中藥在干細(xì)胞增殖和組織工程中的應(yīng)用

1、中國組織工程研究第20卷第28期2016–07–01出版ChineseJournalofTissueEngineeringResearchJuly12016Vol.20No.28ISSN20954344CN211581RCODEN:ZLKHAH4243綜述www.CRTER.g張葉，女，1981年生，山東省淄博市人，漢族，2012年天津中醫(yī)藥大學(xué)畢業(yè)，博士，講師，主要從事中藥制劑的研究。中圖分類號:R318文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:209

2、54344(2016)280424307稿件接受：20160607中藥在干細(xì)胞增殖和組織工程中的應(yīng)用張葉1，2，崔元璐2，3(1淄博職業(yè)學(xué)院，山東省淄博市255314；2天津中醫(yī)藥大學(xué)中醫(yī)藥研究院，天津市300193；3天津市現(xiàn)代中藥重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地)，天津市300193)引用本文：張葉，崔元璐.中藥在干細(xì)胞增殖和組織工程中的應(yīng)用[J].中國組織工程研究，2016，20(28):42434249.DOI:10.3969

3、j.issn.20954344.2016.28.020CID:000000016875155X(張葉)文章快速閱讀：文題釋義：組織工程：組織工程是指將細(xì)胞經(jīng)體外培養(yǎng)擴(kuò)增后種植于細(xì)胞支架或稱細(xì)胞外基質(zhì)上，細(xì)胞在預(yù)制形態(tài)的三維支架上生長，獲得充足的營養(yǎng)物質(zhì)，進(jìn)行氣體交換，然后將這種細(xì)胞雜化材料植入人體缺損部位，在生物材料逐步降解的同時(shí)，種植細(xì)胞不斷增殖，從而達(dá)到組織缺損修復(fù)的目的。中藥在干細(xì)胞領(lǐng)域的應(yīng)用：近年來，中藥或其提取物對干細(xì)胞增殖、

4、調(diào)控定向分化和移植等方面成為組織工程研究領(lǐng)域的一大亮點(diǎn)。干細(xì)胞作為種子細(xì)胞，具有巨大的定向分化潛能，與中藥結(jié)合在臨床治療眾多難治性疾病中凸顯重要價(jià)值，尤其對于治療器官或組織缺損疾病，這既有利于進(jìn)一步深層次、多角度研究中藥的作用及發(fā)生機(jī)制，也使干細(xì)胞向更寬、更廣領(lǐng)域參與臨床各類難治性疾病的治療。摘要背景：中藥的某些成分有與生長因子類似的功能和相應(yīng)的藥理作用，對細(xì)胞增殖以及組織或器官的修復(fù)、再生等都具有重要的促進(jìn)作用，且價(jià)格低廉，理化性質(zhì)相

5、對穩(wěn)定，因此中藥在組織工程中的應(yīng)用越來越引起國內(nèi)外研究者的廣泛關(guān)注。目的：綜述中藥在干細(xì)胞增殖和組織工程中的應(yīng)用。方法：以“中藥，組織工程，干細(xì)胞，抗炎，交聯(lián)，表面修飾，成骨細(xì)胞，血管”為中文檢索詞，以“thetraditionalChinesemedicine，tissueengineering，application，stemcell，antiinflammaty，crosslinking，surfacemodification，o

6、steoblast，bloodvessel”為英文檢索詞，由第一作者檢索PubMed數(shù)據(jù)庫、中國知網(wǎng)1987至2015年間關(guān)于中藥在干細(xì)胞增殖和組織工程中應(yīng)用的文章。結(jié)果與結(jié)論：天然藥物和傳統(tǒng)中藥有望成為生長因子和抗生素的替代物而應(yīng)用于組織工程領(lǐng)域，其在組織工程中具有抗炎、表面修飾、促進(jìn)血管生長、抗凝血、交聯(lián)、促進(jìn)干細(xì)胞增殖與分化等廣泛的作用。關(guān)鍵詞：干細(xì)胞；分化；中藥；組織工程；生物材料；抗炎；交聯(lián)；表面修飾；成骨細(xì)胞；血管；國家自然

