肝干细胞向特定的细胞分化和增殖受多种因素影响,分化调控总体上可分为细胞内调控和细胞外调控两方面。
细胞外调控机制:肝干细胞的活化及其分化发育与其所在的微环境有密切关系,在肝干细胞微环境中有许多调节干细胞分化的影响因素,这些因素参与干细胞及其分化的子细胞、细胞与细胞、细胞与基质、基质与基质之间短距离或长距离信号的形成和转导的复杂作用。目前认为参与肝干细胞始动阶段调节的因子主要为成纤维细胞因子和骨形态发生蛋白家族,在分化成熟阶段主要为抑瘤素M、糖皮质激素、肝细胞生长因子和转化生长因子等,在终末分化阶段主要是抑瘤素M、糖皮质激素、高密度培养和细胞外基质。
细胞内调控机制:细胞内自身调控因子的信号调控是肝干细胞分化最主要的调控。在此调控过程中,人们所知尚有限。目前已发现有多重转录因子具有影响干细胞分化的特定功能,每个分化系都受特定转录因子结合物调控,而每种结合物又都可在多种分化体系中表达。GATA盒、CAAT/增强结合蛋白、肝细胞核因子(HNF)1、4a、3a和6等转录因子可能在肝干细胞的分化发育中起重要作用,但对其具体调控细节所知尚少,还待进一步研究阐明。肝干细胞在终末分化之前,有哪些因素决定其分化终止以及细胞分裂次数?进来研究显示,在干细胞内可能存在一些生物钟,对细胞的分裂和分化进行调控。
以肝干细胞为靶点参与肝再生的细胞因子
肝细胞生长因子:肝细胞生长因子(hepatic growth factor,HGF)是目前已知的对成熟肝细胞刺激微量为强烈的增殖刺激因子和促有丝分裂原,他可能通过刺激肝细胞活化丝裂原而促进肝细胞DNA的合成[9]。除了直接作用于具有HG受体表达的多种肝细胞而促进其向肝细胞的转化。
干细胞因子:干细胞因子(stem cell factor,SCF)启动骨髓细胞的增殖与成熟的作用早已为人们所熟知。最近研究显示,SCF也可以参与肝再生。在小鼠肝再生模型中发现,SCF呈上调表达趋势,而用SCF基因敲除小鼠建立的肝再生模型则显示,SCF基因敲除小鼠肝再生的速度明显比正常小鼠肝再生速度慢。表明SCF能够参与肝再生,并且可能对肝细胞分裂起促进作用。
粒细胞集落刺激因子:粒细胞集落刺激因子(granulocyte colony-stimula-ting factor,G-CSF)是骨髓造血细胞增殖因子的一种,具有刺激粒系母细胞的增殖和分化,增强成熟粒细胞功能的作用。近期研究结果表明,G-CSF可以通过动员自体骨髓干细胞能够促进部分肝移植植物的再生并且减少肝脏损伤。
肝刺激因子:肝刺激因子(hepatic atimulator substance。HSS)是一种细胞因子启动子,他本身并不表现出促细胞的特性,但可以提高如HGF等得促进肝细胞增长作用,并且降低肝细胞生长抑制因子的抑制效应。除此之外,还有许多细胞因子如肿瘤坏死因子化生长因子,胰岛素,干扰素(IFN)等对肝再生有一定作用。
肝干细胞定位、分离、培养和鉴定 有关肝干细胞在肝脏中的定位现有两种观点,主流观点认为肝干细胞位于Hering管,即肝内胆管的最小分支处,位于肝细胞和肝管上皮细胞之间。另一种观点认为肝干细胞位于胆管周围或胆管区,他们体积较小而且形态上难以分类,可产生肝祖细胞和胆管上皮细胞,胆管周围的祖细胞也可能起源于肝外组织如骨髓。