時間：2023-03-20 16:21:59
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1.1一般資料
患者的入選是根據(jù)美國胸科協(xié)會制定的診斷指南，存在大于3周以上的咳嗽癥狀，有至少一條哮喘癥狀，并且體格檢查出現(xiàn)相應(yīng)體征的兒童患者隨機納入研究，研究時間從2012年1月～2014年6月。
1.2方法采用
流式細胞術(shù)。所收集樣本冷凍保存，統(tǒng)一檢測，末梢血樣采集于肝素鈉抗凝管中，取100μL血樣加入中含有20μL白介素-3的緩沖液中，室溫孵育10min，然后加入100μL兒童哮喘患者或健康對照組的血清，室溫孵育20min，其中緩沖液包含0.12MNaCI，0.005MKCI，0.025MTris，pH7.6。N-甲酰-甲硫氨酰-亮氨酰-苯丙氨酸（fMLP0.4mmol/L）（Sigma-Aldrich公司，圣路易，MO，USA），一種非特異性細胞活化劑，被用于陽性對照，洗滌緩沖液（0.01M磷酸緩沖鹽水包括0.01M的磷酸二氫鈉，0.01M磷酸氫二鈉，pH為7.2～7.4）被用于陰性對照。孵育結(jié)束后將樣品置于冷卻的冰上防止嗜堿性粒細胞活化和降解，繼而與熒光FITC結(jié)合的抗CD63抗體孵育BectonDickinson，F(xiàn)ranklinLakes，NJ，USA），與熒光PE結(jié)合的抗IgE抗體（Pharmacia，Uppsala，Sweden），以及PerCP結(jié)合的抗CD45抗體（BectonDickinson）避光孵育20min，加入紅細胞溶解液。2500rpm離心10min，將沉淀用緩沖液懸浮，BDFACSCantoⅡ流式細胞儀進行分析。在采集過程中，紅色熒光（FL2）和前向散射（FSC）和側(cè)向角散射（SSC）的特點是采用至少1000嗜堿性粒細胞的表達高IgE介導(dǎo)的面密度的選框進行分析，使用FSC/SSC特性淋巴細胞的定義。然后，從這些細胞，F(xiàn)L3/FL2圖上嗜堿性粒細胞的認定為CD45低/IgE的高表達。
1.3統(tǒng)計學(xué)方法
使用SPSS®軟件進行統(tǒng)計分析（SPSS公司，芝加哥，IL，美國）。x2檢驗用于比較患者組和對照組之間各個受體的表達情況。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2結(jié)果
共納入研究的哮喘兒童有72名，健康對照組32例。嗜堿性粒細胞的識別依賴表面受體的CD45的低表達和IgE的高表達，CD63的表達可用于識別嗜堿性粒細胞是否被患者或者健康對照組的血清激活。接受來自非過敏的健康志愿者的血清刺激后，抗FcεRI的自身抗體CD63的表達數(shù)目和比例如表1所示。29/78（37.2％）的哮喘患者血清表達CD63+的嗜堿性粒細胞，CD63+嗜堿性粒細胞的人數(shù)比例是為（36.9±8.3）％。與此相反，在健康組中的血清只有4/32（12.5％）對照表明CD63+嗜堿性粒細胞和嗜堿性粒細胞的“x±s”的比例人口，這是CD63+為（26.3±5.6）％。哮喘中的比重差患者與健康的比例。有CD63+嗜堿性粒細胞的對照組差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。
3討論
1、挑選本院2010年6月至2012年12月送檢病理科支氣管鏡刷檢細胞學(xué)標本252例。所有的患者最后均確診為肺癌。男184例，女68例，年齡44～85歲，(平均66．3歲)。所有的患者行支氣管鏡刷檢，同時薄層液基細胞學(xué)涂片與傳統(tǒng)涂片。
2、儀器:美國SurPathTMPrepstain全自動液基薄層細胞制片染片機(BDTriPath，BurlingtonNC，USA)及相關(guān)耗材。采用奧林巴斯電子支氣管鏡(BF-260或1T260工作鏡)進行檢查。鏡下發(fā)現(xiàn)肺癌的直接征象或間接征象者，根據(jù)胸部CT提示的病變行透視下支氣管鏡肺活檢。所有患者均在活檢部位采用南京微創(chuàng)一次性保護型細胞刷刷檢，將毛刷頭直接在玻片上常規(guī)涂片1張。再將毛刷頭置于盛有10mlCyteRichRed固定液的50ml離心管中充分震蕩漂洗收集細胞。
3、制片方法
3.1傳統(tǒng)涂片方法:纖維支氣管鏡刷頭直接涂抹于載玻片上，涂片1張，干燥，95%乙醇固定10min，常規(guī)HE染色鏡檢。
3.2BDTriPath制片方法:標本加入專用50ml離心管中，使用程控離心機以Hettich3#程序600r/min離心10min，迅速管架倒置180°傾出上清液，加入CyteRichRed固定液20ml，靜置30min，Hettich的3#程序以600r/min離心10min，迅速管架倒置180°傾出上清液，渦漩混合器振蕩均勻，加入10mlTris緩沖液，混均，移至12ml的離心管，Hettich的4#程序以600r/min離心5min，迅速管架倒置180°傾出上清液，渦漩混合器振蕩(15±5)s。管架放在PrePStain系統(tǒng)上，靜置10min，等待上機自動制片染色。
4、判斷標準:涂片診斷采用正常、可疑癌細胞、癌細胞三種分類方法，后兩項為陽性標本。盡量由同一位醫(yī)師操作電子支氣管鏡采集標本，由兩位細胞病理學(xué)醫(yī)師同時閱片鏡檢，以找到癌細胞為陽性。
5、統(tǒng)計學(xué)方法:統(tǒng)計學(xué)處理數(shù)據(jù)采用SPSS10．0軟件包進行χ2檢驗。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
二、結(jié)果
兩種涂片質(zhì)量比較:傳統(tǒng)涂片，涂片范圍大小不一，涂片背景紅細胞白細胞多，細胞分布厚薄不均，胞質(zhì)核漿結(jié)構(gòu)對比不明顯，胞核染色質(zhì)均一模糊、核仁不清;支氣管鏡刷檢細胞標本LCT制片后，細胞集中于涂片范圍直徑15mm專用玻片上，細胞界限清楚，涂片背景干凈清晰，細胞分布單個散在或成團分布，有立體感，胞質(zhì)著色鮮艷、易于觀察，胞核核膜分明，核內(nèi)染色質(zhì)及核仁清晰可見。薄層液基細胞學(xué)涂片診斷肺癌陽性率為58．33%，(146/252)，其中中央型肺癌98例，周圍型肺癌48例。傳統(tǒng)涂片診斷肺癌的陽率為33．19%，(84/252)，其中中央型肺癌68例，周圍型肺癌16例。液基薄層細胞學(xué)與傳統(tǒng)涂片的陽性率的差異有統(tǒng)計學(xué)意義P＜0．05。
三、討論