7、科學(xué)基金主題詞：中草藥；干細(xì)胞；細(xì)胞增殖；組織工程基金資助：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(30973967)；教育部高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金項(xiàng)目(20091210110003)；天津市科技興海計(jì)劃項(xiàng)目(KX20100005)中藥促進(jìn)組織或器官的修復(fù)與再生組織工程種子細(xì)胞中藥(生長因子)生物材料支架(1)誘導(dǎo)增殖和分化(2)抗炎、表面修飾、促進(jìn)血管生成、抗凝血、交聯(lián)等促進(jìn)組織或器官的修復(fù)、再生張葉，等.中藥在干細(xì)胞增殖和組織工程中的應(yīng)用IS

8、SN20954344CN211581RCODEN:ZLKHAH4245www.CRTER.g1.1.2檢索數(shù)據(jù)庫的選擇理由是英文和中文文獻(xiàn)量較大和信息較全的數(shù)據(jù)庫。1.1.3檢索途徑、檢索詞檢索途徑：關(guān)鍵詞檢索、摘要檢索、全文檢索。檢索詞：中文關(guān)鍵詞為“中藥、組織工程、干細(xì)胞、成骨細(xì)胞、表面修飾、交聯(lián)、抗凝血、血管化作用、抗炎”；英文關(guān)鍵詞為“traditionalChinesemedicine，TissueEngineering，Ap

9、plication，Stemcell，Osteoblast，Surfacemodification，Crosslinking，coagulate，VularizationAntiinflammaty”。檢索的時(shí)間范圍：1987至2016年，重點(diǎn)檢索時(shí)間范圍為近10年內(nèi)。1.2文獻(xiàn)篩選流程和篩選標(biāo)準(zhǔn)1.2.1文獻(xiàn)篩選流程按照圖1的步驟進(jìn)行。1.2.2文獻(xiàn)的篩選標(biāo)準(zhǔn)通過標(biāo)題和摘要判斷出主要內(nèi)容為中藥在組織工程中的應(yīng)用，根據(jù)文獻(xiàn)作者及作者單位

10、、被引次數(shù)和所在的期刊進(jìn)行初篩。1.2.3排除的文獻(xiàn)不相關(guān)文獻(xiàn)、重復(fù)性研究。1.3資料提取與文獻(xiàn)質(zhì)量評價(jià)經(jīng)檢索共查到410余篇相關(guān)文獻(xiàn)，其中中文210余篇，英文200余篇。通過初步篩選，去除與研究目的不相關(guān)和內(nèi)容陳舊、重復(fù)的文章，最后對49篇文獻(xiàn)進(jìn)行進(jìn)一步分析。2結(jié)果Results2.1誘導(dǎo)干細(xì)胞增殖和分化骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞是骨髓中的一類干細(xì)胞，具有多向分化潛能，取材方便，體外培養(yǎng)能迅速擴(kuò)增，體內(nèi)植入反應(yīng)較弱，與宿主神經(jīng)組織能良好整合并長

11、期存活等優(yōu)勢。骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞不但可以向成骨、軟骨細(xì)胞分化，還能向神經(jīng)細(xì)胞、心肌細(xì)胞等分化。黎暉等[5]報(bào)道了龜板體外成功誘導(dǎo)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞向成骨細(xì)胞分化，誘導(dǎo)后細(xì)胞出現(xiàn)成纖維細(xì)胞外觀等形態(tài)學(xué)變化，成骨細(xì)胞重要標(biāo)志物堿性磷酸酶活性、鈣化結(jié)節(jié)、骨鈣素的含量明顯升高，與對照組比較差異有顯著性意義(P0.05)。吳追樂等[6]表明透骨消痛顆粒含藥血清能增強(qiáng)Ⅱ型膠原在細(xì)胞分化過程中的表達(dá)，誘導(dǎo)分化作用機(jī)制可能是全方位、多靶點(diǎn)的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)調(diào)控。肖

