針刺聯合間充質干細胞移植的實驗研究進展＊

李天然，葉 陽，王雪蕊，姬彩碩，王 宇，劉存志＊＊

（1.首都醫科大學附屬北京中醫醫院針灸中心，首都醫科大學附屬北京中醫醫院針灸神經調控北京市重點實驗室 北京 100010；2.天津中醫藥大學研究生院 天津 300193）

間充質干細胞（mesenchymal stem cells，MSCs）是來源于發育早期中胚層的干細胞家族重要成員，屬于多能干細胞。MSCs不僅具有自我更新的能力，而且具有多向分化潛能，可以分化為許多不同的組織[1]，如骨組織、內皮組織、肌肉組織、神經組織、上皮組織等[2-6]，是用于修復病變引起的組織器官損傷的理想種子細胞。然而，MSCs移植的存活率不穩定，MSCs誘導分化為不同組織細胞的分化比率較低，限制了MSCs移植療法的臨床應用。因此，如何提高其存活率、定向分化比率，尋找促進MSCs轉化為不同組織細胞的方法對其臨床應用意義重大。針刺作為一種傳統的治療方法，對于多種疾病具有確切的治療作用[7-10]。近年來，將針刺與MSCs移植療法結合起來已經顯示出一定的治療潛力[11]。目前國內外關于針刺聯合MSCs移植治療不同疾病的實驗研究已經取得一定進展，學者們對針刺聯合MSCs移植治療脊髓損傷、腦缺血再灌注損傷、腦性癱瘓、多發性硬化、肝纖維化等疾病的效果以及生物學機制等方面進行了廣泛的研究[12,13]。現就針刺聯合MSCs移植治療不同疾病的基礎實驗研究進展進行綜述。

1 脊髓損傷

脊髓損傷導致神經軸索的髓鞘發生脫失，損傷節段以下肢體功能障礙。脊髓損傷廣泛存在著神經細胞凋亡,凋亡涉及到神經元、星形膠質細胞、少突膠質細胞等[14]。在脊髓損傷的情況下，MSCs可以分泌神經營養因子，改善脊髓損傷的微環境，進而恢復受損功能[15]。已有研究證明，針刺聯合MSCs移植在大鼠脊髓損傷后可以促進軸突再生和功能恢復[16]，其作用可能是通過調節神經營養因子-3、膠質纖維酸性蛋白等分子實現的。

神經營養因子-3（neurotrophin-3，NT-3）是神經營養因子家族的重要成員，不僅能夠支持神經元存活，而且在神經元受損時可以保護其存活并促進其再生，在脊髓損傷修復過程中起重要作用[17]。Liu等研究發現電針聯合MSCs移植可以促進脊髓橫斷大鼠中MSCs移植的存活數量和分化效率[18]。Zhang等研究證明，針刺聯合MSCs移植可以動員MSCs移植數量增多、提高轉化率，其作用可能是通過激活NT-3/TrkC信號通路實現的[19]。另外，NT-3可誘導MSCs向少突樣細胞分化，Ding等研究發現在脊髓脫髓鞘大鼠模型中針刺聯合MSCs移植可促進髓鞘再生和神經傳導功能，該作用可能是通過NT-3信號通路實現的[20]。Yan等研究發現脊髓損傷后，針刺聯合MSCs移植可以促進MSCs分化為神經元樣細胞和少突樣細胞，該作用同時伴有NT-3增多[21]。

膠質瘢痕是中樞神經系統損傷后神經再生的主要障礙之一，其形成的標志是星形膠質細胞中間絲蛋白膠質纖維酸性蛋白（glial fibrillary acidicprotein，GFAP）表達的上調。MSCs可分化為神經元樣細胞，抑制脊髓損傷后反應性膠質細胞的增生及膠質瘢痕形成，為MSCs移植提供依據[22]。Ding等研究證明，在脊髓全橫斷大鼠模型中針刺可促進MSCs的存活和提高定向分化為神經元樣細胞的效率，針刺聯合MSCs移植的作用可能是通過抑制GFAP蛋白表達、促進軸突再生和功能恢復實現的[20]。

