概述：肝臟是執(zhí)行500多種功能的重要器官。肝臟是我們最大的內(nèi)臟器官，在分解食物和儲存能量、排除毒素和抵抗感染方面起著至關(guān)重要的作用。肝臟疾病每年導(dǎo)致超過200萬人死亡，這是一項重大的全球健康挑戰(zhàn)。
嚴重和終末期肝功能衰竭患者唯一可用的治療選擇是肝移植。不幸的是，只有大約10%的需要肝移植的患者會接受肝移植，許多人在等待合適的供體時死去。干細胞研究可以為那些無法進行肝移植的人提供替代和新穎的療法。
在這個部分：
什么是肝病？
肝臟疾病可能有多種原因和癥狀（見圖1）。肝病可以遺傳（有遺傳原因）或由外部因素引起。雖然有多種類型的肝病，但肝損傷通常以相似的方式發(fā)展。
在肝病的早期階段，隨著身體試圖治愈感染或損傷，器官會發(fā)炎。在疾病的這個階段，如果得到診斷和適當治療，肝臟可以再生。如果肝病得不到治療，發(fā)炎的肝臟將開始形成疤痕組織，取代健康的肝組織。這稱為纖維化。疤痕組織（或纖維組織）的堆積會減少血流量并阻礙肝功能。隨著時間的推移，纖維化的肝臟仍然可以愈合。
急性肝病的特征是肝細胞廣泛死亡和肝功能迅速惡化。更常見的是慢性肝病，肥胖、酒精、病毒感染或免疫系統(tǒng)疾病等多種因素均可導(dǎo)致肝臟形成慢性瘢痕。急性和慢性肝病都可能危及生命。
由長期損傷引起的肝臟慢性疤痕或肝硬化可能是嚴重危及生命的疾病，可導(dǎo)致肝癌或肝功能衰竭。一旦肝臟達到肝功能衰竭，它就會失去所有或幾乎所有的功能，患者需要立即就醫(yī)?，F(xiàn)階段的治療選擇有限。
肝臟再生
肝臟是我們唯一可以在受損后再生的內(nèi)臟器官。這種再生部分歸因于肝臟中的主要細胞類型，即肝細胞。肝細胞對于合成蛋白質(zhì)和脂質(zhì)、代謝碳水化合物以及肝臟的解毒功能至關(guān)重要。
肝細胞通常可以分裂以替換死亡的細胞，它們甚至可以修復(fù)肝臟的一些損傷。另一種被稱為肝膽細胞的細胞類型可以排出膽汁，也可以協(xié)調(diào)肝臟修復(fù)。導(dǎo)致肝細胞或膽管細胞受損的肝病會降低肝臟的恢復(fù)能力。在嚴重損傷的情況下，被稱為肝祖細胞的特殊細胞被認為會接管再生。疤痕組織的形成會限制肝臟自我修復(fù)的能力。正在進行研究以確定成人肝臟中是否存在干細胞，如果存在，它們?nèi)绾伟l(fā)揮作用并補充肝臟。
導(dǎo)致肝病的原因
肝病可能有遺傳原因或由外部因素引起，例如病毒、酒精和肥胖。
遺傳學(xué)：遺傳性肝病包括血色素沉著癥、威爾遜氏病、α-1 抗胰蛋白酶缺乏癥、酪氨酸血癥和 Crigler-Najjar 綜合征。這些遺傳性代謝紊亂會導(dǎo)致某些物質(zhì)在肝臟中過度堆積，并主要影響肝細胞。
感染：肝臟可能被寄生蟲或病毒感染，最常見的是肝炎，這會導(dǎo)致?lián)p害肝臟的炎癥。病毒可以通過受污染的食物或水、與受感染的人接觸或通過血液或精液傳播。
自身免疫性疾?。?/strong>在某些自身免疫性疾病中，如自身免疫性肝炎、原發(fā)性膽汁性膽管炎和原發(fā)性硬化性膽管炎，免疫系統(tǒng)攻擊肝臟，導(dǎo)致肝臟疾病。
癌癥：多種類型的癌癥都會影響肝臟，包括肝癌、膽管癌和肝腺瘤（見圖 2）。肝硬化、慢性肝炎感染、糖尿病、非酒精性脂肪肝、接觸某些毒素和過量飲酒會增加患肝癌的幾率。
其他原因：肝病通常也由長期酗酒、肝臟脂肪堆積以及某些處方藥或草藥引起。其他風(fēng)險因素包括糖尿病、肝病家族史、紋身或穿孔以及共用針頭。
常見肝炎病毒分型
肝病目前如何治療？
目前是否可以治療肝病取決于疾病狀態(tài)和病因的具體情況。改變生活方式，例如減少飲酒或減輕體重，可以根據(jù)潛在問題改善某些肝功能。一些肝病可以通過藥物或手術(shù)治療，而某些代謝性肝病可以通過減少體內(nèi)特定物質(zhì)（如鐵或銅）來治療。
