干细胞再生治疗

干细胞再生治疗（共7篇）

干细胞再生治疗 篇1

中国飞人刘翔在北京奥运会上因右脚后跟部的剧痛而退出比赛,经过医学专家会诊考虑是跟腱止点处的损伤。由此运动员的肌腱相关的损伤及疾病再次引起了人们的关注。肌腱损伤及肌腱疾病是运动员的常见疾病之一,肌腱病在运动员中的发生,严重的影响了运动员在场上的发挥,并且缩短了运动员的运动寿命,甚至可能导致残疾。

运动员由于长期参加各项体育运动,容易造成肌腱的过度使用,因此肌腱疾病及损伤是运动员中的高发疾病之一。根据西方发达国家的统计数据,大约30%的田径运动员患有阿基里斯(Achilles)肌腱病,且年发病率在7%~9%之间[1]。在长跑运动员当中肌腱病的发病率与年龄成正相关性[2]。除阿基里斯肌腱以外,髌骨肌腱也是疾病的高发区域,并且与运动员所从事的运动项目有一定相关性。例如在排球运动员中患病率是14%,在手球运动员中发病率为13%,篮球运动员中发病率为12%,在田径项目中的发病率约为7%,在足球运动员中大约为2.5%[3]。在顶级足球运动员中,肌腱较高的使用时间被证明是髌骨肌腱病发病的危险因素之一[4]。此外棒球投手和网球手在45岁之前患肩肌腱疾病的危险性要比普通人高4倍左右[5]。由以上这些数据我们可以看出,肌腱病在运动员当中的发病是非常普遍的。并且肌腱病的发生与运动员从事何种运动项目,肌腱过度使用的时间以及强度都有一定的关系。所以肌腱病是运动员的一大健康隐患,也是需要我们广大体育工作者高度重视的疾病之一。那么我们就应该对肌腱损伤及肌腱疾病的病理学特征,治疗手段要有一个大概的认识。近年来再生医学利用医学手段使得损伤或疾病部位组织得到再生,从而回复到损伤前的状态,给各种损伤疾病的治疗带来了新的希望。本文着重介绍基于间充质干细胞的再生疗法在肌腱治疗中的应用及研究现状,为广大体育工作者及从事运动医学研究的科技工作者提供参考。

1 肌腱病及损伤

肌腱病是一种临床症状,通常包括过度使用肌腱造成的损伤,疼痛,渗出,红肿及功能性损伤等[6]。肌腱疾病及损伤虽然可能在不存在肌腱过度使用的情况下发生,但是其发病通常与肌腱的过度使用相关。通常认为阿基里斯肌腱,髌骨肌腱,上肢,肩袖和桡侧伸腕短伸肌的肌腱组织容易因为肌腱的过度使用而发病[7]。所以对于运动员来说这些部位是发病的热点区域。

在肌腱的急性损伤发生之后,通常需要10周的时间才能恢复到健康的状态。肌腱疾病最直接的病理学表现就是肌腱炎和腱鞘炎,肌腱炎的组织学表现有胶原的错误组装,纤维分离,粘液增多,神经,血管增生,同时可能伴有肌腱内的炎症。腱鞘炎是肌腱外层薄膜及腱旁组织的急性或慢性炎症,通常由于重复的过度肌腱使用造成,典型特征是局部的肿胀及非肌腱细胞在肌腱局部的出现。在随后肌腱炎和腱鞘炎发生过程中,许多非肌腱细胞会在肌腱组织出现,例如:成纤维细胞,肌成纤维细胞,脂肪细胞,软骨细胞,骨样细胞等,3型胶原分成上升至30%,健康肌腱细胞的成分大大降低。这些效应可以在身体内大部分的肌腱组织中发生。所以由于损伤及肌腱病变,会使得健康肌腱细胞分成降低,以及肌腱结构成分的变化,现有的治疗手段包括手术和非手术疗法,非手术疗法通常包括,特定的体育锻炼方法,生物物理学疗法等。然而对于肌腱病的治疗效果有限,这就使得我们需要开发出更加有效的疗法。新的疗法不仅需要恢复肌腱的正常成分结构,还需要能够提高肌腱组织正常肌腱细胞的含量从而使损伤后的肌腱真正回复到损伤前的状态,延长运动员的体育生命。再生治疗可以使损伤组织得到再生,从而回复到损伤前状态,所以能够达到肌腱损伤治疗的诸多要求。

2 再生治疗及干细胞疗法

再生治疗简单来讲就是利用医学手段使损伤或疾病组织得以再生,从而使得损伤或疾病得到修复。再生医学(regenerativemedicine,RM)原先指使体内组织再生的理论、技术和外科操作;现在,它的内涵已不断扩大,包括组织工程、细胞和细胞因子治疗、基因治疗、微生态治疗等,国际再生医学基金会(IFRM)已明确把组织工程定为再生医学的分支学科。

干细胞 (stem cells,SC)是一类具 有自我复 制能力 (selfrenewing)的多潜能细胞,在一定条件下,它可以分化成多种功能细胞。根据干细胞所处的发育阶段分为胚胎干细胞(embryonic stemcell,ES细胞)和成体干细胞(somatic stem cell)。所谓胚胎干细胞就是取自于早期胚胎(原肠胚期之前)或原始性腺中分离出来的一类细胞。然而由于对于胚胎干细胞的分离需要破坏胚胎,所以其应用一直以来受到诸多来自伦理学方面的诟病。成体干细胞是指存在于一种已经分化组织中的未分化细胞,这种细胞能够自我更新并且能够特化形成组成该类型组织的细胞。目前普遍认为在身体各种组织中存在着少量的成体干细胞,并且在体内长期处于休眠状态,在组织遭到受到损伤时才开始行驶修复的功能,例如造血干细胞,间充质干细胞等。

