国外医学临床生物化学与检验学分册1999年第20卷第2期

重庆医科大学医学检验系临床血液学教研室(重庆400046)

李维（综述）戴国华^*刘国卿（审校）

摘要人脐血清中G-CSF、M-CSF和GM-CSF水平以及IL-6、IL-1β等因子水平明显高于正常成人血清，人脐血清在体外可刺激造血祖细胞的增殖，在体内可促进小鼠放射损伤后造血功能的恢复。现已知的人脐血清中最为重要的免疫活性特质为AFP，APF可能通过多种机理和途径产生免疫抑制效应。

关键词：脐血 造血活性 免疫活性

与骨髓相比，脐血不仅富含造血干/祖细胞，而且这些细胞具有更强的增殖能力，是重建造血功能的另一重要细胞来源。脐血中除有形的细胞成份外，另一部分即为液态的血清成份，它含有蛋白质、糖、脂类、激素、血清酶以及鲜为人知的造血细胞刺激因子等生物活性物质。脐血清(Cord blood serum，CBs)对造血细胞及免疫细胞的生物活性作用已引起众多学者的关注，本文就近年来的研究进展作一综述。

1CBs造血活性物质

1.1CBs中含有多种造血生长因子和尚未明确的细胞因子，具有刺激造血的功能Laver^[1]等测定正常新生儿CBs中粒细胞集落刺激因子(G-CSF)、巨噬细胞集落刺激因子(M-CSF)和粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)水平明显高于正常成人血清(Peripheral blood serum，PBs)。每毫升CBs中GM-CSF和G-CSF的含量分别为19.9±5.21U和40.8±28IU；而PBs中前者未能检出，后者仅为2.5±1.5IU，相差近20倍。作者认为脐血中祖细胞较多和增殖率较高的原因可能与CBs中较高水平的G-CSF和GM-CSF有关。GM-CSF是造血干细胞增殖和分化所必需的刺激因子。CBs中GM-CSF水平虽高，但波动较大，而且来自不同的新生儿的CBs其含量差别较大，这可能与新生儿母亲营养状态、新生儿的性别、胎龄和体重以及CBs保存时间有关。新生儿外周血中白细胞计数高于成人，也可能与其血中G-CSF水平高有关。国内许多单位应用输济脐血治疗再生障碍性贫血取得了一定疗效，这种疗效更多地被认为是由于CBs中含有造血刺激活性而取得的。

CBs中含白细胞介素(IL-6)、白细胞介素3(IL-3)、白细胞介素1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子(TNF)和红细胞生成素(EPO)等^[2～4]，而成人PBs中测不到IL-6。IL-6是一种与骨髓造血相关的细胞因子，单独应用IL-6并不能刺激或诱导骨髓粒-巨噬细胞集落形成单位(CFU-GM)，当其与CBs中的GM-CSF并存时，能增加骨髓粒、单核细胞系祖细胞对GM-CSF的敏感性，促进骨髓造血^[5]。Allahyer^[4]等以CBs中Epo为标志物研究了孕妇吸烟对宫内胎儿慢性缺氧影响，测定了222新生儿CBs的中Epo水平。结果表明吸烟妇Epo水平明显高于不吸烟孕妇，妇女怀孕期间吸烟可明显增加CBs中Epo水平，这似乎提示可以利用这种CBs去刺激体外红系祖细胞集落(CFU-E)和红系爆式细胞集落(BFU-E)的生长。

Catherine^[6]等比较了CBs和PBs的增殖分化能力，将脐血细胞分别在含Epo、SCF的CBs和PBs中培养，结果在CBs环境中CFU-GM、CFU-E、粒红巨核巨噬系混合集落(CFU-GEMM)增殖能力明显提高，证实CBs可明显提高脐血CFU-GEMM的传代能力。并由此提示这种作用归因一类或一种尚未认识的造血生长因子。以上结果均表明CBs中造血细胞生长因子不仅含量颇高而且种类也多，可能对各阶段干/祖细胞均有刺激作用。

1.2CBs体外对造血祖细胞增殖的影响CBs可刺激体外造血祖细胞的增殖，国内已有少量报道^[7～8]。实验表明CBs使脐血CFU总和增加了2.23±0.52倍，而且在一定范围内，CFU总和增加幅度与培养体系中CBs含量呈剂量依赖关系，并且脐血细胞与和脐血血桨ABO血型不同刺激作用更为明显。CBs对骨髓造血祖细胞集落形成的刺激胜作用与ABO血型有关，血型相同者无刺激作用，血型不同者CFU总和增加了1.55±0.43倍。Kurat^[8]等将10份去血小板的CBs混合后用于研究其对造血细胞培养的支持作用。作者发现按10％终浓度加入CFU-GM琼脂培养体系时，集落产率稍高于用GM-CSF作刺激因子组；当按30％终浓度加入含Epo的甲基纤维素培养体系时，可支持CFU-GM、BFU-E、巨核细胞集落(CFU-GEM)，粒-巨噬细胞与红系细胞混合集落(CFU-GEM)和CFU-GEMM的生长，而混合PBs则无此作用。由于不同个体CBs的造血刺激活性相差较大，故采用多份脐血的混合血清，不仅保证了足够的活性而且有利于消除批间差异。与之形成明显对比的是，用未经筛选的健康成人外周血制备的混合血桨构成甲基纤维素体系作培养，几乎没有集落生长。这一结果说明CBs支持造血祖细胞增殖分化的能力远远高于PBs。利用混合CBs可替代重组造血生长因子或条件培养液进行体外造血细胞培养，弥补国内SCF等早期造血因子的缺乏，可能为造血细胞体外培养提供了新的途径。CBs来源便利、经济、必将促进脐血体外扩增的研究。

