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1、生物人工肝研究进展和应用前景探讨--> 摘要急性肝功能衰竭是最具挑战性的一种临床综合征,肝移植是唯一可治愈急性肝功能衰竭的方法,但供体匮乏是肝移植的主要问题,人工肝可作为肝移植过渡支持手段.非生物人工肝在提高论文下载急性肝功能衰竭患者存活率方面作用有限,生物人工肝具有肝细胞的代谢、解毒和合成功能,典型的生物人工肝包括细胞、细胞培养方式及生物反应器.本文主要论述目前进入临床试验的生物人工肝,并对生物人工肝替代治疗的将来作一展望. 关键词:急性肝功能衰竭生物人工肝肝脏支持0引言人工肝支持系统(artificialliversupportsystem,ALSS)简称人工
2、肝,是20世纪50年代逐渐发展起来的用来为肝衰竭患者提供体外肝脏功能支持的技术方法.经过50余年的发展,目前人工肝治疗技术已逐渐成熟,基本形成3大类:(1)非生物型人工肝(non-bioartificialliver,NBAL):指各种以清除毒素功能为主的装置,如血液透析、血液滤过、全血/血浆灌流、血液置换、分子吸附循环系统等;(2)生物型人工肝(bioartificialliver,BAL):一般专指人工培养的肝细胞为基础构建的体外生物反应装置;(3)混合生物型人工肝(hybridbioartificialliversupportsystem,HBALSS):由生物
3、及非生物部分共同构成的人工肝支持系统[1] . 1963年Nose教授等在成功通过血液透析系统治疗肾功能衰竭50年后,首次报道一种替代肝脏合成和代谢功能的装置,该装置含200g猪肝细胞,滤过膜采用肾透析所用的50kDa凝胶纤维素膜,这是生物人工肝早期雏型.1986年Demetrion教授首先提出BAL的概念,即由肝细胞和人工解毒装置共同组成的循环系统,能发挥肝细胞的作用[2] .构建BAL三要素为细胞、细胞培养方式及生物反应器,这些一直是人们研究的重点,虽取得一些进展,但至今仍存在许多理论和临床实践上迫切需要解决的问题,如最佳细胞、体外细胞长期稳定性、活性的提高
4、和生物反应器重建肝脏的三维结构等,但生物型人工肝作为肝移植过渡支持手段的效果是肯定的,并且对严重肝衰竭患者肝功能自然恢复也起到重要作用,同时在肝移植供体匮乏的当今时代,生物性人工肝有可能成为替代肝脏的一种方法[3-4] .本文主要就上述BAL三要素研究进展和应用前景作一述评. 1BAL的细胞肝组织主要由两种类型细胞组成:实质细胞和非实质细胞.肝实质细胞是肝脏主要功能细胞,具有非常复杂的代谢功能,包括代谢、凝血、蛋白合成和解毒.非实质细胞如星状细胞、Kuppfer细胞、内皮细胞、胆管内皮细胞等对维护肝脏的结构和功能极其重要. 目前,所有临床实验的BAL都尝试着去模
5、仿肝细胞的功能,从而来实现对患者的治疗作用. 这些肝细胞获取方法大多是采用肝细胞外基质释放的胶原蛋白酶经肝脏脉管系统灌注[5] . 但是,人体肝细胞是表皮细胞源性的,需要细胞与细胞之间的接触以及与非实质细胞的接触才能发挥其生理功能[6] .现有BAL装置大多缺乏这一要求即微环境,因此BAL中肝脏细胞多表现为功能降低,关键酶活性丧失以及最后导致繁殖能力丧失[7] .另外,这些BAL系统大多采用常规一层膜培养细胞技术,其模拟代谢转化梯度和矢量与体内相比较差.因此,理想的BAL细胞是当前迫切需要解决的问题之一.目前,BAL的细胞主要有下列几种. 1.1人类原代肝
6、细胞较理想BAL细胞是自体肝细胞.自体肝细胞从分化起源上来讲,有着相同的免疫原性,不会发生免疫排斥反应.但临床上终末期肝病患者其肝细胞胞的数量和质量均不能满足BAL肝细胞的要求,这些病态的肝细胞一旦离开体内微环境会失去他们全部功能.所以人类自体细胞虽然有免疫方面的优势,但不能作为一种满意的细胞. 同种异体肝细胞是另一个比较好的细胞,但异体肝细胞有三方面的因素限制了其使用.一是有限,在临床上很难立刻获得足量健康肝细胞;二是同种异体存有免疫排斥;三是从人类组织中提取,可能会传播一些疾病. 为了克服上述不足,有研究人类肝细胞永生化技术,即建立人类永生化肝细胞株,其原理是
7、通过在细胞中导入含肿瘤基因的病毒/质粒,从而使细胞逃避M1衰老期,再通过诱导端粒酶保持端粒的长度,从而使细胞逃避M2危机期,最终达到永生化.目前主要使用SV40T和hTRET这两种肿瘤基因.这类细胞广,免疫并发症少,但肝功能保留不全,还存在致癌及病毒感染的风险.近年来,有学者研究了一种可恢复性肝细胞株,他是在将肿瘤基因导入原代细胞获得永生化后,再以特异性位点重组技术切除该基因,使细胞恢复到永生化前的状态,从而避免了其致癌性及病毒感染,但该技术仍处于基础研究阶段,有望使同种异体肝细胞作为BAL的最好的细胞[8] . 1.2肝细胞株在体外,具有无限生