根据干细胞的发育潜能分为三类:全能干细胞(totipotent stemcell, TSC )、多能干细胞 (pluripotent stem cell)和单能干细胞(unipotent stem cell)。由于干细胞具有强大的分化能力,所以干细胞一直以来都是再生医学研究中的热点领域,同时以干细胞为基础的再生治疗也是未来最具潜力的疗法。在体内将外源的干细胞注入损伤部位,使得干细胞分化成为组织中的正常细胞(比如分化成为健康的肌腱细胞)就可以使得损伤组织得以自我再生,恢复到损伤前的状态。可以预见这一领域的突破会给包括肌腱损伤在内的众多疑难病症带来治疗的希望。

3 间充质干细胞在肌腱再生治疗中的应用

临床前动物实验研究显示,细胞治疗可以提高肌腱细胞的数量同时使得肌腱组织得以再生(而不是修复)。对于肌腱损伤的细胞治疗的临床研究,目前已有一些小样本的1期或2期临床研究正在进行中或是已经完成。这些研究着力于评价疗法的安全性,不同种类细胞的治疗效果。目前用于肌腱损伤治疗的细胞种类有,间充质干细胞、胚胎干细胞、肌腱来源的细胞以及皮肤成纤维细胞。由于间充质干细胞具有免疫惰性,易于分离等特性,所以具有很高的开发价值。

间充质干细胞是一种多能成体干细胞,并且可以从多种成体组织中分离获得,骨髓和脂肪组织是间充质干细胞比较经典的来源,另外同时在体内也证明了间充质干细胞在体外形成肌腱组织的能力,同时在体内也证明其在体外修复肌腱组织的效果。研究证明间充质干细胞相对于其他细胞种类具有较低的免疫原性,所以由于间充质干细胞具有众多诸如:容易获得,容易分离纯化,易于体外培养及增殖,较低的免疫原性等优良特性,使得其可以在再生医学及组织修复中作为一种理想的种子细胞而得以应用。

临床前动物实验中肌腱裂伤,缺损及胶原诱导的肌腱病是最常用的动物模型。研究表明间充质干细胞移植入兔肌腱病模型的阿基里斯肌腱,有助于在肌腱早期愈合的过程中提高相关组织病理学,及生物力学参数。如果将细胞植入各种支架材料,则可以为细胞提供依附,另外可以促使细胞在组织中有序生长,同时也可利用材料表面特性控制细胞在体内的行为。在体外将间充质干细胞植入胶原水凝胶支架,随后植入兔的肌腱,28%的实验动物出现异位钙化现象(由于成骨分化)。在随后的研究中发现了碱性磷酸酶(成骨标志物)水平的上升。另外,(PLGA)支架也被用于肌腱再生修复研究,有研究用间充质干细胞结合PLGA材料在兔阿基里斯肌腱部位修复了1cm的肌腱缺损,并且比较没有PLGA支架修复的实验动物,修复后的肌腱具有更高的拉伸强度。

在胶原诱导的动物模型中,研究表明间充质干细胞疗法同样具有很高的再生效果。间充质干细胞疗法在大动物中也有大量实验数据。在对11匹实验马的肌腱病模型注射间充质干细胞后,9匹在随后表现明显的疗效。另外一项研究中16匹马有14匹出现疗效并没有出现任何并发症。因此肌腱病的间充质干细胞疗法目前已经有了大量的动物实验证据。不仅仅可以提高各项组织病理学指标,促进损伤愈合,以及缺损的修复,同时还有证据表明该疗法可以提高肌腱中1型胶原的含量,这样就可以回复肌腱的正常结构,及应力强度。所以间充质干细胞疗法在肌腱病的治疗中具有潜在的开发价值。

然而,间充质干细胞的临床应用受到了一定的限制。其中,间充质干细胞在植入后细胞较低的存活率是主要的阻碍之一。动物模型试验得到的证据表明,仅有5%的植入细胞能够在植入组织存活两周[8]。在小鼠动物模型中也同样观察到了与之相同的细胞存活率[9]。因此,细胞存活率可能是制约间充质干细胞治疗的主要障碍。为了加速间充质干细胞的临床应用,造成植入细胞凋亡的主要因素应该得到进一步的确认。另外有研究表明,间充质干细胞治疗在体内的治疗效果并不是因为其在体内的分化作用,而是因为间充质干细胞的旁分泌作用。外源间充质干细胞在体内是否能够分化,以及具体的分化机理目前尚不十分的明确,仍然需要进一步的研究得以确定。所以间充质干细胞最终是否能够真正走上临床应用,为肌腱损伤的运动员解除病痛在于这些问题的克服。

4 结论及展望

肌腱损伤是限制运动员运动生命,影响运动员场上表现的主要原因之一。并且肌腱损伤及疾病在运动员中的发病率较为普遍,现有的疗法不能得到很好的疗效,无法使肌腱真正回复到损伤前的状态。再生治疗的发展给广大体育工作者带来了健康的希望。其中基于间充质干细胞的再生疗法具有广阔的应用前景,并且在诸多临床前试验中得以证实。然而间充质干细胞疗法的应用仍然存在一定障碍。外源间充质干细胞在体内的凋亡,以及体内分化机理的不明确使得间充质干细胞的临床应用受到限制。

近年来科学家针对间充质干细胞的应用中存在的障碍提出来许多解决方案。例如,将间充质干细胞再生疗法与基因治疗相结合,利用DNA基因治疗,及siRNA治疗手段对间充质干细胞进行基因改造,使细胞在体内定向分化从而提高细胞疗法的可控性。另外利用该技术也可以抑制间充质干细胞在体内的凋亡从而提高治疗效果。可以预见,在不久的将来,间充质干细胞再生疗法将在科学家的努力下最终走上临床应用,在肌腱损伤的治疗中发挥强大的治疗效果,使因肌腱损伤退出赛场的运动员重新回到赛场,使患有肌腱病的运动员回复到以前的状态更好的投入训练与比赛。运动员们将会在在科学坚强后盾的支持下,在赛场上实现更快、更高、更强的体育梦想。

干细胞再生治疗 篇2

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2005-2013年在我院治疗的重型再生障碍性贫血患者52例, 其中男28例, 女24例, 年龄10~68 (39±4.6) 岁。均符合其诊断标准[2], 包括全血细胞的减少, 骨髓增生广泛重度减低, 患者起病急, 有贫血进行性加重、严重感染和出血的症状等, 并排除其他疾病。