支氣管鏡刷檢細胞學(xué)標本應(yīng)用傳統(tǒng)涂片方法制片，受細胞新鮮程度、細胞量、出血及炎性背景、制片技術(shù)等因素影響，造成背景不清晰、涂片細胞易重疊、厚薄不均、細胞形態(tài)不易觀察、有意義細胞數(shù)量偏少，容易出現(xiàn)假陰性或假陽性結(jié)果，漏診重要病變。液基薄層細胞學(xué)制片技術(shù)(LCT)是近年來出現(xiàn)一種制片技術(shù)的革新，明顯優(yōu)于傳統(tǒng)巴氏涂片的檢查方法，其中有代表性的是BDThiPth離心沉降技術(shù)和新柏氏(ThiPthTCT)模式技術(shù)。兩種方法工作原理不同，分別為重力沉降式和過濾膜式，已經(jīng)廣泛成熟應(yīng)用于宮頸細胞學(xué)檢查和TBS診斷報告，對比傳統(tǒng)巴氏涂片，宮頸癌及癌前病變(低度鱗狀上皮內(nèi)病變和高度鱗狀上皮內(nèi)病變)檢出率大大提高，標本采集及制片質(zhì)量的優(yōu)越性是傳統(tǒng)涂片技術(shù)無法比擬的，特別是BDThiPth制片技術(shù)在細胞數(shù)量、背景去除非診斷性雜質(zhì)、全自動制片染色及診斷質(zhì)量尤為突出。美國FDA認證:超柏式液基薄層細胞學(xué)檢查是所有液基細胞學(xué)技術(shù)中檢出率最高的技術(shù)。2005年美國病理協(xié)會非婦科細胞學(xué)實驗室比較液基制片方法與傳統(tǒng)制片方法在體液樣本檢測能力，證實液基制片方法更容易檢出腫瘤。
對比傳統(tǒng)涂片，LCT制片使細胞在載玻片上分布均勻，厚薄一致，細胞數(shù)量多，集中于15mm范圍內(nèi)易于閱片，核染色質(zhì)著色鮮明，核漿對比效果好，易于觀察核結(jié)構(gòu)，染色背景清晰，制片質(zhì)量十分滿意，陽性率顯著提高。LCT制片技術(shù)和診斷質(zhì)量體會:支氣管鏡刷檢由于全部收集或大部分收集送檢標本，最大程度保留病變細胞，尤為適用LCT制片方法;液基涂片中的細胞核可能不如傳統(tǒng)涂片中那樣深染，但細胞核異型性是判讀惡性或可疑惡性病變的重要重要標準，一般認為核占優(yōu)勢、核漿比例高、核膜不規(guī)則、染色質(zhì)凝塊狀、核仁清或多個小核仁為惡性證據(jù);巴氏染色胞漿在區(qū)分腺癌或分化鱗癌很有幫助，前者胞漿見空泡，后者胞漿橘黃色、含角蛋白;仔細觀察成團核深染的細胞，如懷疑異常，在背景中全面尋找單個異型細胞更有意義;提高制片質(zhì)量顯著，但診斷陽性率的改善還需病理診斷醫(yī)師勤于積累，LCT在支氣管鏡刷檢細胞標本應(yīng)用時間及應(yīng)用范圍還比較晚，對同一份標本同時進行普通涂片，以積累經(jīng)驗，減少誤診。
支氣管鏡檢查是目前診斷肺癌的常規(guī)檢查方法，刷檢聯(lián)合組織活檢的重要手段。傳統(tǒng)支氣管鏡黏膜細胞學(xué)檢查是在支氣管鏡檢查過程中用支氣管毛刷直接在普通玻片上涂片，診斷率低。LCT對肺癌有更高的診斷率。國內(nèi)也有少量文獻報道。本研究結(jié)果顯示，經(jīng)過與組織病理學(xué)對照，普通涂片法檢出敏感度為33．19%，而LCT檢出敏感度為58．33%，較普通涂片法提高了25．14%，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)。
四、總結(jié)
1.1金屬元素
有研究發(fā)現(xiàn)，某些重金屬，比如錳的慢性中毒可損害中樞神經(jīng)系統(tǒng)，特別是紋狀體和蒼白球等部位，產(chǎn)生類似PD的錐體外系神經(jīng)功能障礙。Guilarte等及Huang的研究也發(fā)現(xiàn)錳中毒與PD有著密切的聯(lián)系。Park發(fā)現(xiàn)電焊工及其他長期暴露于錳的工人存在著出現(xiàn)神經(jīng)癥狀和罹患PD的危險性。Moberly等的研究還表明，錳可以通過作用于嗅球和基底神經(jīng)節(jié)的多巴胺能神經(jīng)元來影響神經(jīng)介質(zhì)的釋放，從而導(dǎo)致PD等錐體外系疾病的發(fā)生。Coon等利用K-XRF技術(shù)測量了慢性暴露條件下鉛在人體內(nèi)的沉積量，并表明長期的鉛暴露與PD發(fā)病風(fēng)險成正相關(guān)。Komatsu等證實了錳、鐵、鉛、鎘、鋁等金屬在體內(nèi)的沉積會導(dǎo)致氧化應(yīng)激的增加，從而引起PD的發(fā)生。
1.2農(nóng)藥百草枯
對多巴胺系統(tǒng)具有神經(jīng)毒性作用，從而導(dǎo)致PD樣癥狀和改變。Betarbet等利用魚藤酮復(fù)制出了類似PD的大鼠模型，其癥狀包括出現(xiàn)震顫、步態(tài)不穩(wěn)等。某些PD患者的腦組織中所含有機氯農(nóng)藥，如林丹、狄氏劑的水平明顯高于對照組。代森錳（一種殺真菌劑）也被報道與PD的發(fā)生相關(guān)。還有研究發(fā)現(xiàn)，有機磷農(nóng)藥同樣與PD的發(fā)病相關(guān)。
1.3環(huán)境毒素
1983年，美國有人吸食了含有1-甲基-4-苯基-1，2，3，6-四氫吡啶（1-methyl-4-phenyl-1，2，3，6-tetrahydropyridine，MPTP）的海洛因后出現(xiàn)了典型的PD癥狀和病理學(xué)改變，研究者受到啟發(fā)用靈長類復(fù)制了MPTP的PD動物模型。研究人員經(jīng)過實驗證實，MPTP對多巴胺能系統(tǒng)具有神經(jīng)毒性從而導(dǎo)致PD樣癥狀和改變。此后，MPTP的PD模型開始被應(yīng)用于試驗中。另外，Shepherd等發(fā)現(xiàn)，MPTP還可明顯增強百草枯對多巴胺能系統(tǒng)的損害。
1.4其他因素
PD的發(fā)病還與很多種因素相關(guān)。有學(xué)者經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，攝入過多的脂肪，罹患PD的概率也會增加。Miyake等發(fā)現(xiàn)攝入花生四烯酸和膽固醇會增加PD的發(fā)生概率。Kyrozis等通過對希臘人飲食習(xí)慣的研究發(fā)現(xiàn)飲用牛奶也和PD發(fā)病有關(guān)。Kotagal等發(fā)現(xiàn)高血壓等心血管危險因素與PD發(fā)生具有一定相關(guān)性。Aryal等還發(fā)現(xiàn)，四氫生物蝶呤（BH4）等增加會導(dǎo)致PD初期病情的惡化。Willis等發(fā)現(xiàn)居住環(huán)境與PD的發(fā)生也有一定關(guān)系。
2PD發(fā)病機制的研究手段及應(yīng)用進展
2.1概況
