在全球公共卫生健康领域,非酒精性脂肪肝(NAFLD)已成为备受关注的重要问题。
值得注意的是,非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)如今有了新的名称 —— 代谢功能障碍相关的脂肪性肝病(MASLD)。MASLD 所涉及的患者群体是那些患有肝脂肪变性且至少具备五种心脏代谢危险因素之一的人群。这些危险因素包括肥胖、胰岛素抵抗、二型糖尿病、心血管疾病等。例如,一个肥胖且患有胰岛素抵抗的患者,若出现肝脏脂肪变性,就可能被诊断为 MASLD。
MASLD 是一种慢性肝病,影响着约三分之一的全球人口。
间充质干细胞是具有高度自我更新、多向分化、良好生物相容性、低免疫原性和旁分泌功能的成体多能细胞。
在不同的肝病实验模型中,间充质干细胞及其旁分泌表现出调节糖脂代谢、抗炎、抗凋亡、改善氧化应激、抗纤维化以及刺激受损肝脏血管生成和组织再生的作用,因此在肝病创新治疗研究中受到广泛关注。
但间充质干细胞临床应用的关键问题是全身给药后如何保持稳定性和有效性。最近天津中医药大学的学者对此问题进行探讨。
作者认为未来要解决间充质干细胞移植应用和长期治疗结果等问题。给药前通过物理、药物或化学、生物活性物质和基因修饰等预处理,可改善间充质干细胞功能,增强对肝病模型的修复功效,修饰后的间充质干细胞更有前途。
增强间充质干细胞治疗潜力的策略
(一)物理预处理
缺氧启动
与常氧培养的间充质干细胞相比,体内肝组织和循环系统氧含量低,间充质干细胞扩增难适应氧压变化。短期低氧暴露会上调 Sug1 和下调 HSP90α 水平,增加免疫原性。
缺氧或缺氧再给氧能使间充质干细胞适应氧变化,促进多能性和细胞活性,增加抗炎和再生反应介质表达(如白细胞介素 -6 等),促进肝再生和抑制肝细胞死亡,还能防止衰老。
其他物理方法
三维培养:三维多孔支架结构增加细胞与细胞外基质相互作用表面积,类似天然细胞外基质条件,利于细胞附着和生长,增加间充质干细胞产量。
电刺激:可促进间充质干细胞增殖、迁移、分化和支架粘附。
氧化和血清剥夺应激预处理:能提高间充质干细胞在不利条件下的存活率和移植物稳定性。多数研究表明物理预处理可改善治疗肝病的结果,有望应用于临床。
(二)药物或化学预处理
作用机制及效果
通过调节各种途径修复间充质干细胞丧失的功能,增强其在肝病中的治疗效果。氧化应激和炎症是影响移植存活的重要因素。
姜黄素预处理能下调相关基因表达,改善肝纤维化并预防 MASLD 复发。
黄芩苷预处理可抑制铁死亡改善肝损伤。
丁香酚预处理能抑制肝纤维化和促进肝细胞再生存活。
抗氧化药物(如还原型谷胱甘肽、褪黑激素)和抗炎剂(如地塞米松)可克服氧化应激和炎症,提高存活率。例如,低剂量抗氧化剂处理能抑制活性氧物种产生,保持干细胞和多向分化潜能;维生素 E 预处理可减少相关基因表达,防止氧化应激,提高对纤维化肝脏不利环境的耐受性。鉴于一些抗氧化剂和抗炎剂已用于 MASLD 患者,药物或化学预处理是有前途的临床策略。
(三)生物活性物质预处理
具体物质及作用
用生物活性物质(如生长因子、细胞因子、营养因子、激素、维生素等)启动间充质干细胞可改善其功能。
TGF-β1 预处理的间充质干细胞能抑制活化肝星状细胞中相关信号和纤维化标记物表达。
干扰素 -γ 预处理促进吲哚胺 2,3 - 双加氧酶分泌,一方面增强肝细胞保护性自噬,另一方面增加 Treg 计数,增强免疫耐受能力。
肿瘤坏死因子 α、白细胞介素 -1、维生素 E、褪黑素、催产素激素等可通过多种信号通路增强间充质干细胞的细胞增殖、存活、迁移和归巢。
(四)基因工程
原理及方法
间充质干细胞的归巢是配体和受体相互作用的结果。通过纠正或修饰其受体 / 配体的基因表达,如过度表达迁移相关基因(CC 趋化因子受体 2 等)可增强归巢能力。
蛋白激酶 B1 基因修饰的间充质干细胞有生存优势和免疫调节作用,提示改善肝损伤的潜力。
促进间充质干细胞中外来体过表达(如 miR - 27b 过表达)可增强繁殖、归巢和治疗能力。这些基因工程策略为增强间充质干细胞归巢、存活和治疗能力带来希望。