干细胞最新研究在荷兰发表,促炎性细胞因子影响脐带间充质干细胞

2018-03-01

  近日,四川新生命干细胞科技股份有限公司干细胞与再生医学研究中心研发团队在荷兰老牌学术期刊Molecular and Cellular Biochemistry(分子与细胞生物化学)发表的一项研究成果,揭示了促炎细胞因子对脐带间充质干细胞(UCMSCs)生物学特性的影响,该项研究结果对今后间充质干细胞移植前的靶向预处理以及更加精准地临床应用都具有一定的指导意义。
论文第一作者 杨超 高级研究员

  论文第一作者,新生命干细胞公司干细胞与再生医学研究中心高级研究员杨超博士表示,随着科技的发展,细胞治疗正在逐渐兴起,其中间充质干细胞以其独特而又强大的生物学功能已成为目前细胞治疗的主力军。同时,间充质干细胞在疾病治疗中也需要充分考虑免疫微环境对它的影响,这其中包含两方面:
  首先是间充质干细胞的应激作用,如在某些炎性因子的短期刺激下可增强它的免疫调节相关表面标记物的表达或旁分泌因子的分泌;
  其次也要考虑微环境对间充质干细胞分化的影响,比如在骨和软骨损伤中,移植前可利用促进成骨或软骨的炎性因子对脐带间充质干细胞进行适时刺激,还可适当保留患者病损部位促进成骨或软骨的炎性因子,而去掉抑制成骨或软骨的炎性因子,从而促进间充质干细胞的成骨或软骨效率。
  间充质干细胞(MSCs)是一种具有自我更新和多向分化潜能的干细胞。除了分化成特定类型的细胞更替病变或凋亡的细胞外,也会产生多种旁分泌因子。其中一部分旁分泌因子发挥营养作用,促进内源性干细胞迁移和再生,还有一部分则发挥免疫调节抑制炎症的作用。目前,干细胞疗法主要应用方向是组织再生和抑制异常免疫反应。
  人体免疫系统是把双刃剑,它既是抵御病原体的屏障,同时也会导致创伤后的炎症反应。炎性细胞及其释放的干扰素-γ(IFN-γ)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α),白细胞介素-1β(IL-1β),白细胞介素-2(IL-2)和白细胞介素-6(IL-6)等炎性因子,会聚集到病损部位,引发炎症级联反应,最终导致炎性损伤。
  由异常免疫反应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统攻击自身组织和器官而造成损伤,而移植物抗宿主病主要是移植后异体供者移植物中的T淋巴细胞经刺激,大大增强了其对受者抗原的免疫反应,以受者靶细胞为目标发动细胞攻击。因而间充质干细胞强大的免疫调节功能对异常免疫疾病有很强的针对性。但间充质干细胞在发挥免疫调节作用治疗疾病的同时,其自身也身处于疾病炎性环境中。而在这种环境下,间充质干细胞的生物学特性会发生什么样变化,对于指导间充质干细胞治疗异常免疫疾病,是一个值得深入探索的问题。
脐带间充质干细胞

  在该项研究中,研发团队对利用5种代表性炎性因子,分别在体外模拟炎性环境,对脐带间充质干细胞进行刺激,对其在第3天、第7天的增殖能力、迁移状态、表面标记物特征、旁分泌因子谱、多向分化能力、单个核细胞抑制功能等生物学特性进行了研究分析,揭示了不同炎性细胞因子和刺激时长对脐带间充质干细胞生物学特性的不同影响。
  研究数据表明,IFN-γ、TNF-α和IL-1β可抑制脐带间充质干细胞增殖能力。TNF-α和IL-1β刺激可增强脐带间充质干细胞的成骨和成软骨的能力,而成脂分化能力在炎性环境下有所下降。部分炎性因子可增强与免疫调节功能相关的表面黏附因子CD54和CD106的表达。
  另外,炎性因子也会影响脐带间充质干细胞的旁分泌因子水平,如IL-1β短期(3天)可刺激脐带间充质前列腺素E2(PGE2)分泌增加,但长期(7天)刺激后作用则不明显。同时,与未刺激的脐带间充质干细胞相比,IFN-γ、TNF-α和IL-1β因子刺激3天的脐带间充质干细胞可明显抑制人外周血单个核细胞(hPBMCs)IFN-γ的分泌能力,但刺激7天的脐带间充质干细胞则与未刺激的无明显差异。

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