當(dāng)前的PD研究手段包括動物模型，細胞模型和iPScs模型等。動物模型為PD發(fā)病機制最早的研究方式。Maneuf等早在20世紀50年代就通過對嚙齒類動物注射利血平的方法使其產(chǎn)生類似人類的PD樣癥狀。此后研究者們又相繼積極研發(fā)出了6-羥多巴胺模型，百草枯模型等?；蚯贸娃D(zhuǎn)基因小鼠模型在PD研究中也有應(yīng)用。細胞模型包括腎上腺嗜鉻瘤細胞系（pheochromocytomacells，PC12）細胞模型，SH-SY5Y細胞模型等。大腦結(jié)構(gòu)復(fù)雜性的缺乏和較短的模型壽命意味著小鼠等動物模型難以詳盡地闡釋人類的疾病，細胞模型也并沒有可靠地顯示出在PD患者身上所觀察到的緩慢的疾病進程。近幾年，新興的iPScs技術(shù)，將來源于PD病人的iPScs可分化為中腦多巴胺能神經(jīng)元，在體外模擬其生理特性，可方便研究人員在更接近人體內(nèi)環(huán)境的條件下研究PD的發(fā)病機制。
2.2iPScs技術(shù)的發(fā)展
iPScs技術(shù)是干細胞領(lǐng)域近幾年來比較熱門的一種新興干細胞技術(shù)。該技術(shù)通過病毒載體或其他特異載體將特定轉(zhuǎn)錄因子的組合轉(zhuǎn)入到被誘導(dǎo)細胞中，進而將已分化的體細胞重編程為未分化的多能細胞。2006年Takahashi成功將小鼠成纖維細胞重編程為與胚胎干細胞特征相似的誘導(dǎo)性胚胎干細胞，即iPScs。他利用逆轉(zhuǎn)錄病毒將4個與多能性相關(guān)的基因Oct-4、Sox2、Klf4、c-Myc組合導(dǎo)入被誘導(dǎo)細胞，再經(jīng)過多能性分子Fbxl5篩選，從而得到在多方面與胚胎干細胞很相似的多能性細胞。隨后成功誘導(dǎo)出iPScs。2008年Nakagawa研究小組使用了Oct3/4、Sox2、Klf43個基因，避免了原癌基因c-Myc的插入使得iPScs更安全化，利用Nanog代替Fbx15作為篩選標記，從而進一步提高了篩選的特異性。2009年，Woltjen研究小組以轉(zhuǎn)位子為載體代替了逆轉(zhuǎn)錄病毒，所得到的iPScs避免了病毒基因的頑固表達和插入突變等風(fēng)險，從而使得臨床應(yīng)用風(fēng)險進一步大大降低。另外，直接將重組蛋白質(zhì)導(dǎo)入體細胞以及利用合成mRNA進行轉(zhuǎn)染等方法也顯著降低了突變的危險性。有報道稱體細胞可以通過小分子復(fù)合物而不依靠病毒來實現(xiàn)重編程。還有研究者發(fā)現(xiàn)毛猴素，二甲基五羥色胺和D4476可作為Oct3/4的化學(xué)替代品。隨著研究的深入，iPScs技術(shù)愈加成熟，不斷進展的誘導(dǎo)iPScs的方法既可有效消除重編程造成的種種潛在危險，又可以簡單快速地獲得iPScs。
2.3利用iPScs技術(shù)進行環(huán)境、職業(yè)致病因素
誘導(dǎo)PD發(fā)病機制的相關(guān)研究由于環(huán)境因素和遺傳因素相互影響的復(fù)雜性，環(huán)境職業(yè)因素對PD作用相關(guān)的研究具有一定難度。Aboud等以無PD遺傳危險因素者為對照組，以PARK2等位基因功能缺失且具有PD家族史但是還未出現(xiàn)癥狀者為實驗組建立了觀察錳神經(jīng)毒性差異的iPScs模型。來源于實驗組和對照組的真皮成纖維細胞的iPScs被分別誘導(dǎo)分化為早期神經(jīng)神經(jīng)前體細胞。經(jīng)過測定發(fā)現(xiàn)兩組神經(jīng)前體細胞在對錳毒性的敏感性和線粒體分裂等方面幾乎沒有差別，但是實驗組與對照組相比，活性氧顯著升高。經(jīng)過測定發(fā)現(xiàn)實驗組與對照組相比，錳在細胞內(nèi)的沉積明顯減少，表明在錳沉積率相同的條件下實驗組神經(jīng)前體細胞對于錳毒性的敏感性比對照組高。但是錳沉積明顯減少的原因是否與PARK2突變有關(guān)尚不清楚。Kikuchi等將人體iPScs來源的的神經(jīng)前體細胞在無血清、無飼養(yǎng)層條件下培養(yǎng)至28d和42d后分別定向性植入MPTP處理過的猴子雙側(cè)豆狀核，植入6個月后。磁共振成像（MRI）圖像顯示移植的細胞在猴子的大腦中存活增殖。由于MRI圖像與猴子腦片蘇木精-伊紅染色的結(jié)果具有一致性，他們利用MRI來觀察移植細胞的增殖情況。培養(yǎng)至28d的移植細胞增殖迅速，而培養(yǎng)至42d的移植細胞增殖相對緩慢。他們還發(fā)現(xiàn)移植后1~3個月的細胞倍增時間明顯短于3~6個月，說明細胞的增殖能力在后期開始下降，但至少可以在猴腦內(nèi)存活6個月以上。他們又通過描述行為評定量表發(fā)現(xiàn)移植后猴子的行為較之前發(fā)生了一些進步，表明人體iPScs在未來臨床試驗中的治療潛力。Deleidi等通過逆轉(zhuǎn)錄病毒將人類KLF4，SOX2，OCT4和c-MYC導(dǎo)入恒河猴皮膚成纖維細胞，獲得iPScs后進一步將其誘導(dǎo)為多巴胺能神經(jīng)元細胞并植入6-羥基多巴胺（6-OHDA）誘導(dǎo)的小鼠PD模型的紋狀體，移植細胞在移植16周后進行組織分析發(fā)現(xiàn)具有酪氨酸羥化酶陽性細胞，且小鼠的紋狀體中顯示出神經(jīng)的再生現(xiàn)象。他們還發(fā)現(xiàn)這些動物的同側(cè)旋轉(zhuǎn)行為等在移植后均有所恢復(fù)，而且移植6個月后這些小鼠既沒有產(chǎn)生腫瘤，也沒有發(fā)生炎癥反應(yīng)，進一步證實了iPScs在PD等神經(jīng)退行性疾病在臨床治療方面的安全性。Chang等的研究證實了二十二碳六烯酸處理過的iPScs來源的多巴胺能神經(jīng)元前體細胞植入到6-OHDA誘導(dǎo)的小鼠PD模型體內(nèi)，小鼠的癥狀在4個月后得到了一定的緩解。Peng等將來源于iPScs的神經(jīng)多巴胺能神經(jīng)元建立起1-甲基4-苯基吡啶離子（MPP+）模型和魚藤酮的PD體外模型，對44種可能對PD有治療作用的藥物進行了兩輪篩選，并利用具有神經(jīng)保護作用的神經(jīng)營養(yǎng)因子作為陽性對照。經(jīng)過MPP+的初篩和確認篩檢，他們發(fā)現(xiàn)其中16種藥物對于MPP+誘導(dǎo)的神經(jīng)細胞死亡顯示出神經(jīng)保護作用，并利用MPP+模型建立起了這16種藥物的劑量反應(yīng)曲線。經(jīng)過魚藤酮模型的篩檢他們更加明確了這些藥物對于魚藤酮誘導(dǎo)的多巴胺能神經(jīng)元凋亡確實具有一定的保護作用。這種方法可以應(yīng)用于可能具有臨床療效的PD藥物的檢測來縮短藥物進入臨床的時間，并可增加臨床實驗成功的可能性和個體化治療的可能性，為明確藥物療效提供了良好的平臺。
2.4iPScs技術(shù)
