陳偉康，李江，方克偉

(昆明醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院，昆明650000)

壓力性尿失禁(SUI)指在打噴嚏、咳嗽或運(yùn)動(dòng)等腹壓增高的情況下，出現(xiàn)尿液不自主的自尿道外口滲漏的癥狀。SUI是女性尿失禁中最常見(jiàn)的類型，尿流動(dòng)力學(xué)檢查表現(xiàn)為充盈性膀胱測(cè)壓時(shí)，在腹壓增加而無(wú)逼尿肌收縮的情況下出現(xiàn)不隨意漏尿。SUI嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量，妊娠、分娩損傷、年齡、肥胖等都是其發(fā)生的危險(xiǎn)因素。根據(jù)患者病情的不同，SUI可以采取手術(shù)或非手術(shù)治療，但這些方法并不能從組織病理學(xué)上解決根本問(wèn)題。隨著組織工程技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)用脂肪干細(xì)胞(ADSC)治療SUI顯示出獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，具有良好的應(yīng)用前景[1]。我們對(duì)近年來(lái)ADSC治療SUI的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 ADSC的生物學(xué)特征

ADSC是一種中胚層起源、具有自我更新和分化潛能的間充質(zhì)干細(xì)胞。相較于其他成體干細(xì)胞，它來(lái)源豐富、取材簡(jiǎn)便、對(duì)機(jī)體創(chuàng)傷小，能夠通過(guò)細(xì)胞自身分化、增殖以及旁分泌功能起到促移植物血管化、修復(fù)組織損傷的作用，是當(dāng)今治療SUI較理想的種子細(xì)胞。在體外從脂肪組織中分離ADSC通常采用酶消化法或不添加蛋白酶作用物的吸附柱法[2]，1 g 自體脂肪組織能夠獲得約5 000個(gè)ADSC[3]，遠(yuǎn)高于其他傳統(tǒng)間充質(zhì)干細(xì)胞的提取量。原代培養(yǎng)的ADSC體外細(xì)胞增殖能力強(qiáng)，4 h后開(kāi)始貼壁，貼壁培養(yǎng)細(xì)胞傳代后呈梭形及多角狀成簇樣生長(zhǎng)。與骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞相似，ADSC表達(dá)CD29、CD49、CD44、CDl05等間充質(zhì)干細(xì)胞類型的分子標(biāo)志物，不表達(dá)造血細(xì)胞標(biāo)志物CD34、CD45[4]。此外，ADSC已被證明既缺乏主要組織相容性復(fù)合體Ⅱ(MHC-Ⅱ)，又缺乏共刺激分子CD80、CD86和CD40的表達(dá)，具有低免疫原性的生物學(xué)特征[5]。

2 ADSC治療SUI的作用機(jī)制

2.1 ADSC的多向分化潛能 ADSC作為一種成體干細(xì)胞，具有自我更新和多向分化的潛能，在適宜條件誘導(dǎo)下可分化為脂肪細(xì)胞、肌肉細(xì)胞、成骨細(xì)胞、軟骨細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和神經(jīng)細(xì)胞等?，F(xiàn)已證實(shí)，ADSC注射到尿道周?chē)竽軌蚍只癁槠交『蜋M紋肌細(xì)胞[6]，應(yīng)用5-氮雜胞苷誘導(dǎo)ADSC成肌化治療SUI也取得明確的治療效果[7]。楊平等[8]應(yīng)用轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β1(TGF-β1)、血小板衍生生長(zhǎng)因子-BB(PDGF-BB)體外誘導(dǎo)ADSC分化，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞呈現(xiàn)明顯的血管平滑肌細(xì)胞特性，并表達(dá)血管平滑肌肌動(dòng)蛋白α(α-SMA)、平滑肌肌球蛋白重鏈(SM-MHC)以及Calponin等標(biāo)志物。這些分化可以有效修復(fù)盆底肌肉缺陷、保持肌肉拉伸強(qiáng)度。ADSC也可以通過(guò)細(xì)胞之間的聯(lián)系，經(jīng)隧道納米管向受損的肌細(xì)胞運(yùn)輸具有正常功能的線粒體，幫助其他肌細(xì)胞恢復(fù)固有功能、減少肌細(xì)胞的損傷與凋亡，從而最大限度減輕中老年患者尿道外括約肌可能存在的退行性病變[9]。

2.2 ADSC的旁分泌作用 ADSC可以分泌成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子1(FGF1)、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)、趨化因子2(CCL2)、基質(zhì)金屬蛋白酶1(MMP1)等活化因子，起到促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞的游走和ADSC分化、增殖的作用，且ADSC自身也可以分化成為血管內(nèi)皮細(xì)胞，共同促進(jìn)移植物血管生長(zhǎng)[10]。一部分SUI患者盆底組織發(fā)生膠原含量減少，可導(dǎo)致韌帶、筋膜等結(jié)締組織張力降低，支持結(jié)構(gòu)松弛。而ADSC可以分泌多種細(xì)胞外基質(zhì)成分，包括Ⅰ型膠原、Ⅱ型膠原和纖維黏連蛋白，能夠起到膠原填充的作用[11]，改善膠原缺失帶來(lái)的病理變化。

