干細胞最新研究在荷蘭發(fā)表，促炎性細胞因子影響臍帶間充質(zhì)干細胞
2018-02-05
近日，四川新生命干細胞科技股份有限公司干細胞與再生醫(yī)學研究中心研發(fā)團隊在荷蘭老牌學術期刊Molecular and Cellular Biochemistry（分子與細胞生物化學）發(fā)表的一項研究成果，揭示了促炎細胞因子對臍帶間充質(zhì)干細胞（UCMSCs）生物學特性的影響，該項研究結果對今后間充質(zhì)干細胞移植前的靶向預處理以及更加精準地臨床應用都具有一定的指導意義。
論文第一作者 楊超 高級研究員
論文第一作者，新生命干細胞公司干細胞與再生醫(yī)學研究中心高級研究員楊超博士表示，隨著科技的發(fā)展，細胞治療正在逐漸興起，其中間充質(zhì)干細胞以其獨特而又強大的生物學功能已成為目前細胞治療的主力軍。同時，間充質(zhì)干細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)干細胞的應激作用，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)相關表面標記物的表達或旁分泌因子的分泌；
其次也要考慮微環(huán)境對間充質(zhì)干細胞分化的影響，比如在骨和軟骨損傷中，移植前可利用促進成骨或軟骨的炎性因子對臍帶間充質(zhì)干細胞進行適時刺激，還可適當保留患者病損部位促進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，從而促進間充質(zhì)干細胞的成骨或軟骨效率。
間充質(zhì)干細胞（MSCs）是一種具有自我更新和多向分化潛能的干細胞。除了分化成特定類型的細胞更替病變或凋亡的細胞外，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，促進內(nèi)源性干細胞遷移和再生，還有一部分則發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)抑制炎癥的作用。目前，干細胞療法主要應用方向是組織再生和抑制異常免疫反應。
人體免疫系統(tǒng)是把雙刃劍，它既是抵御病原體的屏障，同時也會導致創(chuàng)傷后的炎癥反應。炎性細胞及其釋放的干擾素-γ（IFN-γ）、腫瘤壞死因子-α（TNF-α），白細胞介素-1β（IL-1β），白細胞介素-2（IL-2）和白細胞介素-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，最終導致炎性損傷。
由異常免疫反應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淋巴細胞經(jīng)刺激，大大增強了其對受者抗原的免疫反應，以受者靶細胞為目標發(fā)動細胞攻擊。因而間充質(zhì)干細胞強大的免疫調(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)干細胞的生物學特性會發(fā)生什么樣變化，對于指導間充質(zhì)干細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)干細胞進行刺激，對其在第3天、第7天的增殖能力、遷移狀態(tài)、表面標記物特征、旁分泌因子譜、多向分化能力、單個核細胞抑制功能等生物學特性進行了研究分析，揭示了不同炎性細胞因子和刺激時長對臍帶間充質(zhì)干細胞生物學特性的不同影響。
研究數(shù)據(jù)表明，IFN-γ、TNF-α和IL-1β可抑制臍帶間充質(zhì)干細胞增殖能力。TNF-α和IL-1β刺激可增強臍帶間充質(zhì)干細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)功能相關的表面黏附因子CD54和CD106的表達。
另外，炎性因子也會影響臍帶間充質(zhì)干細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)干細胞可明顯抑制人外周血單個核細胞（hPBMCs）IFN-γ的分泌能力，但刺激7天的臍帶間充質(zhì)干細胞則與未刺激的無明顯差異。