1實驗對象及樣品制備本實驗對象為半年內(nèi)未接受過輸血的健康中國人12名，抽取靜脈血5ml，使用ABO血型檢測試劑檢測其ABO血型。其中A型血2人，B型血6人，O型血3人，AB型血1人，RhD血型均為陽性。樣品制備人員將A、B、O血型相同且測定的8種血型抗原至少有2種不相同的單一血樣制備成體外混合血樣?；旌涎獦右罁?jù)紅細胞數(shù)按一定比例混合，混合比例分別為95％／5％、97％／3％、98．5％／1．5％、99．5％／0．5％，各比例混合血樣的例數(shù)分別為8例，8例，8例，10例。樣品制備人員將所有單一和混合血樣編號后發(fā)放給檢測人員進行檢測分析。
2儀器和試劑本實驗所用檢測儀器為美國BeckmanCoulter公司生產(chǎn)的FC500型號流式細胞儀。使用抗體為瑞士DiaMed公司生產(chǎn)的單克隆抗體產(chǎn)品，以及SEROTEC公司生產(chǎn)的FITC熒光標記的羊抗人免疫球蛋白。
3實驗方法用細胞穩(wěn)定液將EDTA抗凝的新鮮血稀釋后，加入單克隆抗體，使之與相應(yīng)的紅細胞表面抗原結(jié)合，并用熒光素標記的示蹤抗體標記紅細胞表面抗原抗體復(fù)合物。使用流式細胞儀對紅細胞表面特定血型抗原的表達情況進行數(shù)據(jù)采集和分析。通過對此方法檢測的特異性和靈敏度、信噪比和污染攜帶率、檢測樣品穩(wěn)定性和操作穩(wěn)定性等方面的檢測，驗證流式細胞儀檢測異體血液回輸方法的準確性和可操作性。
二、實驗結(jié)果
1抗原檢測特異性和靈敏度經(jīng)檢測，這46例血樣的檢測判定結(jié)果為：12例單一血樣全部被檢出單峰并被準確判為陰性。8例95％／5％和8例97％／3％比例混合的血樣均被檢測出兩個以上雙峰，所有應(yīng)為混合雙峰的樣品均被準確檢出；8例98．5％／1．5％比例混合的血樣在應(yīng)出現(xiàn)雙峰的樣品圖中能被識別為雙峰，但個別抗體雙峰分離效果不佳，需進行抗體優(yōu)化程序后方能被判定為雙峰；10例99．5％／0．5％比例混合的血樣中，只有4例樣品被判斷為含2個以上雙峰，其他混合樣品由于混合比例低于抗體檢測限而無法判定。
2儀器信噪比和污染攜帶率
2.1儀器信噪比以8種抗體在95％／5％混合紅細胞樣品中只加入熒光示蹤抗體時，表達區(qū)域的紅細胞數(shù)占已設(shè)定的紅細胞區(qū)域內(nèi)細胞總數(shù)的百分比作為噪音，以3倍噪音作為該抗體的檢測限
2.2污染攜帶率根據(jù)流式細胞儀檢驗要求，在完成一次樣品檢測后立即檢測一支純水空白管，記錄30s內(nèi)紅細胞設(shè)定區(qū)域內(nèi)檢測到的顆粒數(shù)（N），重復(fù)200次，將檢測到的顆粒數(shù)相加，用此數(shù)值除以紅細胞設(shè)定區(qū)域內(nèi)的細胞收集總數(shù)（A），并與重復(fù)次數(shù)作比，乘以100％得到污染攜帶率（CR）。公式為：CR＝（N1＋N2＋…＋N200）／（A×200）＝108／（50000×200）＝0．001％。計算所得結(jié)果符合儀器廠商推薦的污染攜帶率小于1％的要求，說明儀器連續(xù)進樣檢測不同樣品不會因進樣器污染而導(dǎo)致假陽性結(jié)果的出現(xiàn)。
2.3樣品穩(wěn)定性在8例97％／3％混合的血樣和12例單一血樣中分別任意挑選1例，分別分裝在4個離心管中，冰箱4℃保存。在制備血樣的第1、5、14、28天分別對這兩例血樣進行血型抗原檢測，測定血液樣品隨時間變化的穩(wěn)定性。結(jié)果顯示，經(jīng)過4周的冷藏存放，混合和單一血樣圖的鋒形及相對位置無顯著變化，檢測結(jié)果穩(wěn)定。
2.4操作穩(wěn)定性在46例血樣中選出6個樣品，其中包含單一血樣和各比例混合血樣。將其分裝成3份，分別由3位檢測人員完成對血型抗原的檢測，驗證不同操作者對檢測結(jié)果判定的一致性。結(jié)果顯示，3位檢測人員的檢測及判斷結(jié)果一致。
三、討論
1方法驗證本實驗應(yīng)用流式細胞術(shù)的血型血清學(xué)方法對46例血樣進行紅細胞血型抗原的檢測，其中，12例單一血樣的特異性驗證結(jié)果全部為陰性，符合世界反興奮劑機構(gòu)關(guān)于興奮劑檢測方法的檢測結(jié)果應(yīng)滿足100％陰性率和0％的假陽性率的特異性要求。對方法靈敏度的驗證結(jié)果顯示，3％及以上比例少量混合的紅細胞被檢出率達到100％。當(dāng)少量混合的紅細胞比例降低時，部分樣品某些抗原表達與非表達的紅細胞群分離效果不好，出現(xiàn)融合峰或拖尾峰影響判斷，此時進行抗體優(yōu)化程序可以解決或改善峰形問題。而當(dāng)混合比例進一步降低至0．5％少量混合時，除了峰形問題外，由于定量結(jié)果低于抗體檢測限而使混合血樣檢出率明顯降低。造成這一結(jié)果的原因可能有：1）紅細胞血型抗原密度和抗原性強弱不同，導(dǎo)致其與抗體結(jié)合能力存在差異；2）每種抗體效價不同，檢測限也有高低，其檢出能力由檢測限值最高的抗體決定；3）這8種抗體分別為單克隆抗體IgM和IgG，由于抗體結(jié)構(gòu)特點，結(jié)合了IgM抗體的紅細胞更易聚集，造成單細胞懸液制備不完全，聚集的多細胞被檢測為單細胞，導(dǎo)致定量結(jié)果低于檢測限，因此，盡管有的檢測人員能夠從柱狀圖上觀察到微弱的雙峰，但由于測定到的混合比例低于檢測限而不能將其判定為陽性。此外，流式細胞儀狀態(tài)也會對檢測結(jié)果造成影響，導(dǎo)致少量混合的紅細胞信號無法被檢測人員識別。噪音和污染攜帶率影響了流式細胞儀的檢測能力，通過每次上機檢測前對儀器的校正以及對噪音和污染攜帶率的計算，來評估儀器狀態(tài)。儀器噪音過大，會掩蓋微弱的雙峰信號，導(dǎo)致假陰性結(jié)果的判定，而污染攜帶率過高則可能導(dǎo)致假陽性結(jié)果。因此，在檢測過程中對儀器狀態(tài)的確認是必要的。定期的維護和保養(yǎng)可以減少儀器本身對結(jié)果的影響。人體血量約為4～5L，其中，循環(huán)血量約占總血量的4／5。有研究顯示，循環(huán)系統(tǒng)血紅蛋白增加5％可以提高運動能力，輸血量太少則達不到增加血紅蛋白量進而提高有氧耐力的目的。由于異體輸血伴隨感染、溶血、血液粘稠、疾病傳播等高風(fēng)險因素，采用極少量輸入多個供血者血液的可能性較小，因而，此方法的檢測靈敏度能夠滿足興奮劑檢測的需要。通常紅細胞在人體內(nèi)的壽命約120天，這意味著，在異體輸血后，理論上最多可以有長達3至4個月的檢測窗口期能夠檢測到異體血液回輸。相比傳統(tǒng)興奮劑只有幾天的檢測窗口期來說，該方法能夠大大提高興奮劑檢查的效率。用細胞穩(wěn)定液稀釋的混合血樣在冷藏條件下至少可存放4周，以此模擬運動員進行異體輸血后一段時間體內(nèi)不同紅細胞群的比例關(guān)系。在4周內(nèi)，不同操作人員對相同樣品測得的混合紅細胞群比例無明顯變化，說明此方法穩(wěn)定性好，可操作性高。
