干細(xì)胞最新研究在荷蘭發(fā)表，促炎性細(xì)胞因子影響臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞
2018-03-01
近日，四川新生命干細(xì)胞科技股份有限公司干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)研究中心研發(fā)團隊在荷蘭老牌學(xué)術(shù)期刊Molecular and Cellular Biochemistry（分子與細(xì)胞生物化學(xué)）發(fā)表的一項研究成果，揭示了促炎細(xì)胞因子對臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞（UCMSCs）生物學(xué)特性的影響，該項研究結(jié)果對今后間充質(zhì)干細(xì)胞移植前的靶向預(yù)處理以及更加精準(zhǔn)地臨床應(yīng)用都具有一定的指導(dǎo)意義。
論文第一作者 楊超 高級研究員
論文第一作者，新生命干細(xì)胞公司干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)研究中心高級研究員楊超博士表示，隨著科技的發(fā)展，細(xì)胞治療正在逐漸興起，其中間充質(zhì)干細(xì)胞以其獨特而又強大的生物學(xué)功能已成為目前細(xì)胞治療的主力軍。同時，間充質(zhì)干細(xì)胞在疾病治療中也需要充分考慮免疫微環(huán)境對它的影響，這其中包含兩方面：
首先是間充質(zhì)干細(xì)胞的應(yīng)激作用，如在某些炎性因子的短期刺激下可增強它的免疫調(diào)節(jié)相關(guān)表面標(biāo)記物的表達(dá)或旁分泌因子的分泌；
其次也要考慮微環(huán)境對間充質(zhì)干細(xì)胞分化的影響，比如在骨和軟骨損傷中，移植前可利用促進(jìn)成骨或軟骨的炎性因子對臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞進(jìn)行適時刺激，還可適當(dāng)保留患者病損部位促進(jìn)成骨或軟骨的炎性因子，而去掉抑制成骨或軟骨的炎性因子，從而促進(jìn)間充質(zhì)干細(xì)胞的成骨或軟骨效率。
間充質(zhì)干細(xì)胞（MSCs）是一種具有自我更新和多向分化潛能的干細(xì)胞。除了分化成特定類型的細(xì)胞更替病變或凋亡的細(xì)胞外，也會產(chǎn)生多種旁分泌因子。其中一部分旁分泌因子發(fā)揮營養(yǎng)作用，促進(jìn)內(nèi)源性干細(xì)胞遷移和再生，還有一部分則發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)抑制炎癥的作用。目前，干細(xì)胞療法主要應(yīng)用方向是組織再生和抑制異常免疫反應(yīng)。
人體免疫系統(tǒng)是把雙刃劍，它既是抵御病原體的屏障，同時也會導(dǎo)致創(chuàng)傷后的炎癥反應(yīng)。炎性細(xì)胞及其釋放的干擾素-γ（IFN-γ）、腫瘤壞死因子-α（TNF-α），白細(xì)胞介素-1β（IL-1β），白細(xì)胞介素-2（IL-2）和白細(xì)胞介素-6（IL-6）等炎性因子，會聚集到病損部位，引發(fā)炎癥級聯(lián)反應(yīng)，最終導(dǎo)致炎性損傷。
由異常免疫反應(yīng)引起的疾病主要包括自身免疫性疾病和移植物抗宿主病，其中自身免疫性疾病主要是免疫系統(tǒng)攻擊自身組織和器官而造成損傷，而移植物抗宿主病主要是移植后異體供者移植物中的T淋巴細(xì)胞經(jīng)刺激，大大增強了其對受者抗原的免疫反應(yīng)，以受者靶細(xì)胞為目標(biāo)發(fā)動細(xì)胞攻擊。因而間充質(zhì)干細(xì)胞強大的免疫調(diào)節(jié)功能對異常免疫疾病有很強的針對性。但間充質(zhì)干細(xì)胞在發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用治療疾病的同時，其自身也身處于疾病炎性環(huán)境中。而在這種環(huán)境下，間充質(zhì)干細(xì)胞的生物學(xué)特性會發(fā)生什么樣變化，對于指導(dǎo)間充質(zhì)干細(xì)胞治療異常免疫疾病，是一個值得深入探索的問題。
臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞
在該項研究中，研發(fā)團隊對利用5種代表性炎性因子，分別在體外模擬炎性環(huán)境，對臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞進(jìn)行刺激，對其在第3天、第7天的增殖能力、遷移狀態(tài)、表面標(biāo)記物特征、旁分泌因子譜、多向分化能力、單個核細(xì)胞抑制功能等生物學(xué)特性進(jìn)行了研究分析，揭示了不同炎性細(xì)胞因子和刺激時長對臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞生物學(xué)特性的不同影響。
研究數(shù)據(jù)表明，IFN-γ、TNF-α和IL-1β可抑制臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞增殖能力。TNF-α和IL-1β刺激可增強臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞的成骨和成軟骨的能力，而成脂分化能力在炎性環(huán)境下有所下降。部分炎性因子可增強與免疫調(diào)節(jié)功能相關(guān)的表面黏附因子CD54和CD106的表達(dá)。
另外，炎性因子也會影響臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞的旁分泌因子水平，如IL-1β短期（3天）可刺激臍帶間充質(zhì)前列腺素E2（PGE2）分泌增加，但長期（7天）刺激后作用則不明顯。同時，與未刺激的臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞相比，IFN-γ、TNF-α和IL-1β因子刺激3天的臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞可明顯抑制人外周血單個核細(xì)胞（hPBMCs）IFN-γ的分泌能力，但刺激7天的臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞則與未刺激的無明顯差異。