1.3CBs对体内的造血的影响大量研究表明人脐血不仅含有丰富的造血干/祖细胞，而且含有丰富的造血刺激因子。潘景轩^[9]等研究人CBs对6Gy照射小鼠的造血促进作用。6Gy射线照射后，实验组小鼠给予0.1ml/只·d^-1人CBs腹腔注射，对照组小鼠代之以等量无菌生理盐水，动态观察小鼠骨髓有核细胞计数，骨髓CFU-GM产率、内源性和外源性脾结节(CFU-S)数目，结果表明实验组小鼠的各项指标均高于相应的生理盐水对照组。人CBs可促进小鼠放射损伤后造血细胞恢复的幅度与速度，表明人CBs具有明显有效的抗辐射损伤作用。因此在放射意外事故时输注CBs可能比输注鲜血更有价值。亚致死剂量除引起干细胞损伤外还引起造血微环境的异常。人CBs有无促进造血微环境的改善，我们正在进一步研究。

2CBs免疫活性物质

长期以来认为新生儿“免疫空白”的概念现在看来是不恰当的，许多基础与临床研究证实了新生儿脐血具有一定水平的细胞免疫和体液免疫，只是免疫反应尚不成熟而已，CBs中的免疫活性物质除含有比成人水平低的补体、免疫球蛋白，缺如的调理素和粘连蛋白外，更为重要的是甲胎蛋白水平的升高。

CBs中含有高浓度的AFP。足月儿CBs中AFP的值为15～60mg/ml，而正常成人血低于25ng/ml，相差800倍以上。

AFP可能通过多种机理产生免疫抑制效应。目前有较多资料表明在体内外AFP对细胞免疫具有抑制作用，这为解释AFP在体内促进某些肿瘤的发生和发展提供了依据。Wang^[10]等研究发现人AFP在体外对H-22腹水型肝癌小鼠的脾细胞增殖反应有跨种属的抑制作用，并有一定的浓度依赖关系，这与不同种属间AFP具有免疫交叉性有一定关系。AFP在体内还可诱导产生对环磷酰胺敏感的抑制性T淋巴细胞(Ts细胞)。AFP不仅可抑制ConA等丝裂原诱导的淋巴细胞增殖，而且对同种异体淋巴细胞刺激增殖反应也有明显的抑制作用。AFP的免疫抑制作用可能涉及到T细胞亚群(Ts细胞)和细胞因子(如IL-6)等诸多环节。

最新的研究表明AFP能快速下调单核细胞表面的主要组织相容性复合物(MCHC)类抗原的表达，对瘤细胞和正常细胞的生长调节作用，而且AFP直接参与了诱导细胞生长调节的旁路途径和程序性细胞凋亡的过程^[11]。韩颖^[12]等研究了CBs对混合淋巴细胞反应中HLA-DR基因表达的影响，其结果显示与PBs相比，CBs能刺激升高无关个体MLC的反应指数，但显著抑制无关个体MLC中HLA-DR抗原的表达水平(P＜0.05)。HLA的表达水平与移植后移植物抗宿主病(GVHD)的发生密切相关。Garban^[13]等实验证明CBs中大部分HLAⅡ类抗原分子缺乏紧密结合肽，主要为完整的高分子量的结合体，虽然脐血B细胞HLA抗原表达水平低，但它们具有与成人相同的诱导混合淋巴细胞反应的能力。有关调节HLA的表达机制尚不清楚，CBs中抑制HLA表达是已知的多种因子作用的结果还是有新的成份参与有待进一步研究。

3展望

近年来脐血作为造血细胞来源引起了广泛的重视^[14]，脐血代替骨髓作为造血细胞来源已成功地用于儿童造血重建^[15,16]。战后欧美等发达国家相继建立了脐血库，为脐血干细胞移植提供了基础，但是CBs的造血和免疫活性以及在脐血干细胞移植和体外扩增中的作用，应该引起我们重视，这也是今后脐血研究的一个重要方向。我们相信在不久的将来，CBs更多的造血活性和免疫活性将被发掘出来。

* 重庆市第三人民医院细胞生物学研究室(重庆400014)

参考文献

1 laver J,Duncan E,Abboud M,et al.J Peditr,1990;116:627

2 biesccker LG,Enerson SG,Exp Hematol,1993;21:774

3 miller LC,Ias LO,Preste G,et al.J Pediatr,1990;117:961

4 allahyar J,John CM,Tsibris,et al.Am J Obster Gynecol,1998;178(3):433

5 roh P.J Peditr,1991;119(1):113

6 catherine E,Carow,Hangoc G,et al.Blood,1993;81(4):942

7 bertolini F,Lazzari L,Lauri E,et al.BMT,1994;14(3):347

8 kurata H,Takakuwa K,Tanaka K,et al.Hematol Pathol,1995;9(2):73

9 潘景轩，谢强，林祺等。中国病理生理