干细胞治疗在急救创伤中的应用.doc

干细胞治疗在急救创伤中的应用摘要 干细胞是胚胎发育过程中产生的或在个体成长中存留的一些能无限自我更新并同时又能定向分化生成一系列组织的原始细胞，具有自我复制和多向分化能力。干细胞治疗即应用干细胞无限自我更新和定向分化的特性治疗组织器官缺损或功能障碍等疾病。然而，干细胞治疗的运用不仅于此。我们认为，于急救创伤中应用干细胞治疗有更广阔的前景。下面，本文将从急救输血，创伤骨折，创面愈合及创伤美容四个方面阐述干细胞在创伤急救发展情况，为以后干细胞在该方面的利用提供一定基础。关键词 干细胞治疗 创伤 急救正文干细胞是胚胎发育过程中产生的或在个体成长中存留的一些能无限自我更新并同时又能定向分化生成一系列组织的原始细胞，具有自我复制和多向分化能力。一般分为两类即胚胎干细胞与成人干细胞。人类胚胎干细胞是从受精后45天的胚泡。成人干细胞则存在于身体各处的组织之中，其功能是作为替换损伤或老化细胞的储库。 干细胞治疗即应用干细胞无限自我更新和定向分化的特性治疗组织器官缺损或功能障碍等疾病，特别是某些慢性，退行性疾病。这就相当于当我们的组织或器官出现障碍却不能得到有效治疗时，我们通过干细胞移植直接使我们某种程度直接得到一个新的组织或器官，那我们的疾病自然也就治愈了。 然而，干细胞治疗的运用不仅于此。下面，本文将从急救输血，创伤骨折，创面愈合及创伤美容四个方面阐述干细胞在创伤急救发展情况，为以后干细胞在该方面的利用提供一定基础。1. 干细胞治疗在输血方面的应用-骨髓间充质干细胞目前，医学界在干细胞治疗血液疾病种做出了很多尝试。孙丽敏等人2009年1月2010年12月以来，通过对12例重型再生障碍性贫血患者采用骨髓间充质干细胞治疗，基本治愈6例，缓解2例，明显进步4例，除个别患者出现轻微发热外，没有脏器损伤等其他副作用，取得了较好的效果。(1)肖娟等人对15例血液病高危患者进行了单倍体相合外周血造血干细胞移植治疗，随访发现6例无病存活，1例复发存活。(2) 过往文献探究发现，骨髓间充质干细胞是骨髓中除造血干细胞以外的成体干细胞，具有自我更新，横向分化和免疫调节作用，是一种分泌多种细胞因子的较原始骨髓基质细胞，具有基质细胞的特性，能支持造血。（4）由此，我们可以更进一步推断：胚胎干细胞具有分化成任何细胞的潜能，外周造血干细胞可以产生红细胞等血细胞。如果我们能用胚胎干细胞和外周造血干细胞在体外进行培养后回输，那么缺血问题就能很好得到解决。目前，干细胞培养技术所需的时间一般为4-6周，要想让干细胞输血技术得到应用，特别是临床危急病人，培养周期是我们应当考虑的重要问题。另外，对于临床重症患者，入院后仍旧需要输血，我们设想，如果能在该患者一入院是就对其进行干细胞采集和培养，需要时回输回患者体内，那么干细胞输血治疗也就充满了意义。2. 干细胞治疗于创面愈合的应用-骨髓间充质干细胞，表皮干细胞，脂肪干细胞研究发现，局部供血差，营养缺乏，能覆盖创面的上皮细胞不生长，减少或缺失是创面难愈的主要原因。（17）健康状态下，创面边缘的正常皮肤存有一定量的干细胞，他们参与创面修复并发挥重要作用；在难愈性创面中，可促进创面愈合的有利因素消失，使创面周围有再生，分泌功能的干细胞明显减少，活性降低（18）。Altman等利用ADSCs与人脱细胞真皮基质复合，移植到裸鼠皮肤缺损处，发现植入的细胞向血管内皮细胞，成纤维细胞，上皮细胞分化，并能有效的促进创面的愈合（19）创面的形成其根本是组织缺损。干细胞的重要特性是自我更新和增殖分化的能力强，能更好满足修复的需要。在正常皮肤中本身存有一定量的干细胞，其参与创面修复并发挥着重要作用。（5）目前，对创面修复的干细胞包括：骨髓间充质干细胞，表皮干细胞，脂肪干细胞。BORUE等人研究发现骨髓间充质干细胞修复创面的能力（6）。表皮干细胞（ESCs）是指一生中均保持有增殖能力，可增殖分化为表皮中各种细胞，其来源于胚胎的外胚层。作为皮肤组织具有多向分化潜能的干细胞，是皮肤发生，创面修复和重塑的关键。在组织形成的过程中，创面的上皮化是一个重要的过程，它是创面愈合的标志，表皮干细胞的增殖分化则是创面上皮化的基础。在创面愈合的过程中，存在已经分化的表皮细胞向表皮干细胞去分化的现象，并且这种去分化来源的表皮干细胞也参与了再上皮化的过程，而且在创伤修复的过程中ESCs的分布不仅在基底层一个平面，其参与创伤修复也有可能从基底层，干细胞岛周围的多平面和多角度同时展开。（20）脂肪干细胞（ADSCs）是指脂肪组织中存在与成纤维样细胞和与BMSCs形态想死的多能干细胞。（21）ADSCs在体内移植后，也会发生类似BMSCs的生物学特性改变，即自发分化为创伤愈合过程中组织修复所需的各种细胞。ADSCs还可分泌多种生长因子，如VEGF,HGF等，进而增加局部血管化，促进角质细胞和成纤维细胞增殖。