12、慶忠等[7]采用含有麝香多肽的無血清LDMEM培養(yǎng)基體外誘導(dǎo)大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)在加入該培養(yǎng)基后，細(xì)胞胞體收縮，突起伸出，形似神經(jīng)元，免疫組化檢測神經(jīng)干細(xì)胞特異性標(biāo)志(nestin)、神經(jīng)元特異性標(biāo)志(神經(jīng)元特異性烯醇化酶和神經(jīng)絲蛋白)陽性，星形膠質(zhì)細(xì)胞特異性標(biāo)志(膠質(zhì)纖維酸性蛋白)陰性；而在相同條件用含有麝香酮的無血清LDMEM培養(yǎng)基對基質(zhì)細(xì)胞進(jìn)行誘導(dǎo)卻沒有上述變化，可見麝香多肽能體外誘導(dǎo)大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞分化為神經(jīng)元樣細(xì)胞，

13、而麝香酮?jiǎng)t不能。李志泉等[8]報(bào)道三七總皂苷促進(jìn)大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞增殖，并可體外誘導(dǎo)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞分化為心肌樣細(xì)胞。加入三七總皂苷后大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞表面抗原CD44陽性，CD34陰性；經(jīng)三七總皂苷作用后骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞增長速度比空白對照組明顯加快，體外誘導(dǎo)后細(xì)胞形態(tài)發(fā)生變化，其細(xì)胞免疫組化鑒定呈結(jié)蛋白(Desmin)、肌鈣蛋白(cTnI)陽性；RTPCR檢測結(jié)果顯示誘導(dǎo)后細(xì)胞轉(zhuǎn)錄肌球蛋白重鏈mRNA水平增加，說明三七總皂苷能促進(jìn)

14、大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞體外增殖并可誘導(dǎo)分化為心肌樣細(xì)胞。此外，中藥可成功促進(jìn)胚胎干細(xì)胞、造血干細(xì)胞、臍血間充質(zhì)干細(xì)胞、脂肪源性干細(xì)胞等增殖和分化。陳曉嵐等[9]用中藥黃芩有效成分黃芩苷體外成功誘導(dǎo)人臍血間充質(zhì)干細(xì)胞分化為神經(jīng)元樣細(xì)胞，低濃度的黃芩苷體外擴(kuò)增2周后的臍血間充質(zhì)干細(xì)胞中已有少量表達(dá)神經(jīng)元特異性烯醇化酶的陽性細(xì)胞，這在一定程度上起到了預(yù)誘導(dǎo)分化作用。誘導(dǎo)過程中黃芩苷的誘導(dǎo)作用溫和、穩(wěn)定而持久，誘導(dǎo)出的神經(jīng)元樣細(xì)胞成活時(shí)間長，他們

15、認(rèn)為其誘導(dǎo)機(jī)制可能與黃芩苷的抗氧化、調(diào)控細(xì)胞NFκB活性從而刺激多種細(xì)胞因子的表達(dá)和生成有關(guān)。周琦等[10]分別采用常規(guī)培養(yǎng)液、成軟骨誘導(dǎo)液及成軟骨誘導(dǎo)液加丹參注射液培養(yǎng)C57小鼠脂肪源性干細(xì)胞14d，定量PCR檢測表明誘導(dǎo)組和丹參注射液組均可促進(jìn)脂肪源性干細(xì)胞向軟骨細(xì)胞分化，與誘導(dǎo)組相比，丹參注射液組可以提高CollagenⅡmRNA的表達(dá)水平。2月齡裸鼠軟骨缺損檢索通過檢索Medline、PubMed、CNKI數(shù)據(jù)庫篩選文題、摘要，