1.2 治疗方法

用药之前过敏试验阴性后, SMV3及SMV8各5mg加入0.9%氯化钠注射液中缓慢静脉滴注, 每天1次, 7d为1个疗程。在用药过程中可使用糖皮质激素防治过敏反应。

1.3 疗效评价

按照第8版《内科学》[3]再生障碍性贫血的疗效标准进行评估, 总有效率= (治愈+缓解+明显进步) /总例数×100%。

1.4 统计学方法

采用SPSS 10.0软件对数据进行统计分析。计量资料以±s表示, 治疗前后数据比较采用配对t检验;计数资料以率 (%) 表示, 数据间比较采用χ2检验。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 血常规变化

治疗后血红蛋白、血小板和白细胞计数明显优于治疗前, 差异有统计学意义 (P<0.05) 。见表1。

2.2 患者治疗后疗效

术后对患者进行了5~12个月的随访, 基本治愈15例, 缓解21例, 明显进步6例, 无效10例, 总有效率为80.77% (42/52) 。

3 讨论

再生障碍性贫血是一种比较常见的血液系统疾病, 老年人中发病率较高。其发病机制不明, 但研究表明与免疫因素有着密切的联系。重型再生障碍性贫血是再障的一种类型, 其发病急, 进展快, 病情严重常以出血和感染发热为首起及主要表现, 病死率较高。本组应用抗T淋巴细胞单克隆抗体对重型再障进行治疗, 取得了比较好的疗效。

(±s)

注:与治疗前比较, *P<0.05

研究表明, T细胞功能异常与再生障碍性贫血的发生有着密切的联系, T细胞功能发生异常, 并异常增殖, 造成外周血中异常T淋巴细胞迅速增高[4]。一方面, 对造血祖细胞的生长造成直接的抑制;一方面, 这种异常的T淋巴细胞会分泌γ-干扰素, 对骨髓的造血功能造成间接的抑制, 骨髓造血功能减低或重度减低, 从而使外周血中红细胞、白细胞和血小板3系降低, 出现贫血、感染和出血的综合症状。因此, 本组选用抗T细胞单克隆抗体对重型再生障碍性贫血的患者进行治疗。抗T细胞单克隆抗体对其特异性的T细胞进行抑制, 从而使其对造血功能的抑制作用降低, 使患者的造血功能得以恢复, 外周血中3系细胞升高。从结果来看, 治疗后患者的血红蛋白、血小板以及白细胞计量均得到了一定的恢复, 患者的有效率也比较高, 说明抗T细胞单克隆抗体对于治疗重型再障是有效的。

综上所述, 对于重型再生障碍性贫血患者, 应用抗T细胞单克隆抗体进行治疗, 可以使骨髓造血功能得到一定的恢复, 提高治疗有效率, 值得临床推广。

摘要：目的 探究抗T淋巴细胞单克隆抗体治疗重型再生障碍性贫血的疗效。方法 选取2008-2012年收治的重型再生障碍性贫血患者52例, 应用抗T细胞单克隆抗体进行治疗, 并对治疗效果进行观察。结果 治疗后患者血红蛋白、血小板及白细胞计数均较治疗前升高, 与治疗前比较差异有统计学意义 (P<0.05) 。术后对患者进行了512个月的随访, 总有效率为80.77% (42/52) 。结论 对于重型再生障碍性贫血的患者来说, 应用抗T细胞单克隆抗体进行治疗, 可以提高患者治疗的有效率, 而且副作用比较小, 值得临床推广使用。

关键词：抗T细胞单克隆抗,重型再生障碍性贫血,疗效

参考文献

[1] 王红艳, 郭占冰, 宋美娟.二次抗淋巴细胞球蛋白治疗重型再生障碍性贫血的临床观察与护理[J].护士进修杂志, 2013, 28 (14) :1270-1272.

[2] 张乐琴, 肖扬, 蒋祖军.骨髓间充质干细胞干预再生障碍性贫血患者树突状细胞的成熟分化[J].中国组织工程研究, 2013, 17 (19) :3443-3448.

[3] 葛均波, 徐永健.内科学[M].8版.北京:人民卫生出版社, 2013.

干细胞再生治疗 篇3

关键词：贫血, 再生障碍性/中西医结合疗法,苁蓉益肾颗粒/治疗应用,环孢菌素A/治疗应用,人类,男 (雄性)

纯红细胞再生障碍 (pure red cell aplasia, PRCA) 是以骨髓红系造血功能障碍为特征少见的综合征。发病机制与T淋巴细胞介导的自身免疫损伤有关[1]。免疫抑制剂、雄激素及激素是本病的主要治疗手段, 但免疫抑制剂如环孢菌素A、雄激素和激素在联合治疗疾病过程中会出现明显的药物副作用, 给疾病的治疗带来困难。笔者运用苁蓉益肾颗粒联合环孢菌素A治疗纯红细胞再生障碍取得较好的疗效, 且副作用较少, 现将结果报道如下。

1 临床资料

1.1 病例选择

48例PRCA患者均为2004-06～2008-05住院及门诊随访病例。行血常规、骨髓常规和骨髓活检确诊, 诊断符合国内标准[2]。

1.2 一般资料

48例患者按入院先后顺序随机分成两组, 治疗组24例;年龄38～81岁, 平均58.8岁;病程2～8月, 平均 (4.7±1.9) 月。对照组24例;年龄41～79岁, 平均60.5岁;病程3～7月, 平均 (4.8±1.3) 月。两组患者资料对比无显著性差异, 具有可比性。

2 方法

2.1 治疗用药

对照组用环孢菌素A软胶囊 (50mg/粒, 杭州中美华东制药有限公司生产, 国药准字H10960123) , 每次100mg, 每日2次;联合安特尔 (0.2g/粒, 江苏联环药业股份有限公司, 国药准字H20023116) 每次0.2g, 每日3次。治疗组给予环孢菌素A, 用法同对照组, 联合苁蓉益肾颗粒 (2g/袋, 内蒙古兰太药业有限责任公司生产, 国药准字 Z20030099) , 每次1袋, 每日2次, 两组均治疗12周。治疗过程中不使用其它促进红细胞生成的药物。