2陽性判定根據(jù)世界反興奮劑機構(gòu)（WADA）對于免疫抗原法檢測興奮劑的要求，異體血液回輸陽性判定的標準為：在1份血樣中，當(dāng)有2個或2個以上特定紅細胞抗原存在多于1種表型時，判定為異體血液回輸陽性（AAF）；當(dāng)只有1個特定紅細胞抗原存在多于1種表型時，判定為可疑（ATF）。正常情況下，每個人體內(nèi)所有紅細胞抗原的表達是唯一的，即要么表達，要么不表達，當(dāng)體內(nèi)某種紅細胞抗原同時存在表達與不表達的情況時，即存在兩種不同的紅細胞群，提示有異體輸血。當(dāng)然上述判定還需要排除嵌合體血型情況。嵌合體血型多發(fā)生在異型輸血、異卵雙生、雙精受精和異型骨髓移植后。異型輸血、異型骨髓移植屬于獲得性嵌合（人工嵌合），異卵雙生、雙精受精是遺傳嵌合，屬于先天性嵌合。先天性嵌合，指在胚胎或妊娠時期形成的嵌合。先天性嵌合分兩種情況，一種是由于妊娠早期異卵雙生子之間存在血管交叉吻合，一方的造血干細胞經(jīng)由吻合的血管通路進入到另一方體內(nèi)，在獲得性免疫耐受的基礎(chǔ)上，不同來源的造血干細胞分別產(chǎn)生兩群不同表型的紅細胞。另一種是在受精過程中，由2個卵細胞和2個相互結(jié)合而產(chǎn)生四倍體，四倍體受精卵繼續(xù)分裂就可能產(chǎn)生多種不同來源的細胞系。嵌合體現(xiàn)象會導(dǎo)致血型遺傳不符合經(jīng)典遺傳規(guī)律。此外，某些疾病也會導(dǎo)致嵌合體現(xiàn)象。因此在采用本方法檢測發(fā)現(xiàn)異體血液回輸陽性時，運動員需進行嵌合體血型鑒定，以排除先天性嵌合情況。
3紅細胞血型抗原血型是血液系統(tǒng)的一種遺傳多態(tài)性。傳統(tǒng)的血型概念指的就是紅細胞血型，是指能以抗體來分類的紅細胞抗原表型。紅細胞血型抗原是紅細胞表面的化學(xué)構(gòu)型，其形成的物質(zhì)基礎(chǔ)是紅細胞膜上的蛋白質(zhì)及結(jié)合到脂質(zhì)和蛋白質(zhì)上的糖分子。根據(jù)生化特性不同，紅細胞血型抗原可分為兩類，一類是由糖分子結(jié)構(gòu)決定的血型抗原，如ABO、Hh，Lewis，P，I等血型；另一類是由蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)決定的血型抗原，如Rh，MNS，Kell，Kidd，JK等血型。人類血型抗原由血型基因決定，同時受調(diào)控基因或修飾基因控制，具有個體差異性和種族差異性。WADA對于流式細胞術(shù)檢測異體血液回輸?shù)姆椒ㄖ猩婕暗降募t細胞血型抗原的選擇未做明確規(guī)定，一般以紅細胞血型抗原表型在人群中表達的比例作為選擇依據(jù)，在人群中表達型和不表達型均占有一定比例的血型抗原可作為候選抗原。表3列出了不同研究、賽事及機構(gòu)選擇的血型抗原種類和數(shù)量。可以看出，盡管各研究根據(jù)人群表達情況不同，選擇的血型抗原有所差異，但是都包括本文研究的這8種基本的血型抗原。本研究選擇了8種公認的在人群中有適當(dāng)比例分布的血型抗原進行中國人樣本的檢測分析的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，受試的11名中國人中最多有3人存在ABO血型及其他8種血型抗原表型完全一致的情況。換句話說，假如這3個人相互之間進行異體輸血，且排除了紅細胞血型抗原密度的個體差異時，將不能被檢測為陽性。理想狀態(tài)下，能夠檢測的候選紅細胞血型抗原種類越多，檢測的假陰性率就越低，但對于大樣本量的實際興奮劑檢測工作來說，可操作性較差。因此，科學(xué)地選擇紅細胞抗原種類進行檢測，可以有效提高興奮劑檢測效率。李晟瑋對Rh、Kell、Duffy、Kidd、Lewis、P、MNS和Luth等系統(tǒng)中的21個候選血型抗原進行了檢測，發(fā)現(xiàn)其中Leb、E、Jka、Jkb、M、C、e、c等血型抗原更適合于檢測中國人群異體血液回輸，并發(fā)現(xiàn)增加檢測血型抗原的數(shù)量，能夠有效減少異體輸血檢測假陰性發(fā)生的概率。意大利的Donati等人也有類似報道，他們發(fā)現(xiàn)，在8種基本血型抗原的基礎(chǔ)上增加另外5種（e，s，K，Lea，Leb）血型抗原后，能夠提高混合血樣的檢出率。然而，在實際興奮劑檢測工作中，實驗室檢測人員無法得知所檢測樣品的運動員個人信息，這為根據(jù)不同種族運動員選擇不同血型抗原的個性化的檢測手段的實施帶來一定難度。因此，在近兩屆奧運會異體血液回輸?shù)呐d奮劑檢測中，都只選擇了這8種基本血型抗原進行檢測。
四、小結(jié)
最近新發(fā)現(xiàn)的肌腱源性干細胞（TDSC）因在肌腱組織中的修復(fù)潛能而逐漸獲得重視，但目前其對損傷肩袖腱－骨界面愈合作用機制研究鮮有報道。既往研究證實，TDSC具有向軟骨、骨分化的潛能，因此其在損傷肩袖腱－骨界面愈合過程中可能扮演著中介作用。Shen等提取兔肩袖組織TDSC并進行培養(yǎng)，用于異體兔肩袖修復(fù)，結(jié)果顯示12周后實驗組腱－骨界面結(jié)構(gòu)及生物力學(xué)指標均優(yōu)于對照組，認為異體TDSC可增加肩袖膠原沉積，且可分泌抗炎因子以避免免疫排斥反應(yīng)。Randelli等提取肩袖及肱二頭肌腱組織TDSC并進行培養(yǎng)，比較TDSC與BMSC成骨細胞、脂肪細胞、肌骨骼細胞分化，結(jié)果顯示TDSC具備很好的分化潛能，且優(yōu)于BMSC。Tsai等的研究獲得了與此相同的結(jié)果，還發(fā)現(xiàn)肩袖來源干細胞可表達種系特異性基因如成骨誘導(dǎo)的Runx2及骨鈣蛋白、成脂分化的過氧化物酶體增殖物激活受體（PPAR）－γ和脂蛋白脂肪酶（LPL），成軟骨分化的聚集蛋白聚糖及Ⅱ型膠原α1基因。Cheng等對腫瘤壞死因子－α刺激基因（TSG）－6在TDSC促進肩袖腱－骨愈合過程中的作用進行實驗研究，結(jié)果顯示TSG－6為保護性炎性反應(yīng)性基因，在多種炎癥性疾病或類似炎癥過程中呈高表達，參與細胞外基質(zhì)重塑，調(diào)節(jié)蛋白酶網(wǎng)絡(luò)，在多種關(guān)節(jié)炎中有限制炎癥、保護軟骨的作用；認為TSG－6在TDSC促進損傷肩袖腱－骨界面愈合過程中具有良好的調(diào)控作用。然而，目前仍存在TDSC含量較少、難以完全分離和純化、缺乏特異性表面標志物等問題，且TDSC體外誘導(dǎo)分化定向誘導(dǎo)機制尚不清楚，因此還需進一步研究。
2骨膜源性干細胞
