查看原文
其他

间充质干细胞调节免疫和治疗工艺开发 | 免疫学专题

挑食的喵 联川生物 2022-06-07

间充质干细胞(Mesenchymal Stem Cell,MSC)具有自我更新,分化,免疫调节的潜能。本身有两个最吸引人的特征:可塑性和定向分化能力。
已有的研究显示了他在再生医学,炎症性疾病和肿瘤治疗中的潜力。

常用的间充质细胞,包括:骨髓来源于间充质细胞(bone marrow-derived MSCs ,BM-MSCs);脂肪源性间充质干细胞(adipose tissue-derived MSCs ,A-MSCs);脐带血源性间充质干细胞 (umbilical cord blood-derived MSCs ,UC-MSCs)等。



MSCs免疫调节

骨髓间充质干细胞最近被证明具有免疫调节潜力,调节性T细胞(Tregs)和单核细胞相互作用起着关键作用。和BM-MSCs相比,A-MSCs有更强的免疫调节作用,而UC-MSCs有引起过敏反应的风险。


细胞-细胞接触介导的免疫调节

T细胞

  • MSCs上调ICAM1和VCAM1,抑制Naive T细胞和记忆T细胞与APC之间的通讯。

  • MSCs和活化T细胞共培养,T细胞分泌IL-17A增加

  • MSCs和CD4+T细胞共培养,激活Notch1/FOXP3,增加Treg的比例

  • BM-MSCs表达高水平TLR3和TLR4,可以恢复T细胞的抗感染反应

  • 胎盘MSCs也通过过表达细胞黏附分子,PD-L1和PD-L2,阻滞细胞周期,抑制T细胞增殖

B细胞

  • A-MSCs已被证明通过接触依赖机制,增加静止B细胞的存活,促进B细胞不依赖于T细胞的分化

  • A-MSCs不仅通过上调血管内皮生长因子(VEGF),抑制caspase3介导的B细胞凋亡,还通过激活p38-MAPK途径,阻断B淋巴细胞细胞周期在G0/G1期。

天然免疫细胞

  • UC-MSCs短暂存在于肺部并被单核细胞迅速吞噬,随后迁移到其他身体部位。

  • UC-MSC吞噬作用可引起单核细胞表型和功能的改变,调节适应性免疫系统的细胞,在介导、分布、转移MSCs的免疫调节作用中发挥关键作用。

  • NK细胞(KHYG-1 ,NK-92)和MSCs共培养,NK细胞表现出抑制表型。

  • A-MSCs通过PGE2将炎性M1巨噬细胞,转换为M2

  • MSCs通过ICAM,抑制中性粒细胞,产生组织保护作用。

旁分泌介导的免疫调节

MSCs通过分泌多种功能因子(包括:细胞因子,趋化因子,生长因子等)调节免疫。

适应性免疫

  • MSCs通过IL-10PGE2抑制Th17的分化

  • MSCs通过分泌IDO诱导Treg,介导肾移植耐受

  • MSCs分泌PD-L1PD-L2等抑制T细胞免疫

天然免疫

  • MSCs抑制IL-2诱导的NK细胞增殖,通过IDO和PGE2调节NK细胞的细胞毒和细胞因子分泌功能。MSCs可以促进IL-12/IL-18刺激的NK细胞分泌IFN-γ,影响损伤部位的抗感染和组织再生。

  • MSC源性的IL-6能保护中性粒细胞免于凋亡,MSC源性的外泌体可以增强中性粒细胞的活力。LPS刺激的MSCs可以增强中性粒细胞的抗感染免疫,通过释放IL-8等。

  • MSCs可以阻止单核细胞向IL-10分泌的抗炎症表型分化。

  • MSCs源性的PGE2抑制单核细胞向成熟DCs分化,抑制未成熟DCs的抗原摄取,下调成熟DCs的生物标志物(CD83, CD38,  CD80)和促炎症因子(IL-6和IL-12 p70),上调抗炎症因子TGF-β。

  • MSCs源性的MVs,通过下调IL-23和IL-22,可以促进巨噬细胞向抗炎症的M2极化,多于向M1极化。


间充质干细胞治疗潜力的尝试


  1. MSCs工程表达免疫调节分子

  2. 增强迁移和归巢

  3. 优化冻存和方法标准化

间充质干细胞临床举例

小编评:间充质干细胞对免疫细胞功能是调节,所以增强和抑制的功能都有。工程化改造,可以选择性增强免疫抗肿瘤,也可以抑制免疫,用于炎症性疾病。不过,临床使用还有路要走。


参考文献

  1. Na Song et al, Mesenchymal Stem Cell Immunomodulation:Mechanisms and Therapeutic Potential,Trends in Pharmacological Sciences, September 2020, Vol. 41, No. 9

  2. Ferreira, J.R. et al. (2018) Mesenchymal stromal cell secretome: influencing therapeutic potential by cellular pre-conditioning. Front. Immunol. 9, 2832

  3. Connick, P. et al. (2012) Autologous mesenchymal stem cells for the treatment of secondary progressive multiple sclerosis: an open-label phase 2a proof-of-concept study. Lancet Neurol. 11, 150–152

  4. Panés, J. et al. (2016) Expanded allogeneic adipose-derived mesenchymal stem cells (Cx601) for complex perianal fistulas in Crohn's disease: a phase 3 randomised, double-blind controlled trial. Lancet 388, 1281–1292

点击下方图片进入OmicStudio资料汇总(整合了B站和公众号中的精品资源,及时更新,永久有效)

云平台网址:https://www.omicstudio.cn

云平台特点:

  • 免费免费免费

  • 所见即所得

  • 生信人员直接开发

  • 可下载PPT格式

  • 绘图带数据处理功能 

  • 分析参数多样(结合多年售后经验提供) 

  • 一键分析 

联川生物云平台OmicStudio至今已帮助28000+科研伙伴处理各类组学数据,点击量累计超77000+。目前提供多种云工具、生信分析流程以及各种干货资料和用户文章,已被Theranostics,Bioresource Technology Reports等杂志的多篇文章引用。



相关阅读

善变的Th17,顽固的自免疾病 | 免疫学专题

自噬决定免疫细胞分化及功能执行 | 免疫学专题

T细胞代谢与功能的关系 | 免疫学专题

调节性B细胞发育、功能、治疗展望 | 免疫学专题

淋巴结的建筑师:淋巴结基质细胞 | 免疫学专题


您可能也对以下帖子感兴趣

文章有问题?点此查看未经处理的缓存