从活血化瘀类中药探讨造血微环境与慢性粒细胞白血病*

滕文静，周 超，邓来军，杨 静，曹晓静，孙长岗△

(1．山东中医药大学，济南 250355;2．山东省潍坊市中医院，山东淮坊 261041)

从活血化瘀类中药探讨造血微环境与慢性粒细胞白血病*

滕文静1，周 超2，邓来军2，杨 静2，曹晓静1，孙长岗2△

(1．山东中医药大学，济南 250355;2．山东省潍坊市中医院，山东淮坊 261041)

慢性粒细胞白血病(CML)是一种骨髓造血干细胞恶性克隆性疾病。造血干细胞在体内增殖、分化、迁徙、转移中保持动态平衡，主要归功于稳定的造血微环境，包括微血管系统、基质干细胞、细胞外基质和多种细胞因子等。而CXCR4/CXCL12作为骨髓微环境重要的生物轴，在造血“干细胞循环”过程中发挥着重要作用。现代研究发现，“活血化瘀”类中药干预骨髓造血干细胞的增殖分化并影响“干细胞循环”，其“祛瘀血”层面与干细胞循环过程相吻合，而“生新血”层面与干细胞循环结果相吻合。故从活血化瘀类中药探讨造血微环境CXCR4-CXCL12轴平衡与慢性粒细胞白血病可能存在的特殊生物学机制，在造血干细胞生物学行为层面为CML发病机制的研究找到新突破点。

慢性粒细胞白血病;骨髓造血干细胞;CXCL4-CXCL12轴;微环境

慢性粒细胞白血病(ehroniemyeloeytieleukemia，CML)是发生在骨髓造血干细胞的恶性骨髓增殖性疾病［1］，其具备细胞生物学的鲜明特点，即造血干细胞的异常克隆，以及分子遗传学的典型特征即费城染色体(ph染色体或Bcr-Abl融合基因)，成为血液肿瘤研究领域中最活跃的热点。

格列卫(伊马替尼)的发明与应用使CML的缓解达到分子遗传学水平，但耐药和并发症问题成为制约CML治疗的重要因素。随着“肿瘤干细胞”学说的不断深入，我们对CML发生、发展和转归的认识从造血干细胞角度开启了新视野。目前研究认为，骨髓造血干细胞更新、分化、增殖、迁移的每一过程都与骨髓造血微环境密切相关。其中由黏附因子组成的CXCR4-CXCL12生物轴，不仅在维持造血功能的动态平衡中起主导性作用，而且参与了造血干细胞动员-归巢-分化全过程［2］，影响造血干细胞生物学行为。同时现代研究初步显示，“活血祛瘀”类中药亦与“干细胞循环”密切相关，且对其CML的治疗发展已久［3］。

1 “活血化瘀”与CML

中药治疗慢性粒细胞白血病等恶性骨髓增殖性疾病由来已久。现代研究认为，骨髓增殖性疾病消耗、脾大、皮肤色素改变、高血细胞综合征等一系列临床特征与《金匮要略》“干血痨”高度符合［4］。“干血痨”最早见于张仲景《金匮要略·血痹虚劳病脉证并治》，谓“五劳虚极羸瘦，腹满不能饮食……内有干血，肌肤甲错，两目黯黑，缓中补虚，大黄虫丸主之”。明确提出“干血”与“干血痨”的命名和病机，并形象具体地描述了“干血痨”的临床表现。现代研究(周霭祥)［5］认为，慢粒的发病机理为邪毒入血伤髓产生瘀血，表现为胸骨压痛、骨痛、肝脾肿大、白细胞总数增高、骨髓增生极度活跃、舌质紫黯等，由于瘀血不去则新血不生，故重症或晚期病人会出现骨髓干抽、血细胞异常增殖、高黏状态或贫血等症，而异常增殖的血细胞得不到抑制，则正常造血无法恢复。