ADSC的旁分泌受到缺氧、細(xì)胞因子等多種因素的調(diào)節(jié)與控制。單純脂肪移植時(shí)常因?yàn)橐浦参锊荒芗皶r(shí)與機(jī)體建立起血供聯(lián)系，導(dǎo)致移植組織的缺血、缺氧和最終壞死，而在添加了ADSC后卻能有效避免這種情況的發(fā)生。缺氧條件下，ADSC的線粒體會(huì)產(chǎn)生大量活性氧,激活A(yù)DSC細(xì)胞膜表面的受體和非受體酪氨酸激酶(TKs)，接著TK磷酸化激活PI3K-Akt-mTOR和MAPK-ERK信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，這些信號(hào)通路的激活使缺氧誘導(dǎo)因子-1α(HIF-1α)顯著增加。積累的HIF-1α結(jié)合到細(xì)胞核內(nèi)的缺氧反應(yīng)元件后，調(diào)節(jié)下游靶基因的轉(zhuǎn)錄。在這些靶基因中，特別是VEGF基因的表達(dá)明顯上調(diào)，從而起到促進(jìn)移植物血管化、修復(fù)組織損傷的作用。用中和抗體或化學(xué)阻滯劑抑制Akt和ERK磷酸化，VEGF的合成會(huì)顯著減少[12]，組織血管化能力大幅減弱。外源性腫瘤壞死因子α(TNF-α)可以促進(jìn)ADSC分泌IL-6和IL-8，刺激組織血管生成、免疫細(xì)胞浸潤(rùn)[13]。ADSC能夠通過(guò)前列腺素E2(PGE2)的分泌抑制混合淋巴細(xì)胞的反應(yīng)，使T細(xì)胞不能被活化,從而避免移植物相關(guān)的排斥反應(yīng)，使用PGE2抑制劑消炎痛將會(huì)削弱ADSC的免疫抑制作用[14]。ADSC還可以釋放多種抑制炎癥的細(xì)胞因子，控制機(jī)體免疫狀態(tài)。例如IL-1a、IL-10 、IL-13的分泌就能夠阻止移植組織被機(jī)體免疫細(xì)胞破壞，并刺激組織修復(fù)、再生[15]。

總之，以ADSC為種子細(xì)胞的干細(xì)胞治療SUI，其根本機(jī)制是ADSC通過(guò)旁分泌作用分泌多種細(xì)胞因子，參與調(diào)控組織生長(zhǎng)的微環(huán)境，促進(jìn)新生血管形成，同時(shí)ADSC自身也參與細(xì)胞的增殖、分化過(guò)程，最終達(dá)到移植物血管化及組織再生的目的，這些特性使得ADSC治療SUI具有良好的應(yīng)用前景。

3 ADSC在SUI治療中的應(yīng)用

SUI的臨床手術(shù)治療方法包括恥骨后膀胱尿道懸吊術(shù)、經(jīng)陰道無(wú)張力尿道中段懸吊術(shù)、經(jīng)閉孔尿道懸吊術(shù)等。非手術(shù)方法包括生物反饋治療、盆底功能訓(xùn)練等。這些治療方式雖近期治療效果好，但不能解決尿道括約肌障礙的根本問(wèn)題，且相關(guān)并發(fā)癥較多。而ADSC移植作為一種新興的方法對(duì)于治療盆底疾病是一種微創(chuàng)而有效的手段[16]。Kuismanen等[17]對(duì)5名女性SUI患者進(jìn)行ADSC聯(lián)合牛膠原蛋白凝膠和鹽水進(jìn)行尿道注射治療，其方法是從皮下脂肪分離并擴(kuò)增ADSC 3周，再將ADSC和膠原蛋白經(jīng)膀胱鏡混合注射到尿道，1年后患者病情均顯著改善。

相比于女性，由于男性下尿路解剖結(jié)構(gòu)不同，發(fā)生SUI的情況相對(duì)較少，一般見(jiàn)于前列腺增生術(shù)后和前列腺癌根治術(shù)后。Gotoh等[18]選擇了11例前列腺手術(shù)后出現(xiàn)SUI的患者，將ADSC與脂肪組織的混合物注射到尿道括約肌和尿道黏膜下，1年后8例AUI癥狀得到明顯改善，24 h漏尿量減少了59.8%，平均最大尿道閉合壓從35.57 cmH2O增加到44.7 cmH2O，功能性尿道長(zhǎng)度從20.4 mm增加到26 mm。對(duì)于男性SUI患者，Choi等[19]研究發(fā)現(xiàn)，前列腺癌根治手術(shù)后出現(xiàn)持續(xù)SUI的患者經(jīng)ADSC聯(lián)合脂肪組織治療后，患者尿失禁癥狀全部得到改善，尿流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)明顯好轉(zhuǎn)，尿道壁肌層明顯增厚，患者均無(wú)炎癥、盆腔疼痛、尿急迫等不良反應(yīng)。以上研究表明，尿道周?chē)⑸渥泽wADSC對(duì)于男性前列腺手術(shù)后SUI是一種可行、有效的治療方法。