它还能直接分化为内皮细胞，分泌与血管生成有关的血管因子，促进局部血管再生。（22） 在创伤急救中，大面积创面十分常见，干细胞能在皮肤真皮层分化为真皮成纤维细胞或通过其合成，分泌促进伤口愈合的细胞因子，合成胶原，最终促进伤口愈合。其他研究也表明，在开放复合创面上进行干细胞治疗,创面的平均愈合时间提前了3-4天，且肉芽组织中的毛细血管，成纤维细胞数量都比对照组明显增加，愈合效果得到了显著的提高。（7）因此干细胞治疗对创面的良好修复作用运用前景十分广阔。3. 干细胞治疗于创伤骨折的应用-骨髓干细胞和脐带间充质干细胞骨折是指骨的完整性和连续性中断。大多数骨折由创伤引起，称为创伤性骨折；其它的可由骨骼疾病所致，包括骨髓炎、骨肿瘤所致骨折破坏，受轻微外力即发生骨折，称为病理性骨折。目前临床对骨折的治疗一般为保守治疗和手术治疗。但二者都有一个共同的缺点即恢复时间较长。很久以来，干细胞的成骨作用已经得到肯定(10)，这是因为骨髓间充质干细胞可分化为成骨细胞、软骨细胞，同时还能表达多种基因，分泌多种成骨活性因子，更好地促进了新骨的形成。（11） 邹海兵等人对12例四肢骨折骨不连患者采用体外培养，扩增，经皮移植自体MSCs治疗，间隔1月重复注射1次, 12例患者均获得了随访。其中9例获得了骨性愈合, 骨折平均愈合时间为5 月(4 7月) ,骨折愈合率为75%；骨折愈合标准为患者临床症状消失,影像学检查示骨折线消失、有骨痂生长。3例未愈合者均为骨折端间隙过大,骨质缺损较多,表现为肢体负荷时骨折处疼痛, X线显示骨折线清晰可见,无骨痂生长,后采用切开植骨内固定治疗(12)。临床研究也证实移植的干细胞浓度，总量与骨不连处骨痂量呈正相关，与愈合时间呈负相关（13）原因可能是骨髓中MSCs的浓度很低，约为600个/ml,远远不能满足骨折愈合的需要。有学者提出，移植的干细胞浓度应大于1000个/ml,总数应大于30000个（14） 因此，我们推断，在骨科现有疗法固定的基础上，对患者进行浓缩的骨髓干细胞治疗能有效缩短骨愈合时间，提高骨愈合质量，大大提高患者的生活质量。另外，采用自体骨髓干细胞治疗骨折就可以完全的避免了免疫副作用。另外，李华涛等2011年11月发表了关于脐带间充质干细胞促进骨愈合的体外实验及临床应用1例的文章，为间充质干细胞来源拓宽了思路。(15)人脐带间充质干细胞具有来源丰富，分离、提取简单，细胞生长旺盛、传代稳定、体外诱导成骨高效等特点，通过对体外免疫学研究，证实其不表达同种异体的白细胞抗原及B7因子，具有同种异体移植的免疫耐受特征。(16)4.干细胞治疗于创伤美容的应用-脂肪干细胞自体脂肪作为一种软组织填充材料，在整形中的应用已经有100多年的历史。然而，脂肪移植有很多并发症，如液化，坏死，吸收，其吸收率从5%-100%相去甚远。其主要原因是由于血供不足，导致移植后脂肪缺氧，出现坏死硬结。（23-24）但脂肪源性干细胞有自我更新，不断增殖，而且经定向诱导可分化为成骨细胞，软骨细胞，脂肪细胞，骨骼肌细胞，血管内皮细胞，心肌细胞及神经细胞等多种类型的细胞。（25）可有效避免坏死。刘晓燕等人采用标准人自体脂肪来源干细胞分离纯化干细胞，在体外将干细胞与颗粒状脂肪组织混合，形成颗粒脂肪-干细胞复合组织，皮下局部注射患者15例。其中，面部凹陷畸形8例，面部老化症3例，面部萎缩症2例，面部凹陷伴老化症2例。治疗后随访15个月，明显改善者7例，有效者8例，患者满意率为93%。（26）有效解决了原脂肪移植的并发症，安全性也得到了极大的提高。综上所述，干细胞的独特特性是现代急救创伤医学的救星，值得我们不断的探究。然而，干细胞创伤治疗目前仍旧存下以下问题需解决：干细胞多分化潜能难以控制，干细胞治疗后风险难以预估在干细胞输血治疗中，如何有效缩短培养周期，让急救患者可以短期得到血液有待探究脂肪干细胞填充仍有部分会消除，需多次注射。但我们无论如何不能否认，干细胞治疗具有巨大的发展空间，而且必将造福于人类。 （1）冯茹.干细胞治疗的应用.中国临床康复J.2006.10(5):133-135） (2)孙丽敏，陈玲珍，王翠林.骨髓间充质干细胞治疗对骨髓造血功能影响的临床观察J.当代护士，2012.9.(3)肖娟，高春记，李红华，等.单倍体相合外周血造血干细胞移植治疗恶性血液病J.中国实验血液学杂志.2009，17(5):1326-1329(4)马峰.构筑于人类ES和iPS细胞研究基础之上的全新输血：细胞治疗J.中国输血杂志.2010.23（10）：843-844（5）高飏，肖杨，蒋祖军，等。骨髓间充质干细胞治疗再生障碍性贫血的疗效及安全性J.广东医学，2010.31(21):2797-2800（6）FUEHS E. 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