2.2 观察指标及检测方法

2.2.1 标本采集

2组病人分别于治疗前和治疗4、8、12周后, 清晨抽取空腹静脉血6ml, 取2ml做血常规检查红细胞、血红蛋白、红细胞压积。

2.2.2 性激素检测

分别取上述采集血标本4ml常温下放置2小时, 3000r/min离心10分钟, 取上清液, 应用电化学发光免疫测定试剂, 于Elecsys2010免疫测定分析仪 (瑞士罗氏公司) 上测定雌二醇 (E2) 、泌乳素 (PRL) 、睾酮 (T) 。

2.2.3 淋巴细胞亚群分析

分别取对照组与治疗组肝素抗凝全血100μl, 加入20μl三色荧光CD3-FITC/CD8-PE/CD4-APC试剂, 室温避光孵育30分钟, 加入FACS溶血素2ml, 室温下10～15分钟, 再离心 (1000r/min) 5分钟, 去上清液后加入400μl PBS缓冲液, 混匀, 于FACS C alibur (美国Becton dickinson公司) 流式细胞仪检测。

2.2.4 不良反应

观察药物使用过程中的不良反应, 并确定与治疗药物有关。每2周检测1次肝肾功能、电解质。计数资料采用χ2检验。

2.3 统计学分析

应用SPSS12.0软件进行统计学处理, 计量资料采用undefined表示, 两组间比较采用t检验;组间差异性比较采用单因素方差分析;计数资料采用χ2检验。。

3 治疗结果

3.1 疗效标准

以4周为1疗程进行疗效分析, 按照国内通用的标准进行疗效评价[2]。基本治愈:Hb恢复正常, 血红蛋白≥120 g/L;有效:血红蛋白较治疗前至少上升l5g/L;无效:未达到明显进步者。

3.2 结果

3.2.1 两组临床疗效分析

对照组24例, 基本治愈12例, 有效10例, 无效2例, 有效率91.67%;治疗组24例, 基本治愈8例, 有效11例, 无效5例, 有效率79.17%, 两组有效率相比无统计学意义 (P>0.05) 。

3.2.2 两组治疗前后血常规变化

见表1。

与治疗前比较*P<0.05, **P<0.01

3.2.3 两组治疗前后雌二醇 (E2) 、泌乳素 (PRL) 、睾酮 (T) 的变化

见表2。

与治疗前比较*P<0.05, **P<0.01

3.2.4 两组治疗前后淋巴细胞亚群分析

见表3。

与治疗前比较*P<0.05, **P<0.01;与对照组同时间比较▲P<0.05

3.2.5 两组不良反应

对照组肝功能损害10例, 胃肠道不适8例, 牙龈增生5例, 多毛3例, 高血压3例, 肾功能损害3例;不良反应共18例。治疗组肝功能损害6例, 胃肠道不适5例, 牙龈增生3例, 多毛1例, 高血压1例, 肾功能损害1例;不良不应共11例。两者相比有统计学意义 (χ2=0.039, P<0.05) 。

4 讨论

纯红细胞再生障碍 (PRCA) 分为先天性和获得性两大类, 获得性PRCA确切的发病机制不明, 临床上有合并胸腺瘤、自身免疫性疾病和病毒感染的倾向, 免疫抑制治疗对其有效。近年来多数学者认为T细胞介导的细胞免疫是纯红再障的主要发病机制之一。在纯红细胞再生障碍患者中有CDundefined/CD+8比值下降, 甚至倒置, 外周血单个核细胞表面标志分析为CD+3, CD+4和CD+8, 并且胸腺组织中亦有CD+8细胞增生[3]。此外细胞因子如IL-2、TNF-α在纯红再生障碍性贫血发病中也可能起到一定的作用。

性激素对免疫系统功能的调控复杂而多样, 不同浓度、不同靶细胞、不同作用条件下均可导致不同的影响, 雌激素对一些促炎症因子有重要影响, 如IL-6、IL-1和TNF-α[4], 雌激素的这种作用称为“前炎症作用” (proinfalmmation) , 主要是雌激素的羟化产物所致, 而睾酮可抑制这些炎症细胞因子的作用[5]。泌乳素 (PRL) 既是内分泌激素, 可调控性激素 (如E2、T) 等分泌, 又是细胞因子, 对机体各器官起着广泛的调节作用。我们的研究表明纯红细胞再生障碍性贫血患者泌乳素及雌二醇都有明显的上升, 而睾酮水平明显下降。雌二醇水平的上升对红系造血产生负作用, 而睾酮水平的下降又进一步使红系造血受累, 从而加重病情, 故笔者推测纯红细胞再生障碍发病与性激素水平变化有关。由于男性性激素水平与女性性激素水平不同, 故本研究选取男性纯红再障为研究对象。

苁蓉益肾颗粒主要成分为肉苁蓉、菟丝子、茯苓、巴戟天、五味子、车前子, 具有补肾填精功效。药理学研究表明其可增加未成熟小鼠的血清睾酮含量, 并可部分提高正常及环磷酰胺致免疫低下小鼠的免疫功能[6]。

环孢菌素A作为纯红细胞再生障碍治疗的主要手段, 其机制主要通过阻断IL-2受体表达来阻止细胞毒性T淋巴细胞的激活和增殖, 抑制产生IL-2和γ干扰素, 其治疗PRCA的有效性已获公认[7]。环孢素菌A联合雄激素治疗PRCA效果较肯定[8], 但是两者联合使用的药物不良反应较大, 会影响临床进一步治疗。

本文应用苁蓉益肾颗粒联合环孢菌素A治疗纯红细胞再生障碍的疗效与对照组相比无明显的统计学意义 (P>0.05) , 且药物的不良反应明显减少, 两组患者治疗后淋巴细胞亚群变化有差异。苁蓉益肾颗粒治疗本病可能有两方面作用: (1) 促进睾酮分泌, 从而刺激内源性红细胞生成素, 使红细胞生成增加; (2) 可增强环孢菌素A的免疫调节功能。

参考文献

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[2]张之南, 沈悌主编.血液学诊断及疗效标准.第3版, 北京:科学出版社, 2007:25.