然而，已經(jīng)發(fā)展為嚴重或終末期慢性肝病的肝病最終可能需要進行肝移植。在肝臟移植中，患病的肝臟被移除并用已故供體的健康肝臟或健康活體供體的部分肝臟代替。
肝移植有多種風(fēng)險，包括器官排斥、免疫抑制的副作用、感染、出血、凝血和捐獻肝臟衰竭。也有可能肝病在移植的肝臟中再次發(fā)生。
不幸的是，等待肝移植的患者數(shù)量遠遠超過可用的捐獻者數(shù)量。許多人可能在等待肝臟移植時死亡。需要新的治療方法來幫助全世界數(shù)百萬患有肝病的人。
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科學(xué)家們正在使用干細胞來更好地了解肝病，確定治療肝病的潛在新藥，并作為替代細胞的潛在來源。幾種類型的肝病有可能通過基于干細胞的療法進行治療，包括代謝性肝病、急性肝衰竭和慢性肝病。
研究人員正在實驗室中使用多能干細胞來研究肝病及其治療方法。來自皮膚或血液的細胞可以被“誘導(dǎo)”成為處于胚胎樣狀態(tài)的細胞，稱為誘導(dǎo)多能干細胞或iPS細胞。
然后可以誘導(dǎo)這些細胞成為體內(nèi)的任何細胞類型?？茖W(xué)家們已經(jīng)弄清楚如何模擬胚胎發(fā)育的各個階段，從iPS細胞中獲得干細胞衍生的肝細胞。這些干細胞衍生的細胞已被證明可以像正常肝細胞一樣代謝食物、儲存能量和排除毒素。這些iPS細胞可以在實驗室中無限生長，并有可能用于產(chǎn)生大量可用于臨床的肝細胞。
科學(xué)家正在研究干細胞以：
了解正常肝病和再生：肝臟是唯一能夠再生的內(nèi)臟器官。正常肝臟的再生被認為是由特化細胞進行的，包括肝細胞和肝祖細胞。通過研究正常的肝臟發(fā)育和再生，科學(xué)家們可能會發(fā)現(xiàn)治療肝病患者的新方法。
改進診斷工具并確定新藥：iPS細胞可來源于患有多種類型的遺傳性肝病的患者。這些干細胞隨后可用于產(chǎn)生與患者具有相同遺傳異常的肝細胞?？茖W(xué)家們可以研究這些肝細胞與正常肝細胞的不同之處，并利用它們來確定有助于治療的新藥物。研究肝病的干細胞模型可以讓科學(xué)家進一步了解進行性炎癥和瘢痕形成過程中發(fā)生的情況，以便更好地針對未來的治療。
盡早診斷肝病對于給患者最好的治療和修復(fù)機會至關(guān)重要。研究各種患者來源的肝細胞也可以發(fā)現(xiàn)了解肝病及其進展的方法，有望更快地診斷肝病。
干細胞可以治療哪些肝病
遺傳性代謝性肝病：某些遺傳性代謝性肝病的遺傳原因已經(jīng)確定。在這些情況下，可以使用CRISPR等過程對iPSC衍生的肝細胞進行基因校正。用基因校正的功能性肝細胞替代患病的肝細胞可能足以產(chǎn)生臨床益處?？赡馨l(fā)生這種情況的疾病示例包括1型酪氨酸血癥和I型Crigler-Najjar綜合征（導(dǎo)致高膽紅素血癥）。
急性肝衰竭：雖然急性肝衰竭可能因多器官衰竭的發(fā)展而復(fù)雜化，這需要不同的管理，但更換健康的肝細胞也可能足以有效治療這種疾病。
慢性肝病：對于慢性肝病及其肝硬化的終末期表現(xiàn)，情況更為復(fù)雜，因為簡單的肝細胞替代可能不足以糾正疾病。這是因為疤痕和炎癥的程度可能會阻止移植細胞有效地存活和整合。因此，對于肝硬化，可能有必要開發(fā)針對瘢痕形成和炎癥的療法，以及替代或補充受損的肝細胞或膽管細胞。這些研究正在進行中。
生物人工肝：研究人員還使用干細胞衍生的肝細胞來設(shè)計外部設(shè)備，其功能類似于類似于腎透析機的人工肝。在這種移植替代方案中，活肝細胞將用于制造生物人工肝，通過在外部執(zhí)行正常肝功能（例如清除毒素和產(chǎn)生關(guān)鍵蛋白質(zhì)），可用于治療肝病。這種設(shè)備還可以幫助延長患者需要移植之前的時間。
干細胞治療肝病的臨床進展及治療潛力