2 腦缺血再灌注損傷

腦缺血再灌注損傷的缺血中心區出現大量的壞死神經細胞，MSCs可分化為神經元、星形膠質細胞和少突膠質細胞等細胞，成為腦缺血損傷后神經細胞再生的理想種子來源[23]。針刺對腦缺血后的神經元損傷具有保護作用[8]。楊卓欣等研究發現針刺聯合MSCs移植能促進腦缺血大鼠模型中MSCs分化為神經元，該作用可能是通過促進宿主細胞分泌功能、上調損傷區微血管密度等機制實現的[23]。在大鼠腦缺血模型中，Yu等研究發現針刺聯合MSCs移植能起到改善神經功能缺損和促進神經再生的作用，該作用是通過上調血管內皮生長因子的表達，改善缺血灶周圍神經損傷實現的[24-26]。皮敏等研究發現電針督脈經穴聯合人臍血MSCs移植對腦缺血再灌注大鼠具有協同的保護作用，聯合使用比單用MSCs移植更加有效抑制神經細胞凋亡[27]。

3 腦性癱瘓

腦性癱瘓主要表現為中樞性運動障礙和運動姿勢異常。MSCs具有自我更新和分化能力，能夠歸巢到神經損傷部位，并不斷增殖，分泌細胞因子修復神經損傷[28]。因此，MSCs移植被認為是一種嶄新的改善腦癱患者的神經和運動功能的治療方法。史華等研究表明，在腦性癱瘓模型大鼠中，單純針刺、單純MSCs移植和針刺聯合胎盤MSCs移植均能減輕大腦組織病理損傷、改善腦性癱瘓大鼠的神經功能，其中針刺聯合MSCs移植治療比單一治療效果顯著[29]。

4 腸缺血再灌注損傷

腸道是對缺血缺氧最敏感的器官之一，在血管缺血性疾病等情況下，小腸出現不同程度的缺血性損傷，當恢復血流時，其損傷進一步加重，其中粘膜損傷為腸缺血再灌注損傷過程中的關鍵一環。移植MSCs通過定居到受損腸道，進而向內皮細胞定向誘導分化。生長因子是已知的促進內皮細胞生長作用最強的細胞因子，Geng等研究發現，針刺聯合MSCs移植在腸缺血再灌注損傷模型中，對保護腸粘膜功能具有促進作用，這種作用是通過促進生長因子參與缺血性內臟損傷后的主動修復過程實現的[30,31]。

5 肝纖維化

肝卵圓細胞具有分化為肝細胞和膽管細胞的能力，在肝纖維化的損傷修復中發揮著重要作用。MSCs移植能夠在受損的肝臟內轉化為肝卵圓細胞，并進一步分化為有功能的肝細胞，起到抗肝纖維化作用[32]。針刺在MSCs向病損組織靶向遷移、分化中發揮作用。鄭志忠等研究發現，針刺聯合MSCs移植可以促進MSCs向肝纖維化模型大鼠受損傷的肝臟遷移[33]。其作用可能是通過促進MSCs向病變肝組織的靶向遷移、分化實現的[34]。

6 心肌梗死

心肌梗死是一類缺血性心臟疾病，心肌梗死區可觀察到大量的心肌細胞凋亡現象[35]。MSCs具有心肌細胞分化潛能和易于獲取等特點，可用于心肌梗死后心肌組織的修復和改善心肌梗死后的心功能[36]。唐關敏等研究發現，針刺預處理聯合MSCs移植在大鼠心肌梗死模型中可以改善心功能，減少心肌梗死面積，增加毛細血管數量，從而更有利于減緩大鼠心肌梗死區的心肌重構[37]。

綜上，針刺聯合MSCs移植在治療神經髓鞘損傷、腦缺血再灌注、腦性癱瘓等疾病的實驗研究方面取得了一定的進展。針刺聯合MSCs移植治療的生物學機制可能與針刺能動員MSCs增多、誘導MSCs定向分化有關。但是，針刺聯合MSCs移植的協同作用是簡單的疊加作用還是促進MSCs的移植效率尚不明確。另外，由于不同實驗室對針刺聯合MSCs移植的研究方向不同，對其機制的研究缺乏系統性。針刺聯合MSCs移植的作用機制研究還不夠深入，進一步明確其發揮治療作用的分子靶點，可為針刺聯合MSCs移植的臨床應用提供更多現代科學依據。

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