骨膜可分為內(nèi)、外兩層，外層致密，有許多膠原纖維束穿入骨質(zhì)，使之固定于骨面；內(nèi)層疏松，可產(chǎn)生骨膜源性干細胞（PDSC）、成骨細胞及破骨細胞等。來自內(nèi)層的PDSC具有一定的分化潛能，因此被認為可能在肩袖損傷愈合過程中具有一定的促進作用。Chen等從大鼠脛骨骨膜組織中提取PDSC并進行培養(yǎng)，將其與骨形態(tài)發(fā)生蛋白（BMP）－2制成凝膠混合物，采用該混合物對大鼠損傷肩袖進行修復(fù)，術(shù)后4、8周進行大鼠修復(fù)肩袖腱－骨界面組織學(xué)及生物力學(xué)分析，結(jié)果顯示實驗組最大腱－骨界面實效負荷明顯高于對照組，且差異有統(tǒng)計學(xué)意義，免疫組化顯示實驗組修復(fù)界面存有聚集蛋白聚糖及Ⅱ型膠原蛋白，認為PDSC與BMP－2的混合物可很好地促進腱－骨界面纖維軟骨形成。目前大量實驗將PDSC用于修復(fù)軟骨缺損、骨缺損及骨不愈合，但其用于損傷肩袖腱－骨界面的修復(fù)鮮有報道，因此PDSC如何在重建腱－骨界面結(jié)構(gòu)中發(fā)揮作用，仍需進一步研究。
3脂肪源性干細胞文獻報道
脂肪源性干細胞（ADSC）與BMSC具有相似的分化潛能，其在合適的誘導(dǎo)劑作用下可分化為脂肪細胞、軟骨細胞、肝細胞、心肌細胞、成骨細胞和神經(jīng)元樣細胞。此外，ADSC具有數(shù)量巨大、獲取方便、誘導(dǎo)安全、增殖迅速等特點，是一類有廣闊應(yīng)用前景的成體干細胞。Oh等采用ADSC修復(fù)兔慢性肩袖損傷模型，先切斷兔肩胛下肌腱，6周后形成慢性損傷，此時進行肩袖修復(fù)，同時將ADSC注射入肩袖腱－骨區(qū)域及脂肪浸潤的肩袖肌肉組織內(nèi)以對肩袖進行加強修復(fù)，6周后從生物力學(xué)、肌電學(xué)、組織學(xué)方面對修復(fù)結(jié)果進行分析，認為ADSC可促進損傷肩袖腱－骨愈合，與對照組相比，實驗組肌肉組織脂肪浸潤區(qū)域明顯較小。Kim等對兔亞急性肩袖損傷（切斷岡上肌3周）修復(fù)的同時，將ADSC注射入鄰近肌腹－肌腱移行部，術(shù)后3周觀察類胰島素樣生長因子－Ⅰ受體（IGF－ⅠR）及肌球蛋白重鏈（MyHC）在注射部位的表達，結(jié)果顯示實驗組IGF－ⅠR及MyHC表達明顯高于對照組（注射生理鹽水組），認為ADSC促進損傷肩袖修復(fù)有可能是通過IGF－Ⅰ信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通道完成的。雖然以上研究提示ADSC對退變性肩袖損傷具有促進愈合作用，但已往大部分研究均認為ADSC自我更新能力較差，不宜作為種子細胞。因•46•此，目前急需尋找更好的誘導(dǎo)劑，使其能更有效地分化成為目標組織，從而更好地促進損傷肩袖腱－骨界面愈合。
4肌源性干細胞體內(nèi)研究顯示
肌源性干細胞（MDSC）具有自我更新與多向分化潛能的特性，可再生為骨、軟骨、肌肉、血液、神經(jīng)及心臟組織。近期有研究報道MDSC同時具有肌腱組織的分化能力，但用于修復(fù)損傷肩袖研究鮮有報道。Pelinkovic等將MDSC用于修復(fù)裸鼠損傷岡上肌腱并進行觀察，結(jié)果7d后細胞核呈紡錘形并集成肌腱膠原束，3周后檢測到β－半乳糖苷酶基因表達，表明MDSC分化成表達波形蛋白的成纖維細胞，提示肩袖肌腱基質(zhì)及原始細胞開始調(diào)控注射的MDSC向成纖維細胞分化；認為MDSC因具有分化為成纖維細胞的能力而可用于肌腱愈合組織工程及肩袖損傷治療。
5滑囊源性干細胞滑囊源性
干細胞因肩峰下滑囊與肩袖緊鄰而被認為有可能對肩袖修復(fù)產(chǎn)生一定的積極作用。Utsunomiya等將關(guān)節(jié)鏡下提取的人肩峰下滑囊組織進行滑囊源性干細胞提取及培養(yǎng)，結(jié)果顯示肩峰下滑囊組織可作為生物修復(fù)肩袖損傷良好的干細胞來源；將其與肩袖殘端、滑膜組織中提取的干細胞進行成骨化及擴展性比較，結(jié)果顯示滑囊源性干細胞具有最佳的擴展性及成骨性。Song等對在肩袖修補術(shù)中取出的部分肩峰下滑囊組織進行滑囊源性干細胞提取及培養(yǎng)，并用流式細胞儀對其進行分辨，排除造血干細胞及PDSC，再將此滑囊源性干細胞放于陶瓷支架中并將其植入裸鼠體內(nèi)，其中部分用BMP－12予以刺激分化，最終支架區(qū)域出現(xiàn)包含膠原蛋白的腱樣組織；因此認為，作為新型來源的干細胞，滑囊源性干細胞具有腱性組織分化潛能，而BMP－12對該過程具有一定的促進作用，滑囊源性干細胞有可能在肩袖損傷治療中產(chǎn)生積極作用。肩峰下滑囊組織經(jīng)肩關(guān)節(jié)鏡手術(shù)取材方便，對肩袖修復(fù)無影響，但目前滑囊源性干細胞實驗研究較少，仍處于起步階段，其促進損傷肩袖愈合及進行定向誘導(dǎo)機制仍需進一步研究。
6結(jié)語
脫落細胞學(xué)檢查是臨床病理診斷的重要手段，一張高質(zhì)量的細胞涂片，能提高惡性病變檢出率。本院近年采用薄層液基細胞涂片技術(shù)（LPT），改進細胞涂片方法，取得較好的效果。報道如下。
1材料與方法
1.1一般資料
隨機取本院2006年1月至2007年1月送檢標本痰液、胸腹水、尿液及宮頸涂片計957例份，其中男523例，女434例。每例做常規(guī)涂片2張以作對照。
1.2離心機，振蕩器。
1.3液基細胞試劑
購自利普公司，由2004年4月通過美國FDA認證。
1.4常規(guī)細胞涂片
取宮頸刮片或痰液含血性或灰白粘稠區(qū)制成涂片2張；取胸腹水10ml，1000轉(zhuǎn)/min，離心10min，棄上清液，混勻沉淀物后涂片，干燥后95％酒精固定15min，HE染色后鏡檢。
1.5薄層液基細胞涂片
取宮頸刮出物或痰液含血性及灰白粘稠區(qū)入細胞基液，混勻靜置30min；取胸腹水、尿液等體液標本50ml，2000轉(zhuǎn)/min，離心10min，棄上清液，混勻沉淀置入細胞基液30min，含血性物較多的可適當(dāng)延長時間。在備用試管內(nèi)倒入4ml清洗液，再加入含標本（痰液、胸腹水、尿液等）的細胞基液，緩慢倒入，可見到分層現(xiàn)象。離心2000轉(zhuǎn)/min，10min，棄上清液，振蕩器混勻，加入等量的液基細胞涂片液，混勻涂片。干燥后95％酒精固定15min，HE染色后鏡檢。
2結(jié)果
957例液基細胞標本共檢出惡性瘤細胞（含可疑）109例，宮頸18例為異常上皮細胞，本組就薄層液基細胞涂片與常規(guī)細胞涂片在靈敏度方面和鏡下特征進行比較。
2.1胸腹水共檢407例，液基涂片檢出惡性瘤細胞（含可疑）73例，常規(guī)涂片64例，靈敏度提高12.3％；痰液共檢164例，液基涂片檢出陽性數(shù)8例，常規(guī)涂片6例，靈敏度提高25％；尿液共檢229例，液基涂片檢出陽性28例，常規(guī)涂片18例，靈敏度提高35.7％；宮頸涂片157例，液基涂片報告鱗狀上皮異常18例，常規(guī)涂片16例，靈敏度提高11.1％。見表1。表1兩種涂片方法對各種脫落細胞標本檢測結(jié)果比較（略）