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[4]Zheng SX, Vrindts Y, Lopez M, et al.Increase in cytokine production (IL-1beta, IL-6, TNF-alpha but not IFN-gamma, GM-CSF or LIF) by stimulated whole blood cellsin postmenopausal osteoporosis.Maturitas, 1997, 26 (1) :63.

[5]Janele D, Lang T, Capellino S, et al.Effects of testosterone, 17beta-es-tradiol, and downstreamestrogens oncytokine secretionfromhumanleuko-cytesinthe presence and absence of cortisol.Ann N Y Acad Sci, 2006, 1069:168.

[6]汪兴生, 解光艳, 史学礼, 等.淫羊藿等四味中药对SD雄性大鼠生殖内分泌的影响.中国中医药科技, 2005, 12 (6) :380.

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毫米波阻止癌细胞再生 篇4

日前，在以色列特拉维夫召开的第三届国际IEEE微波、通讯、天线和电子系统会议上，以色列阿里埃勒大学与丹麦大学合作宣布用毫米波照射肺癌细胞，使癌细胞失去了再生能力，而对健康细胞并不受影响，这对治癌放射疗法是大的喜讯。

目前治癌所用的辐射为电离辐射，它既能杀死癌细胞也会破坏其它的细胞，选择非电离的毫米波辐照，它只破坏细胞的某些功能而不破坏细胞本身。毫米波不同于可见光和微波，其生成有一定难度，但阿里埃勒大学自由电子激光实验室用特殊的磁结构和加速电子的方法获得了这种毫米波，它不同于安检探测用的辐射源。

毫米波治癌尚属首创，还需要进一步研究，该项目得到了丹麦伊娃亨利基金会的资助，正在对毫米波治癌开展进一步实验和研究。

干细胞再生治疗 篇5

1材料与方法

1.1材料

1.1.1清洁雄性Wista大鼠 (250 g左右, 厦门大学医学院动物实验中心提供) 50只, 实验组和对照组各25只。

1.1.2骨髓间充质干细胞, 由广州赛业生物工程有限公司提供 (后附赛业公司干细胞培养协议及MSCs流式鉴定书) 。

1.2实验方法

1.2.1 MSCs的制备:由广州赛业生物工程有限公司制备并提供 (见1.1.2) 。

1.2.2大鼠腓神经与胫神经端侧吻合模型制作:大鼠乙醚麻醉, 术野消毒后显露右侧坐骨神经及其分出的胫神经和腓神经, 在分叉口下0.5 cm处切断腓神经, 显微镜下操作, 将腓神经远断端与胫神经呈45°行端侧吻合, 吻合处胫神经外膜开窗, 以10-0无损伤外科缝线缝合4-6针不等;腓神经近断端游离后向近端反转90°缝合于邻近肌肉。所有大鼠均取右侧进行实验。

1.2.3 MSCs移植:所有大鼠随机分为实验组和对照组, 每组各25只。在端侧吻合术后1周, 实验组大鼠尾静脉注射1×107制备好的MSCs。对照组无特殊处理。

1.2.4在术后2、3、4、8、12周时分别对实验组及对照组各5只大鼠的后肢外观、步态、神经功能指数等进行观察, 双侧胫前肌湿重恢复率测定, 腓神经及胫神经端侧吻合口上下各1 cm处切断、留取神经标本进行固定、脱水、蜡块包埋、薄层切片, 行HE染色。

1.3统计学方法

使用SPSS 19.0统计软件进行分析。所有数据均用±s表示, 使用t检验分析, P<0.05为有显著性差异, 有统计学意义。

2结果

2.1大体外观观测结果

实验组及对照组大鼠在术后2、3、4周时均可见手术侧下肢垂足、小腿肌萎缩, 大鼠行走步态不稳;术后8周及12周时实验组大鼠步态恢复较对照组明显。

2.2腓神经功能指数 (PFI) 测定

自制一纸箱, 规格为50 cm×10 cm×15 cm (长×宽×高) , 两侧开口, 箱底铺白纸。大鼠双侧后足蘸印油后使其自纸箱一侧进入, 自另一侧走出。白纸上每侧可留下3~4个足印, 分别测量实验侧 (E) 和正常对照侧 (N) 的足印长度 (PL) 及足趾宽度 (TS) , 均取最大值, 精确到mm, 计算PFI (PFI= (EPL-NPL) /NPL+80.3× (ETS-NTS) /NTS-13.4) , 见表1。

2.3胫前肌湿重恢复率测定

术后2、3、4、8、12周时乙醚麻醉致死大鼠, 完整切取各组大鼠两侧的胫前肌, 分别于电子天平测定胫前肌湿重, 恢复率= (实验侧胫前肌湿重/健侧胫前肌湿重) ×100%, 见附表2。

2.4神经端侧吻合口镜下观察

实验组与对照组镜下所见, 术后2、3、4周未见明显差异, 术后8周及12周镜下观察可见实验组端侧吻合口神经芽突生长较对照组明显, 神经纤维较平滑, 较少团曲扭转, 神经细胞数也较为丰富 (见附图1) 。

注:术后第8周及12周两组大鼠PFI对比, P<0.01, 有显著性差异, 有统计学意义。

注:术后8周及12周时P<0.01, 有显著性差异, 有统计学意义

注:对照组8周吻合口 (图中右侧为腓神经) 实验组8周吻合口 (图下方为腓神经)

3讨论

3.1周围神经损伤的现状

各种因素造成的周围神经损伤越来越多, 造成患者终生残疾, 严重影响日常生活和工作。在这类患者中有相当一部分神经遭到严重破坏, 无法直接行端端吻合修复, 只能通过自体神经移植等来修复, 但这又会造成供体神经支配区的感觉或运动障碍, 因此, 在条件许可的情况下就近选择合适的神经主干来进行端侧吻合, 以修复受损神经不失为一个较好的选择。