4 ADSC相關(guān)的新型組織工程材料研發(fā)進(jìn)展

針對(duì)SUI的填充劑主要有透明質(zhì)酸右旋糖樹(shù)脂復(fù)合物、膠原、碳顆粒、聚四氟乙烯等材料。這些傳統(tǒng)填充劑雖然制備方便，近期療效佳，但也有遠(yuǎn)期效果不滿意、機(jī)體過(guò)敏、易產(chǎn)生異物肉芽腫、填充物轉(zhuǎn)移和被組織吸收等缺點(diǎn)[20]。近年來(lái)，應(yīng)用組織工程技術(shù)構(gòu)建的具有高效、持久等特點(diǎn)的尿道或陰道組織工程填充劑也得到大量開(kāi)發(fā)。種子細(xì)胞和生物支架是組織工程的兩大關(guān)鍵性要素，支架為種子細(xì)胞提供可以黏附的表面、模擬體內(nèi)細(xì)胞生存的真實(shí)環(huán)境、引導(dǎo)組織的依附再生。ADSC相關(guān)生物支架的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，近年來(lái)也取得了諸多進(jìn)展。

4.1 ADSC與絲素蛋白微球復(fù)合體 Shi等[21]開(kāi)發(fā)出一種由ADSC和絲素蛋白微球復(fù)合而成的新型組織工程填充物，注射到尿道固有括約肌障礙型尿失禁的大鼠模型后,既能對(duì)膀胱頸起到支撐作用，又能通過(guò)絲素蛋白微球上ADSC的分化和增殖，修復(fù)尿道括約肌缺陷，從而較長(zhǎng)時(shí)間提高漏尿點(diǎn)壓力和尿道面積。這種具有β折疊構(gòu)象的穩(wěn)定態(tài)絲素蛋白經(jīng)激光共聚焦顯微鏡三維立體重建和掃描電鏡觀察顯示,ADSC與生物支架黏附生長(zhǎng)情況佳，無(wú)細(xì)胞毒性，還具備一定的生物降解能力，是治療SUI的理想組織工程材料。

4.2 聚乳酸(PLLA)/聚己內(nèi)酯(PCL)生物支架 流行病學(xué)調(diào)查顯示SUI的發(fā)病率在絕經(jīng)婦女中較高。這是因?yàn)榻^經(jīng)后卵巢功能減退，雌激素水平迅速下降，尿道黏膜萎縮，平滑肌松弛，尿道閉合力下降。雌二醇(17β-E2)能夠提高ADSC的多向分化能力，因此研究者最近研發(fā)出了可以攜帶17-βE2的支架。Feng等[22]利用PLLA和PCL制備成共混納米纖維支架，仿生細(xì)胞生存依賴的基質(zhì)內(nèi)環(huán)境，并將17-βE2混合培養(yǎng)的ADSC接種于其上，發(fā)現(xiàn)納米支架的生物相容性好，并且在適宜濃度的17-βE2誘導(dǎo)下使用PLLA/PCL支架可以顯著提高ADSC增殖能力和成肌化能力。這種新型組織工程復(fù)合物將可經(jīng)皮膚吸收的17β-E2與具有一定生物力學(xué)強(qiáng)度的納米支架材料有機(jī)結(jié)合起來(lái)，既可以補(bǔ)充機(jī)體內(nèi)雌激素水平,也可以對(duì)盆底局部組織起到支持、修復(fù)作用，具有極大的開(kāi)發(fā)潛力。

5 展望

ADSC相關(guān)的治療措施為SUI新型治療手段的開(kāi)發(fā)提供了更為廣闊的思路。從早期ADSC單獨(dú)注射，到目前與細(xì)胞因子、成纖維細(xì)胞等聯(lián)合注射，從傳統(tǒng)生物支架到新型生物支架的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，這些技術(shù)改進(jìn)極大提高了ADSC治療SUI的臨床效果。但也有體外及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，ADSC可能會(huì)促進(jìn)腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)，增強(qiáng)其侵襲及轉(zhuǎn)移能力。而且，ADSC分離及體外擴(kuò)增制備的所需時(shí)間較長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)成本高。因此，尚需進(jìn)一步深入研究ADSC治療SUI的應(yīng)用方法，以形成高效安全的ADSC治療方案。