2.2鏡下特征比較
(1)使用傳統(tǒng)方法制作的痰液涂片（宮頸涂片）較厚，粘液、雜質(zhì)及壞死物含量較多，細胞缺乏完整性，結(jié)構(gòu)模糊不清。漿膜腔積液涂片細胞堆積較厚，分布不均，含較多紅細胞，有紅染的背景（圖1）。(2)用薄層液基制作的涂片細胞面積縮小，涂片背景干凈；紅細胞大多消失，痰液和宮頸
涂片中粘液溶解；細胞層次分明，胞核胞質(zhì)結(jié)構(gòu)清晰（圖2）。
3討論
脫落細胞學(xué)檢查是一項方便簡單的檢查方法，它有利于癌癥篩查、早期發(fā)現(xiàn)癌癥、指導(dǎo)治療等。傳統(tǒng)的病理細胞學(xué)制片均采用直接涂片，推片或離心后涂片，制出的涂片細胞分布不均，重疊，背景含粘液、紅細胞、雜質(zhì)、壞死細胞等，影響鏡檢，陽性檢出率低。本組痰檢和尿液檢測靈敏度較低，主要是標本取材不正確，痰液內(nèi)雜質(zhì)、粘液、炎性細胞過多，過厚而影響診斷；尿液中本身細胞含量較少，離心不徹底，涂片過稀導(dǎo)致細胞很少，缺乏有效的診斷細胞數(shù)。目前應(yīng)用的薄層液基細胞技術(shù)，挑取的細胞量較傳統(tǒng)細胞多，采取標本后放入保存液中，及時軟化粘液和固定以保存細胞，加入清潔液通過分層離心技術(shù)去除標本中的粘液、紅細胞及其他非細胞碎片，加入細胞后振蕩將細胞團塊分散，形成單個細胞樣本，最后將細胞均勻地涂在載玻片上，進行固定和染色。涂片時用細胞混懸液約30ul在玻片上涂成直徑1cm大小圓形分布區(qū)域，這樣使被檢細胞集中，數(shù)量多，易于閱片。LPT與常規(guī)制片方法比較，改善了樣本收集率，并使細胞均勻的分布在載玻片上，提高了檢出的陽性率。該技術(shù)不僅保存細胞的完整性，還保全了細胞抗原性，由于采集的細胞全部存放于細胞保存液內(nèi)而不被自溶及污染，可多量涂片進行免疫組化染色及原位分子雜交［1］（圖3）。
薄層液基技術(shù)制片的優(yōu)良性，可明顯提高癌癥確診率，能為臨床提供可靠的診斷依據(jù)。在篩查宮頸癌方面，優(yōu)于傳統(tǒng)的巴氏涂片，采用TBS報告系統(tǒng)國際診斷標準，以得到了普遍認可［2］。該技術(shù)用于痰液、尿液、漿膜腔積液也能提高惡性細胞檢出率,為臨床治療提供可靠的診斷依據(jù)。但LPT技術(shù)也有不足之處，成本較高，不能在基層醫(yī)院普及。在技術(shù)方面一些問題還有待改進，如細胞固縮等。
【參考文獻】
經(jīng)典的iPSC技術(shù)路線主要包括以下步驟:①選擇宿主細胞;②選擇外源重組因子;③重組因子導(dǎo)入宿主細胞;④重編程產(chǎn)生iPSC;⑤iPSC的鑒定及分化。
1．1宿主細胞來源Yamanaka將小鼠體細胞誘導(dǎo)為iPSC開啟了該技術(shù)的先河，之后人、大鼠、猴、豬、綿羊，甚至一些瀕危動物的iPSC系紛紛建立。就人類而言，目前已從皮膚成纖維細胞、角質(zhì)成形細胞、羊水、神經(jīng)前體細胞、外周血細胞，甚至尿液中獲得iPSC。不同組織來源細胞重編程效率及所需因子不同。不僅iPSC分化能力因人而異，在表觀遺傳穩(wěn)定性和癌基因的表達方面也存在男女有別現(xiàn)象。使得iPSC技術(shù)應(yīng)用于臨床個體治療更具挑戰(zhàn)性。
1．2重組因子的選擇及導(dǎo)入方式經(jīng)典的Yamanaka因子在癌細胞中存在超表達、整合型載體可導(dǎo)致插入突變，且誘導(dǎo)效率非常低。因此，iPSC研究者一直致力于尋求更安全、簡單、有效的誘導(dǎo)策略。Anokye-Danso等應(yīng)用微RNA調(diào)控技術(shù)，不使用轉(zhuǎn)錄因子高效誘導(dǎo)iPSC。Zhou等和Kim等分別利用Yamanaka四因子的融合蛋白和穿膜肽與轉(zhuǎn)錄因子蛋白的融合蛋白，直接誘導(dǎo)受體細胞為iPSC，但效率較低。一些學(xué)者利用腺病毒、質(zhì)粒載體瞬時轉(zhuǎn)染靶細胞，或利用Cre/LoxP系統(tǒng)、oriP/EBNAI系統(tǒng)及piggyBac轉(zhuǎn)座系統(tǒng)將外源基因整合后再特異性切除，從而得到不含外源基因整合的iPSC，但是存在基因重排及效率低下現(xiàn)象。而一些小分子化合物(如丙戊酸、曲古抑菌素A、維生素C、篩選激酶抑制劑、BIX-01294、5-AZA、Wnt3a、Zscan4因子)的應(yīng)用可顯著提高iPSC的產(chǎn)生效率。
1．3iPSC的誘導(dǎo)分化Zhao等利用iPSC通過四倍體囊胚注射得到存活并具繁殖能力的小鼠，證明了iPSC的全能性。目前，人們已成功地將iPSC在體外定向誘導(dǎo)分化為神經(jīng)細胞、造血細胞、胰腺細胞、肝細胞、血管內(nèi)皮細胞、心肌細胞、平滑肌細胞、耳蝸毛細胞、色素細胞等類型細胞。
1．4iPSC機制相關(guān)研究突破研究人員長期受困于體細胞重編程的具體機制。Polo等繪制出體細胞重編程為iPSC的分子線路圖，證實誘導(dǎo)過程引起了兩次轉(zhuǎn)錄波，分別是由c-myc/Klf4和Oct4/Sox2/Klf4驅(qū)動，并確定了重編程過程中路障基因?；趇PSC技術(shù)已證明細胞的分化過程并非不可逆轉(zhuǎn)，研究人員利用細胞直接重編程技術(shù)將已分化細胞直接轉(zhuǎn)化成特定譜系的細胞，利用間接譜系轉(zhuǎn)化技術(shù)部分去分化生成多潛能祖細胞，為干細胞研究開辟了新思路。
2臨床應(yīng)用前景
iPSC因其分化全能性、體外易擴增、易于基因干擾或過表達等特性，在再生醫(yī)學(xué)、藥物研發(fā)評價、組織工程等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用前景。
2．1疾病特異iPSC動物疾病模型由于種屬差異，不能真實反映人類疾病，利用疾病特異的iPSC系建立的iPSC疾病模型則可彌補這一缺陷，還可在免疫缺陷動物體內(nèi)觀察疾病。當(dāng)前已建立包括神經(jīng)系統(tǒng)疾病(帕金森病、亨廷頓病、肌萎縮側(cè)索硬化癥、脊髓性肌萎縮、唐氏綜合征、脆性X綜合征)，血液系統(tǒng)疾病(范科尼貧血、鐮刀細胞型貧血、β地中海貧血、原發(fā)性骨髓纖維化)，代謝系統(tǒng)疾病(1型糖尿病，Ⅲ型戈謝病，Shwachman-Bodian-Diamond綜合征、肌營養(yǎng)不良、萊施-奈恩綜合征)及其他疾病(右心室心肌病)等特異的iPSC系。
