间充质干细胞在急性辐射损伤治疗中的应用前景.docVIP

间充质干细胞在急性辐射损伤治疗中的应用前景 【摘要】 间充质干细胞是一种具有自我更新和多向分化潜能的成体干细胞。鉴于其独特的生物学特性，诸如分泌多种造血生长因子、重建造血微环境、低免疫原性、易于外源基因转染和表达等，可以部分弥补传统治疗手段的不足。本文对MSC的生物学特性以及其在放射病模型中的应用研究作一综述。 【关键词】 间充质干细胞 Mesenchymal Stem Cells Applied in Therapy for Acute Radiation Injury —— Review Abstract Mesenchymal stem cells are a kind of nonhematopoietic adult stem cells with selfrenewal and multilineage differentiation potential, which have special biological characteristics, such as secreting hematopoietic growth factors, reconstructing hematopoietic microenvironment, low immunogenicity, and can be transfected and expressed by exogenous gene. This article summarizes the biological characteristics of MSCs and their models of application to acute radiation disease in animals. Key words Mesenchymal stem cell; acute radiation injury; radiation accident 在现代生活中，核能与核技术被广泛应用于核能发电、地质勘探、工业探伤、医疗照射、辐照灭菌等领域，然而由于违规操作、管理不善等原因，核/辐射事故时有发生。据国际原子能机构（IAEA）统计，自1940-2002年2月全球共有423起重大辐射事故，涉及133 840人，135人因此致死［1］。此外，核恐怖袭击或核战争条件下均可产生大量急性放射病（acute radiation sickness, ARS）人群。造血干细胞移植和造血生长因子应用是治疗重症放射病的主要措施，然而传统治疗手段的局限性迫使人们寻找新的行之有效的方法。近年来，间充质干细胞（mesenchymal stem cells, MSC）以其独特的生物学特性受到学者们青睐，它具有分泌造血生长因子、重建造血微环境、低免疫原性、易于外源基因转染和表达等优点，将其应用于急性辐射损伤的临床治疗具有十分广阔的前景。 急性放射病治疗研究现状 近年来，重组人造血生长因子如粒细胞集落刺激因子(GCSF)、粒巨噬细胞集落刺激因子(GMCSF)、血小板生成素(TPO)、白介素11(IL11)等成功地应用于骨髓造血功能抑制治疗，为中度和重度ARS的救治开辟了新途径。然而，绝大多数重症ARS患者在度过急性期后，仍会出现出血、感染乃至多脏器功能衰竭(MOF)等严重并发症，最终导致死亡。究其原因，一方面是由于目前应用的造血生长因子绝大多数仅能促进定向干/祖细胞的增殖和分化，而对多能干细胞作用甚微，虽能导致外周血细胞的短期升高，但缺乏较长期的作用；虽能使患者度过骨髓无功能期，但不能实现造血功能的长期重建。另一方面，如果仅增加患者的白细胞，未达到受损免疫系统的恢复和免疫功能的重建，患者仍会因免疫功能低下或异常所致的各种的感染而死亡［2］。此外，由于造血生长因子是通过刺激造血干/祖细胞起作用的，如果受照者体内残存的造血干/祖细胞不足1%，即使应用大剂量的造血生长因子也不会起治疗作用，所以造血生长因子治疗作用仅局限在一定照射剂量范围内。 当ARS患者受照射剂量达到造血损伤难以或不能自身恢复时，就需要进行骨髓等造血干细胞移植。然而，由于骨髓配型较困难、移植后严重的GVHD以及放射性间质性肺炎等并发症［3］，骨髓移植的临床治疗效果不容乐观。据必威体育精装版统计，29例接受骨髓/外周血造血干细胞移植的事故性过量照射病例没有1例长期植入，且24％患者产生移植物抗宿主病(GVHD)。所以造血干细胞移植治疗剂量窗口狭窄，仅可治疗只有致死性骨髓损伤而没有其他器官的致死性损伤的病例，即极重度偏轻的骨髓型急性放射病。另外，ARS是一种全身性疾病，机体受到大剂量射线照射后，几乎所有的组织、器官、系统均可发生损伤，