大量研究发现，许多“活血化瘀”类中药可以作用于不同周期的造血干细胞，并从蛋白质和分子水平影响和参与造血干细胞的增殖、动员等多种环节，作用于造血过程［6-11］。孙汉英等［12］发现，川芎嗪加强造血细胞与基质细胞间的相互作用并促进造血。胡晶［13］等证实，当归多糖对小鼠外周血造血干细胞有动员作用。中药丹参具有活血化瘀功效，可刺激基质细胞分泌细胞因子、修复微环境，或利用其自身的活性成分直接作用于造血干/祖细胞，促进细胞的增殖和分化［14-15］。总结相关研究主要有以下几点。

1．1 “生新血”与造血干细胞“动员”促增殖

研究显示，活血化瘀中药可以通过动员骨髓中的干细胞增殖，从而驱使干细胞从骨髓池进入循环池，致循环池中的干细胞数量增加，干细胞穿过基底膜和血管内皮层进入循环血流中，提高循环血流中干细胞含量［16］。

1．2 “祛瘀血”与造血干细胞“归巢”抑凋亡

关于干细胞归巢有2种观点:一是受损区存在炎症反应，炎症介质活黏附分子表达，同时受损靶器官表达特异性受体或配体，引导干细胞移动并黏附于损伤处，称为“干细胞听到损伤组织的召唤”;二是干细胞在组织中不断传输循环，但仅在受损时离开血液渗透到受损组织中发挥作用［16］。活血化瘀类中药“祛瘀血”通过“活血”调整气血关系，达到“血和则经脉流行”，解除干细胞在脉中运行不畅的病理环境，保证干细胞在归巢时畅利通行，并能继而分化再生。同时活血化瘀方药能够下调Caspase3蛋白表达水平，促进Bcl-2的表达，抑制Fas表达，因此，活血化瘀类中药“祛瘀生新”层面的作用机制可能是通过多靶点抑制细胞凋亡、多途径降低细胞凋亡指数［17］，而这进一步加重了CML的发生。

《血证论·瘀血》“此血在身，不能加于好血，而反阻新血之化机”观点与《黄帝内经》“疏其气血，令其条达”的思想高度一致，其基本思想体现瘀血不去、新血不生的观点。而活血化瘀类中药对CML的治疗机制之一，可能是其对干细胞循环及造血微环境的影响，同时造血干细胞循环与微环境之间主要受趋化因子CXCL12与其特异性受体CXCR4所构成的CXCL12-CXCR4生物学轴调控［18-21］。

2 干细胞循环与“造血微环境”

造血干细胞(hemopoietic stem cell)又称专能干细胞，是存在于造血组织中的一群原始造血细胞［22］，它们具有向各种髓系细胞和淋巴细胞分化的潜能，属于一种成体干细胞［23］。造血干细胞学说认为，造血干细胞通过不对称性有丝分裂，不断产生大量各系造血祖细胞，为造血系统提供新细胞来源。与此同时，骨髓造血干细胞的自我更新和分化潜能，表现出很强的可塑性，并存在广泛的迁移现象，即“干细胞循环”［24］。它包括动员-归巢-分化3个重要环节，“动员”是指机体本身的代偿机制以及外界人为因素干预，促使骨髓基质干细胞(BMSCs)迁移到骨髓外进入外周血，增加循环血液中干细胞数量的过程;“归巢”是干细胞从外周循环血液中向损伤组织迁移、识别和定位的过程，“分化”是归巢于损伤组织的干细胞在局部微环境的作用下定向分化为新的组织细胞，参与坏死组织再生和治疗的过程［25］。而所有这一系列环节是在造血干细胞微环境的参与和作用下完成。

骨髓造血微环境是造血干细胞赖以生存并进行自我更新产生大量祖细胞的内环境，它包括微血管系统、基质干细胞、细胞外基质和多种细胞因子［26］。细胞因子包括多种黏附分子、趋化因子等，共同协调造血干细胞的生命活动［27］。造血干细胞在微环境各种因素的调控下增殖、分化、发育及成熟，慢性粒细胞白血病等多种血液病涉及骨髓造血微环境的改变［13］。