2．2藥物研發(fā)及篩選大規(guī)模藥物篩選需要很多細胞，iPSC可以無限增殖，并且疾病特異iPSC本身就是篩選藥物的目標。Takayama等導(dǎo)入Foxa2及肝細胞核因子1α到人類ESC/iPSC產(chǎn)生具有代謝功能的肝細胞樣細胞，對篩查藥物肝毒性具有重大意義。Lippmann等將iPSC轉(zhuǎn)化為血腦屏障的內(nèi)皮細胞，可用于神經(jīng)系統(tǒng)疾病藥物高通量篩選或藥物神經(jīng)毒性檢測。Egawa等利用肌萎縮側(cè)索硬化癥患者iPSC分化而來的神經(jīng)細胞來篩選并確認藥物效果，發(fā)現(xiàn)漆樹酸具有改善神經(jīng)異常的作用。
2．3組織工程學(xué)應(yīng)用用干細胞培養(yǎng)的人體組織是理想的器官再造來源。英國已經(jīng)報道利用3D打印技術(shù)為癌癥患者重塑面部，F(xiàn)aulkner-Jones等將3D打印拓展到人ESC范圍，當(dāng)3D打印技術(shù)能夠兼容iPSC時，組織工程學(xué)將邁上一個新的臺階。
2．4臨床疾病治療
2．4．1神經(jīng)系統(tǒng)疾病帕金森病是一種常見的神經(jīng)退行性疾病，目前治療手段只能改善癥狀。Kikuchi等利用iPSC分化出能產(chǎn)生多巴胺的神經(jīng)細胞，然后移植到帕金森病猴子腦部，這些細胞存活半年以上，并持續(xù)釋放多巴胺，很大程度上減輕了患病猴子的癥狀。Jiang等將帕金森病患者和健康志愿者皮膚細胞來源iPSC誘導(dǎo)為腦細胞并對比，觀察到parkin基因發(fā)生突變產(chǎn)生自由基破壞多巴胺神經(jīng)元是帕金森病發(fā)病機制之一。除帕金森病外，在阿爾茨海默病、脊髓側(cè)索硬化癥、脊髓肌肉萎縮癥及舞蹈癥等神經(jīng)退行性疾病研究中，iPSC也取得許多進展。
2．4．2血液系統(tǒng)疾病Hanna等將人類鐮刀型貧血癥小鼠皮膚成纖維細胞建立的iPSC，通過同源重組技術(shù)獲得正?；蛐蚷PSC，誘導(dǎo)為造血干細胞并移植后可治療動物模型的鐮狀細胞性貧血。Xu等用iPSC來源的內(nèi)皮前體細胞和內(nèi)皮細胞移植到血友病小鼠肝臟中，病鼠出血癥狀得到了改善。Raya等獲得了基因修飾后的貧血癥患者特異性iPSC，其能夠分化成表型正常的髓系和紅系造血祖細胞。最近，日本學(xué)者利用iPSC培養(yǎng)出一種能產(chǎn)生促紅細胞生成素的細胞，有望用于治療腎性貧血。
2．4．3心血管系統(tǒng)疾病2008年，Schenke-Layland等成功地將小鼠iPSC在體內(nèi)和體外分別誘導(dǎo)出了心肌細胞。之后，Nelson等將iPSC分化得到的心肌細胞移植入具有完整免疫系統(tǒng)的成年小鼠梗死心臟內(nèi)，能夠觀察到功能性的新生心肌。Tohyama等使用不含葡萄糖的低成本培養(yǎng)液獲得大量純度高達99%的心肌細胞，且?guī)缀醪淮嬖诎┗L(fēng)險。而Zhang等證實iPSC具有分化為心房、心室和竇房結(jié)細胞等的潛能。
2．4．4感官疾病感音神經(jīng)性聾的主要原因是毛細胞及螺旋神經(jīng)節(jié)細胞退變和死亡，而其治愈需要相關(guān)結(jié)構(gòu)的修復(fù)或再生。Nishimura等將iPSC來源神經(jīng)祖細胞移植到小鼠耳內(nèi)，觀察到這些神經(jīng)細胞開始表達谷氨酸神經(jīng)元的標志性因子，表明iPSC可用于螺旋神經(jīng)節(jié)損傷的再生修復(fù)。Oshima等使用小鼠ESC及iPSC成功分化出了功能性內(nèi)耳毛細胞。Mizutari等使用γ-分泌物抑制劑抑制Notch信號通路，刺激支持細胞轉(zhuǎn)變?yōu)槊毎状巫C明成熟哺乳動物的感音毛細胞也能再生。感音毛細胞的損傷導(dǎo)致聽力損失，感光細胞的損失則導(dǎo)致視力損失。Meyer等將iPSC分化為視網(wǎng)膜色素上皮細胞，成功治愈1例回旋狀脈絡(luò)膜視網(wǎng)膜萎縮癥患者。Singh等將發(fā)育中的感光細胞移植到盲鼠眼睛中，能夠再次形成視網(wǎng)膜的整個光敏感層，恢復(fù)視覺。
2．4．5內(nèi)分泌系統(tǒng)疾病Tateishi等將正常人iPSC培養(yǎng)成胰島素分泌型的胰島細胞，其不僅能分泌C肽和胰高血糖素，而且能通過感受葡萄糖的刺激來調(diào)節(jié)C肽的分泌。Maehr等用1型糖尿病患者的成纖維細胞來源iPSC分化出了具有胰島素分泌功能的細胞。這些研究使糖尿病患者特異細胞治療成為可能。
2．4．6生殖系統(tǒng)疾病Park等將iPSC體外分化并分離得到原始生殖細胞，其與體內(nèi)分離的原始生殖細胞在基因表達上極相似。Hayashi等將小鼠ESC和iPSC在體外誘導(dǎo)成為原始生殖細胞樣細胞并分化為功能正常的和卵子。如果能進一步將人原始生殖細胞體外分化為和卵子，就有望治療不孕不育癥。
2．4．7運動系統(tǒng)疾病杜氏肌營養(yǎng)不良是一種X染色體隱性遺傳病，患者早期即出現(xiàn)肌肉無力或萎縮，嚴重威脅生命安全。Filareto等將杜氏肌營養(yǎng)不良小鼠皮膚細胞重編程為了iPSC，進行遺傳修復(fù)，再分化成骨骼肌干細胞進行移植治療，能產(chǎn)生功能性肌肉，并檢查到新形成的肌纖維表達修復(fù)后的標記，證明了iPSC技術(shù)結(jié)合遺傳修復(fù)技術(shù)治療杜氏肌營養(yǎng)不良的可行性。Diekman等利用iPSC在小鼠實驗中培育出無再生能力的軟骨，有望成為人造軟骨組織的來源。
2．4．8腫瘤Chen等用小鼠iPSC培育出了癌癥干細胞，并確認其發(fā)展成癌細胞的過程。Yang等發(fā)現(xiàn)人類iPSC來源的神經(jīng)干細胞可以靶向腫瘤，或可用于聯(lián)合基因治療，抑制腫瘤生長。Vizcardo等從惡性黑色素瘤患者體內(nèi)提取出T淋巴細胞，誘導(dǎo)出iPSC再分化成為T淋巴細胞，發(fā)現(xiàn)這些T細胞能夠識別黑色素瘤特異性蛋白黑色素瘤抗原1，繼續(xù)攻擊癌細胞。此方法能夠大量培養(yǎng)T淋巴細胞，有望在此基礎(chǔ)上開發(fā)出治療癌癥的新型免疫療法。
2．4．9其他人類疾病CCR5(C-Cchemokinereceptortype5)是人類免疫缺陷病毒進入靶細胞的重要輔助受體，缺乏CCR5使人類免疫缺陷病毒不能感染人體。Yao等用鋅指核酸酶技術(shù)剔除患者iPSC的CCR5基因，并誘導(dǎo)成造血干細胞，為艾滋病的治療提供一條新的可能途徑。Arakaki等將小鼠iPSC與小鼠齒源性上皮細胞共培養(yǎng)，轉(zhuǎn)化為成釉細胞，且含有作為牙釉質(zhì)成分的成釉蛋白，這對牙齒再生和修復(fù)研究至關(guān)重要。
3展望