截止2022年11，在美國國立衛(wèi)生研究院的最大臨床試驗注冊庫clinicaltrials.gov網(wǎng)站上注冊的有關(guān)干細胞治療肝病的臨床研究項目有108項。
對于各種類型的肝病，包括肝功能衰竭、肝硬化、脂肪肝、自身免疫性肝病，已有多項基于細胞的臨床研究。
肝功能衰竭
肝功能衰竭：肝衰竭是由病毒感染、酒精、藥物、肝毒性物質(zhì)等多種因素一起的肝臟損害，導(dǎo)致肝臟的合成、排泄和生物轉(zhuǎn)化等功能發(fā)生嚴重或失代償，出現(xiàn)以凝血功能障礙、黃疸、肝腎綜合征、肝性腦病、腹水等為主的一組復(fù)雜的臨床癥狀。
肝衰竭多起病兇險，治療難度高，預(yù)后較差。
干細胞治療肝衰竭：
胎盤來源間充質(zhì)干細胞分泌的外泌體參與膽管結(jié)扎引起的肝衰竭的肝再生：間充質(zhì)干細胞外泌體在血管生成中起作用，對肝細胞再生起作用，可促進損傷的組織再生。
肝硬化
肝硬化：肝硬化是在肝細胞廣泛壞死基礎(chǔ)上產(chǎn)生肝臟纖維組織彌漫性增生，形成結(jié)節(jié)、假小葉，進而使肝臟正常結(jié)構(gòu)和血供遭到破壞。
在中國，肝硬化是消化系統(tǒng)的常見病，年發(fā)病率為17/10萬，多以乙肝病毒感染所致，且發(fā)病率逐年增高，失代償期患者內(nèi)科治療效果欠佳，病情易反復(fù)并逐漸加重，生活質(zhì)量極差，近年干細胞移植治療肝硬化也初見成效。
干細胞治療肝硬化：
這項I/IIa期臨床安全性和有效性研究納入6名肝硬化患者(男女均有)，6例患者使用間充質(zhì)干細胞進行治療。
研究得出結(jié)論：脂肪間充質(zhì)干細胞在許多應(yīng)用中被證明是安全的，是一種可行的潛在細胞治療方法。用于治療肝硬化患者的臨床試驗安全有效。
脂肪肝
脂肪肝：脂肪肝是各種原因引起的以肝細胞彌漫性脂肪變?yōu)椴±硖卣鞯囊环N臨床綜合征。全球有四分之一以上的成人有脂肪肝，東西方國家患病率無顯著差異。我國脂肪患病率高達27%，起病年齡趨向年輕化。
但隨著疾病進展，會逐漸發(fā)展為非酒精性脂肪肝炎，甚至發(fā)展至肝硬化、肝癌。干預(yù)治療除飲食控制、運動，降血脂等之外，目前尚無效果明確的針對性藥物。
干細胞治療脂肪肝：
臍帶間充質(zhì)干細胞輸注可明顯改善高血糖，減輕肝轉(zhuǎn)氨酶升高，降低脂質(zhì)含量，包括甘油三酯、總膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇。此外，肝臟的組織學(xué)損害明顯減少，表現(xiàn)為脂質(zhì)積聚減少和肝臟脂肪變性減輕。臍帶間充質(zhì)干細胞可作為一種新型的治療非酒精性脂肪肝的藥物。
自身免疫性肝病
自身免疫性肝?。?/strong>自身免疫性肝病是由于體內(nèi)自身免疫異常引起的一組肝膽損傷性疾病。由于診斷技術(shù)的不斷進步，自身免疫性肝病的總體檢出率呈上升趨勢，但臨床中治療手段有限，且一定數(shù)量的患者對內(nèi)科針對性的治療反應(yīng)欠佳，尋找新的治療方法一直是自身免疫性肝病研究的方向之一。
干細胞治療自身免疫性肝?。?/strong>
研究發(fā)現(xiàn)間充質(zhì)干細胞可通過激活程序性死亡-1（PD-1）通路，發(fā)揮免疫抑制作用，改善自身免疫性肝炎小鼠的肝損傷。這些研究均提示干細胞移植可改善免疫反應(yīng)從而改善自身免疫性肝病肝損傷。
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未來展望：干細胞治療可以減輕肝臟炎癥，改善肝臟功能。對于重癥肝病患者，基于干細胞的再生醫(yī)學(xué)策略成為了新突破口。相信在不久的未來，無論是肝炎還是需要肝移植治療的重癥肝病，都會迎來更好的治療局面，為肝臟疾病的治愈帶來希望。
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