3.2周围神经端侧吻合术后神经生长的原理及功能恢复

近年来国内外多项研究发现, 神经断端Waller变性后雪旺细胞可快速增生, 产生大量体液因子如神经生长因子 (NGF) 等, 能够诱导神经发生侧突出芽。端侧吻合适用于神经离断、毁损且无法直接行端端吻合者。研究发现, 端侧吻合后远端失神经支配的肌肉功能约为端端吻合的2/3[1], 与神经移植 (有两个吻合口需要通过) 后肌肉功能的恢复相当[2]。

3.3 MSCs移植对端侧吻合后神经再生及功能恢复的影响

MSCs具有自我更新和多向分化的潜能, 在适宜的培养条件下能够在体外稳定的生存和繁殖, 并能保持多向分化能力, 是体外操作的理想细胞。避免了免疫排斥反应和有关伦理学的问题[3]。本实验在神经端侧吻合后1周[4]给予静脉注射MSCs, 实验组大鼠在多个观察指标上均较单纯端侧吻合者明显有所提高。实验组大鼠的步态早期表现为失神经支配:步态拖拉、足下垂, 术后8周及12周时实验组大鼠的步态明显好于对照组。PFI有显著性差异。术后第2、3、4周时两组大鼠胫前肌湿重恢复率并无显著性差异, 但实验组大鼠在8周及12周的表现则较明显地好于对照组, 提示MSCs对神经断端侧突出芽有一定的作用。镜下观察同样可见到实验组大鼠的神经吻合口有较多神经细胞生长, 神经细胞的数量和有序程度亦高于对照组。大量神经营养因子如NGF等在局部分泌, 是神经能够通过侧突出芽的方式再生的重要因素[5]。MSCs能够分化为神经样细胞, 在自身表达和分泌神经营养因子的同时, 介导宿主细胞表达和分泌神经营养因子, 促进神经再生[6]。

3.4结论

总之, MSCs在一定条件下可分化为神经样细胞, 并能分泌神经营养因子及部分细胞外基质, 对周围神经损伤的修复有明显作用。周围神经损伤后如缺损过大, 不能直接行端端吻合时, 端侧吻合是比自体神经移植更好的选择之一, 因其可避免神经移植的供体神经区域出现新的感觉以及功能障碍, 而后期的功能恢复相当。MSCs的应用可进一步促进端侧吻合后吻合口神经的再生, 提高神经损伤后运动及感觉功能的恢复。

摘要：目的 周围神经损伤是临床常见的难题, 干细胞移植治疗各种疾病已成为一种新的医学发展趋势。本实验的目的是研究大鼠MSCs移植后对大鼠周围神经端侧吻合后神经吻合口处神经轴突再生的影响。方法 50只Wistar大鼠随机分为2组, 均在显微镜下制成腓神经与胫神经端侧吻合模型。1实验组:在端侧吻合术后1周尾静脉注射1×107制备好的MSCs;2对照组:不予特殊处理。分别在术后2、3、4、8、12周进行取材, 对比镜下吻合口神经再生情况、测定腓神经功能指数 (PFI) 、测定双侧胫前肌湿重恢复率。结果 术后8周及12周时实验组大鼠行走步态较对照组大鼠稳定;术后8周及12周时实验组大鼠的胫前肌湿重恢复率较对照组明显增加;大鼠神经端侧吻合标本镜下观察:实验组端侧吻合口神经芽突生长较对照组明显, 神经细胞也较为丰富。结论 周围神经损伤在无条件进行端端吻合修复时可采用端侧吻合的方式进行修复, MSCs可有效地促进端侧吻合后的神经再生, 促进神经功能的恢复。

关键词：骨髓间充质干细胞,移植,周围神经,端侧吻合,神经再生

参考文献

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[3]胡辉, 黄继锋, 张伟才, 等.神经营养因子体外诱导鼠骨髓间充质干细胞分化为神经样细胞的基础研究.华南国防医学杂志, 2012, 26 (6) :532-535.

[4]陈少强, 林建华.骨髓间充质干细胞移植治疗脊髓损伤的研究现状[J].中国修复重建外科杂志, 2007, 21 (5) :507-511.

[5]孙贵新, 王欢.周围神经端侧缝合修复神经缺损的研究与应用[J].中国组织工程研究与临床康复, 2011, 15 (28) :5309-5312.

干细胞再生治疗 篇6

组织工程神经支架是替代自体神经移植的一种有前途的产物,通过外科手术将其植入神经断端之间,促进神经再生。神经支架可成功连接短距离周围神经损伤已被许多学者认可,但是缺乏雪旺细胞( Schwann cells,SC) 或内部支架支撑的神经支架无法有效地修复长距离的周围神经缺损[1]。作者对近年来雪旺细胞与组织工程神经支架用于周围神经再生的相关研究进展作一综述。

1SC的功能特点

SC是周围神经系统中主要的神经胶质细胞,也是第一个且最广泛用于组织工程神经支架移植的细胞, 在PNI中,SC对神经元的生存和功能、神经纤维的再生和神经传导功能的恢复起着不可或缺的作用。

在PNI的应答中,SC的表型迅速发生变化为轴突再生提供了一个通道,这是神经再生的关键。SC还能产生各种高水平的生长因子,如神经生长因子、脑源性神经营养因子、胰岛素样生长因子、神经胶质源性生长因子等。另外,SC还具有吞噬作用,参与初步清理髓鞘碎片。在SC被植入PNI损伤的位点后,用遗传标记技术可追踪到其积极地参与了神经再生[2]。

2SC的来源

2.1同种异体SC

在20世纪80年代,同种异体SC首次被用于支持细胞用于PNI的修复。因为SC移植后会产生排斥反应,所以必须同时应用免疫抑制药物。

2.2同源性SC

由于免疫排斥反应的存在,使用同源性SC似乎是一个更好的选择。Tohill等就同种异体SC和同源性SC对修复大鼠间距为10 mm的坐骨神经损伤的效果进行比较,结果表明,在移植的第6周,同种异体SC被宿主所排斥,而同源性SC仍被认同; 同种异体SC和同源性SC增加轴突再生的距离是一样的,但同源性SC轴突再生的数量更多一些[3]。

