I.Lombaert等[25]利用人腮腺內(nèi)分泌管上皮細胞和間充質(zhì)干細胞表面標記物(Lgr+CD90+)培養(yǎng)SGSC，其多能性在大鼠唾液腺輻射損傷模型實驗中得到證實。K.Mishim等[28]為研究SGSC功能及與供體的年齡相關(guān)性，分別從幼年(8～12周)與老年大鼠(22～26個月)中分離培養(yǎng)，同時通過流式細胞儀得到CD24+、CD29+、SGSC，并通過體外培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)，雖然年齡較大大鼠模型原代干細胞形成細胞集落能力要低于幼年大鼠，但兩組經(jīng)細胞傳代后擴增能力無明顯差異。由此看出，人SGSC的作用可能與供體的年齡不無相關(guān)性，此項研究為老年人自體SGSC的治療應用提供可能。

C.Y.Lin等[29]研究報道，對骨髓間充質(zhì)干細胞(BMSCs)進行納米粒子標記后，其直接與腺泡的細胞一起培養(yǎng)，對于標記腺泡樣細胞在分化后獲得，獲得兩個標記細胞移植到小鼠的唾液腺分離與重度聯(lián)合免疫缺陷癥X射線輻照下，結(jié)果表明，干細胞療法可減小輻照的唾液腺損傷，進而恢復小鼠唾液分泌和腺體的量，腺泡樣細胞有更好治療潛力。D.Andreads等[30]通過免疫組化分析小鼠頜下腺組織，發(fā)現(xiàn)表達干細胞標記物的唾液腺細胞通常位于唾液腺較大的導管中。將這些細胞移植到輻射損傷的頜下腺后，發(fā)現(xiàn)小鼠唾液腺細胞中表達了不同的干細胞相關(guān)標志物。干細胞標志物可特異性恢復唾液腺分泌功能。被輻射損傷唾液腺可通過干細胞移植再生。唾液的數(shù)量會顯著增加，這說明這些細胞可以改善被輻射損傷的唾液腺的分泌功能。S.Pringle等[31]研究了脂肪源性基質(zhì)細胞(ADSCs)在唾液腺輻射損傷上的再生和修復，研究結(jié)果顯示，相比對照組，研究組小鼠的唾液流量顯著改善。兩組均有腺泡細胞損傷，但實驗組血管增生，腺泡細胞增多，纖維化程度降低。免疫熒光觀察脂肪間充質(zhì)干細胞向血管內(nèi)皮細胞和導管細胞的分化?；诖送茰y，ADSCs參與了唾液腺生理功能的恢復過程。

5 結(jié) 語

當前，雖有諸多研究探討了唾液腺放射性損傷發(fā)生機制，但確切體機制仍不完全清楚，在很大程度上增加了唾液腺輻射損傷防治困難，但防治損傷仍需擺在重要的位置上。已有多種來源的干細胞應用導致再生醫(yī)學中。研究報道，SGSC移植是治療放射性唾液腺損傷的一種有效方法，但當前處于動物模型實驗階段，尚未開展臨床實踐研究，因而后續(xù)要加大此方面的研究力度，以便盡早應用到臨床，提高臨床防治效果。