目前研究认为，“造血微环境”(hSCN)有骨内膜hSCN和骨髓血管hSCN 2种模式［28］，在稳态状态下造血干细胞并不是频繁的进行分裂，大量处于G0期的静止造血干细胞储存在骨膜附近的hSCH中，另外一部分造血干细胞在骨髓血管hSCN中。骨髓血管hSCN中的造血干细胞随时可以检测到血液系统的变化。当血液系统发生变化时，骨内膜微生境中静止状态的造血干细胞在趋化因子CXCL12和一些黏附分子的影响下离开骨内膜微环境［29］，向骨髓中心的血窦迁移，进入血管造血干细胞微环境，从而进入造血状态。在此过程中，趋化因子CXCL12与其特异性受体 CXCR4所构成的CXCL12-CXCR4 生物学轴 (CXCL12-CXCR4 biological axis)影响着造血干细胞动员和归巢，对造血细胞的增殖、分化和自我维持发挥着至关重要作用［30］。

来源于骨髓中的造血干细胞表面表达受体CXCR4［31］，而骨髓基质细胞表达CXCL12，能特异性地对CXCR4产生趋化作用，因此造血干细胞沿着CXCL12的浓度梯度迁移实现归巢过程［32］。当骨髓中CXCL12浓度下降，则会导致体内反馈性的切割CXCL12从而使其失活，而这一机理可以直接引起骨髓造血干/祖细胞的动员［33］。

3 展望

CXCL12趋化因子对外周血中造血干细胞的动员作用，将进一步诱导慢性粒细胞白血病血液循环中的造血干细胞返回骨髓微血管，并从微血管的内皮间隙迁移入骨髓束，最终寄存在骨髓的造血微环境中进一步增殖。同时处于骨内膜微环境中静止的造血干细胞在CXCL12的趋化作用下，离开抑制干细胞分化的骨内膜微环境，向血管造血干细胞微环境迁移，由静止状态的造血干细胞转化为长期自我更新的造血干细胞。

综上所述，我们有理由相信活血化瘀类中药刺激基质细胞分泌细胞因子等将诱导 CXCR4/ CXCL12轴失衡，进而引起造血微环境的的异常，导致干细胞循环动态改变，影响CML的发生发展过程。进一步探索其内在变化过程，将对恶性血液病的临床实践和病机研究具有重要的参考价值。

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Exploration of the Relationship Between the Balance of CXCR4-CXCL12 Axis in Bone Marrow Stem Cell Niche and Chronic Myeloid Leukemia from the Effect of Chinese Herbs

TENG Wen-jing1，ZHOU Chao2，DENG Lai-jun2，YANG Jing2，CAO Xiao-jing1，SUN Chang-gang2△
(1．Postgraduate department of Shandong University of Chinese Medicine，Jinan，Shandong 250355，China; 2．Weifang Traditional Chinese Medicine Hospital，Shandong，Weifang 261041，China)

Chronic myeloid leukemia(CML)is a kind of malignant clonal myeloproliferative disease which happened in the bone marrow Hematopoietic stem cells．hematopoietic stem cells with self-renewal and self-replicating ability remains constant in the size and number in the stem cells pool，mainly due to hematopoietic microenvironment which maintained its stable，it is also called“niche”．The regulating factor in the niche is the main members participate in this activity．Modern research found that Chinese herbology which can promote circulation and remove stasis not only can intervene in the proliferation and differentiation of bone marrow hematopoietic stem cell，but also affect the stem cell cycle．Considering the progress of the cycle，it agrees with the view removing blood stasis．Considering the result of the cycle，it agree with the view giving birth to the new blood．This article aims to explore the relationship between the balance of CXCR4/CXCL12 axis in bone marrow stem cell niche and chronic myeloid leukemia from the effect of Chinese herbs and find new breakthro ughs in pathogenesis of CML．

Chornic myeloid Leukemia; Bone marrow hematopoietic stem cell;CXCL4-CXCL12 axis; Microenvironment breakthronghls

R285．6

B

1006-3250(2016)01-0125-03

2015-03-17

国家自然科学基金面上项目(81273987，81473513)

滕文静(1988-)，女，医学硕士，从事恶性肿瘤与血液病的中西医结合临床与研究。

△通讯作者:孙长岗，Tel:13583690699，E-mail:zhongliuyike@ 163．com。