2.3自体SC

自20世纪90年代以来,自体SC已经开始尝试作为支持细胞使用。接种有自体SC的神经支架已被证明可以有效地修复大鼠正中神经的缺口,实现和自体神经移植一样的结果[4]。

2. 4 SC 系

因为初代SC的分离和培养是一个耗时的过程, 永生化的雪旺细胞系已被纳入研究人员的实验考虑中。据报道,SC TM41细胞系近似于初代雪旺细胞。 然而,与含有初代SC的移植物相比,含有SC系TM41的移植物轴突再生显著减少。即使脑源性神经营养因子转导的TM41细胞系神经再生反应比亲代的TM41细胞系更强,但还是达不到和初代SC相同的程度[5]。

3各种神经支架材料的研究现状

3.1同种异体或异种组织类

除了自体神经移植,自体非神经组织( 如肌肉、血管、肌腱和神经外鞘等) 的移植一直被尝试作为神经支架来连接周围神经间距,虽然已显示出成功的修复[6], 但是存在来源不足和宿主排斥的问题。Alberti等将脱细胞的牛肌腱与SC结合,体外联合背根神经元共培养证明其可以促进神经再生[7]。

3.2天然生物聚合物类

3. 2. 1胶原和其他细胞基质成分大多数细胞在多细胞生物中都是由复杂而混合的无生命材料包裹,这些无生命材料称为细胞外基质( extracellular matrix, ECM) ,包括胶原、层粘连蛋白、纤连蛋白等,在轴突再生中起到重要的作用。

例如,由猪Ⅰ型胶原蛋白溶液形成的、晶体定向控制的、具有导向作用的多孔支架,经实验证明再生的神经通过直径在20 ~ 120 mm、纵向紧密包装的管道,可延长至整个支架的长度[8]。

3. 2. 2甲壳素、壳聚糖等天然多糖类甲壳素是继纤维素之后,在自然界发现的第二大富产的多糖,它可以从甲壳类动物的外壳、昆虫的外骨骼及真菌的细胞壁中提取出来。壳聚糖和甲壳素一样,作为生物材料具有良好的生物特性,且更容易处理。它们已经被越来越多地应用于神经组织工程之中[9]。

3. 2. 3丝素蛋白和其他天然蛋白质天蚕丝一直在医学上被用作手术缝合线,直到最近蚕丝蛋白的发现。 蚕丝蛋白是天蚕丝的一种核心蛋白质,已经被迅速应用于生物医学领域,因为它可以免除不良的机体免疫反应。同样地,从头发、羊毛、指甲和羽毛中提取出的角蛋白和其他基质蛋白也被尝试作为新型支架材料用于PNI的修复。

3.3合成材料

3. 3. 1非降解合成材料从历史上看,非降解合成材料的尝试都早于可降解合成材料。自20世纪60年代硅胶被用于周围神经修复的研究以来,因其惰性和弹性使硅胶管成为制造神经支架的第一个和最常用的合成材料。非降解支架也使用塑料制造,如丙烯酸聚合物、聚乙烯、弹性体等[10,11,12].

3. 3. 2可降解合成材料为了克服非降解合成材料的缺点,科学家们开始使用可降解合成材料制作神经支架。此类材料要求在合适的时间内完成降解,并且其降解产物可以被机体吸收,仅伴有轻微的异物反应。

脂肪族聚酯是一类常见的可降解合成聚合物,其中聚乳酸、聚乙醇酸、聚已酸内酯和它们的共聚物,已经被批准成为在医疗器械领域使用的生物材料之一。 除此之外,聚磷酸酯、聚氨酯和一些带电聚合物也一直在试图用于制作神经支架[13]。

4SC的应用

在周围神经再生的动物实验中,很多研究者将SC作为支持细胞来研究组织工程神经支架对周围神经再生的作用。现将近年来的一些相关动物实验归纳总结如表1所示。

干细胞再生治疗 篇7

关键词：可注射性,壳聚糖,富含血小板血浆,骨髓基质干细胞,牙周组织再生

组织工程技术为牙周组织再生带来了新的研究领域[1,2,3],支架材料的生物相容性、生长因子的安全性及寻找理想的种子细胞一直是研究的热点。壳聚糖/β-甘油磷酸钠(chitosan/β- glycerol phosphate disodium salt, C/GP)呈生理中性,37 ℃时可以形成半固体凝胶并且对大分子药物具有缓释性[4];C/GP还具有可降解性及良好的生物相容性,可以作为活细胞的载体并保持细胞的活性[5]。富含血小板血浆(platelet- rich plasma, PRP)含有多种高浓度的生长因子,并且可以从自体外周血中提取,无免疫排斥反应,已经被广泛应用于口腔科、骨科等组织工程研究领域[6]。骨髓基质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells, BMSCs)具有多向分化潜能、取材方便、来源充足、增殖能力强、易于接种成活等优点,是比较理想的种子细胞[7]。本实验将C/GP单独或同时负载PRP和BMSCs,注射入犬的牙周缺损模型处,观察牙周再生的效果。

1 材料和方法

1.1 主要试剂与仪器

医用级壳聚糖(博益特生物公司,脱乙酰度91%,青岛); β- 甘油磷酸二钠、牛凝血酶、胰蛋白酶(Sigma,美国); 胎牛血清(Hyclone,美国),DMEM培养液(低糖型,Gibco,美国),人淋巴细胞分离液(索莱宝生物公司,北京),乙酸(优级纯,国药集团),CO2恒温细胞培养箱(Heraeus,德国),倒置显微镜(Olympus,日本),健康雄性杂种犬3只(青岛大学实验动物中心)。

1.2 方法

1.2.1 C/GP凝胶的制备

将0.2 g壳聚糖加入8 ml 0.1 mol/L乙酸溶液中,磁力搅拌器持续搅拌2 h。将0.56 g β- GP溶于2 ml双蒸水中,振荡搅拌器持续震荡5 min。 2 种溶液冰浴15 min后将β- GP逐滴加入到壳聚糖溶液中,并持续搅拌10 min。获得壳聚糖质量浓度为2%、 β- GP质量浓度为5.6%的C/GP溶液。

1.2.2 PRP的制备

参考文献[8]方法,抽取犬静脉血10 ml,可制备约1 ml PRP。

1.2.3 犬BMSCs原代培养及诱导分化实验

参考文献[9],采用髂后上棘骨穿法采集犬的骨髓,原代培养BMSCs。参考文献[3]的方法,对第3 代BMSCs进行成脂及成骨诱导实验。

1.2.4 根分叉缺损模型的制备及处置

选取每只犬上颌的第二、三前磨牙及下颌第二、三前磨牙和第一磨牙共10 颗牙为实验牙,3 只犬共30 颗牙进行实验,每千克体重肌注0.1 ml陆眠宁麻醉。参考文献[10]的方法制备前磨牙区Ⅱ度根分叉缺损,采用改良垂直褥式法严密缝合缺损处龈瓣。然后随机分组进行处置:A组,为空白对照组,不在根分叉缺损内进行注射;其余各组注射剂为B组:C/GP, C组:C/GP与PRP按1∶2的比率混合(本课题前期研究证实此比率的结构最理想)[11];D组:C/GP负载106/ml的BMSCs; E组:C/GP 同时负载PRP和106/ml BMSCs; 分别注射入犬牙周缺损处。术后连续3 d肌注青霉素80 万U以预防感染,术后1 周进流食,之后改为半流食。

1.2.5 标本处理和组织学观察

术后8 周处死动物,将标本用4%甲醛固定3 d,Krinstensen's液脱钙,制备5 μm厚的切片,HE染色。组织学观察和测量指标:光学显微镜下观察切迹处到新生牙周组织处的再生情况并用测微尺测量:新生牙骨质(new cementum formation, NC),新生牙槽骨(new alveolar bone formation, NB)及新生牙周膜组织(new periodontal ligament tissue formation, NPL)的生成情况。

1.2.6 统计分析

每个组织块随机取10 张进行组织学测量,应用SPSS 11.0 软件包进行统计学分析,数据以undefined表示,采用ONEWAYANOVA方差分析,统计水准取α=0.05。

2 结果

2.1 C/GP凝胶的性能

制备的C/GP凝胶较均匀透明,pH值为7.1,37 ℃孵箱内约8～10 min形成凝胶。

2.2 PRP的检测

将本方法制备的PRP进行血小板计数,平均值为2 135.53×109 个/L,约全血的8 倍。

2.3 BMSCs成骨诱导分化

培养出犬的BMSCs,并且可以向成脂及成骨方向分化(图 1)。

A: 成脂诱导分化; B: 成骨诱导分化 A: Lipogenic differentiation; B: Osteogenic differentiation

2.4 动物实验结果

各组动物术后行为无明显异常。术后8 周处死动物时,动物健康状况良好,实验牙部位均未见明显的牙石和软垢,牙龈附着愈合良好,探诊深度约1～1.5 mm,探诊偶有出血。

2.5 X线观察各组牙周缺损再生情况

在X线片上可见C、 D、 E组牙周缺损处均出现明显的牙槽骨再生(图 2),骨的高度及密度均高于对照的A组和B组。

2.6 组织学观察及测量结果

组织学观察显示:C组、D组及E组均有明显的新生牙槽骨(NB)、新生牙骨质(NC)和新生牙周膜纤维(NPL)生长(图 3)。其中E组牙周组再生最显著,新生牙槽骨几乎充满根分叉区,牙槽骨成骨密度高;图 3F为E组切迹处的牙周组织再生情况:新生牙骨质从切迹处(Notch)向冠方延伸,牙周膜间隙内有明显的NPL于NB和NC之间。A组和B组为空白对照组及空白凝胶组,新生牙周组织量很少,根分叉内有大量上皮长入。对各实验组新生牙周组织的量化比较见表 1。NB、NC及NPL等指标的组织学测量结果比较发现:C组、D组及E组的NB、NC及NPL指标均明显高于A组和B组 (P<0.05),并且E组的各项指标均高于C组和D组,牙周组织再生效果最明显(P<0.05),而A组和B组的各项指标相比差异无显著性(P>0.05)。

注: ① C组、D组、E组与A组、B组相比较,P<0.05;② E组和C组、D组相比较,P<0.05; A组和B组相比较无显著性差异P>0.05

3 讨论

C/GP凝胶是一种新型可注射型温敏凝胶,已经被作为种子细胞及各类生长因子的载体广泛应用于各类组织工程中[12],Hasegawa等[13]将C /GP/明胶作为支架材料,负载髓核细胞进行体外立体培养,发现与单层培养相比,髓核细胞不仅可以正常增殖,而且氨基葡聚糖和Ⅱ型胶原表达明显增高。PRP含有血小板衍化生长因子、转化生长因子-β、骨形成蛋白等多种生长因子。BMSCs具有多分化潜能,Hasegawa等[13]用绿色萤光蛋白标记BMSCs后植于比格犬的根分叉缺损中,4 周后发现BMSCs可以向牙骨质、 牙周膜及牙槽骨等牙周组织分化。

牙周炎导致的牙周组织缺损多不规则,如何使支架材料及生长因子到达缺损的各个角落是一个需要解决的重要问题。C/GP室温下呈溶液状态,植入体内可以原位凝固并提供空间维持及缓释生长因子的作用,因此可以通过注射的方式将C/GP充盈到需要的部位。本实验中,单纯C/GP凝胶组(B组)和空白对照组(A组)均仅有很少量的牙周组织再生,而且二者差异无显著性(P>0.05)。提示C/GP凝胶本身并不能促进牙周组织再生,但从另一方面验证了C/GP凝胶具有较好的组织相容性,不会引起根分叉缺损区的组织不良反应或阻碍其牙周组织修复。C组和D组均出现了较明显的牙周组织再生,但以E组最显著(P<0.05),可能是C/GP注射入缺损处后原位凝固,为BMSCs提供了一个立体附着、增殖空间,且随着PRP中诸多生长因子在C/GP凝胶中缓慢释放,又促进了BMSCs向牙周组织的增殖、分化。