間充質幹細胞 過度炎性反應的 “監護人”


人體各類細胞表面都有一種稱為HLA的抗原分子(學名:人類白細胞抗原),在細胞“社會”中,

HLA廣泛分佈於機體內部幾乎是所有有核細胞的表面好比“身份證”一樣人手一張,免疫細胞通過它來“區分敵我、排除異己”,這就是器官移植時需要配型的原因。

不過間充質幹細胞(MSCs)比較特殊,她在體內不同的組織間來回穿梭,負責“縫縫補補”修復受損的組織,因為工作努力又比較低調(不表達或低表達HLA抗原分子),免疫細胞對她通常是睜一隻眼閉一隻眼,很少查她的“身份證”(免疫豁免)。所以在治療各類難治疾病過程中,移植間充質幹細胞無需配型。


01

間充質幹細胞的多重身份


|過度炎性反應的 “監護人”


當人體被細菌和病原體入侵時,免疫細胞將抗體和細胞因子,釋放到血液或受影響的組織中,以對抗外來入侵,機體因防禦而發生炎症反應。因此,一些輕微的炎症對人體有益,但嚴重情況下,會危機生命。


這取決於人體自身免疫系統的自我調節能力,例如正在肆虐全球的新型冠狀病毒,部分患者病情早期較輕,後期突然加重並死於多器官衰竭,原因就是免疫系統自穩能力下降而引發的“炎症風暴”。這好比汽車行駛在高速公路,剎車失靈,後果可想而知。


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小編在開頭提到的,因工作勤勤懇懇而得到免疫豁免的間充質幹細胞,在機體炎性期可以通過釋放各類因子與免疫細胞互動,調節免疫反應的增強或減弱,最終促使炎症反應下調,以減輕組織器官的炎症損傷。這也賦予了間充質幹細胞另一個身份(免疫調節),小編稱之為——

過度炎性反應的 “監護人”


間充質幹細胞 過度炎性反應的 “監護人”

✔ 靜脈注射人骨髓間充質幹細胞的歸巢自肺部。在炎症微環境內,間充質幹細胞分泌多功能抗炎蛋白腫瘤壞死因子TSG-6降低過度的炎症反應[1]。


|免疫系統的HR

人體免疫系統的多數工作由“先天免疫”與“獲得性免疫”兩個部門負責,NK細胞、中性粒細胞、巨噬細胞們都勇猛善戰,對抗入侵能動手時從來不動口,屬於先天免疫;T細胞和B細胞隸屬於獲得性免疫,它們善於記錄敵人“特徵”,並根據實際情況隨時調整作戰計劃。間充質幹細胞(MSC)與免疫系統協作時,更像是高級人力資源管理師,負責和協調這兩個部門的工作與素質管理。


對先天免疫反應

MSC能分泌多功能抗炎蛋白腫瘤壞死因子TSG-6與巨噬細胞膜上的CD44受體相互作用,從而下調NF-kB信號同路活性,減少巨噬細胞腫瘤壞死因子以及相關促炎因子的表達,削弱巨噬細胞的促炎級聯反應;MSC分泌的前列腺素E2被證實部分影響NK細胞增殖、細胞毒性作用;藉助白細胞介6依賴的途徑減輕嗜中性粒細胞氧爆發,抑制其遷移,減少炎症反應


間充質幹細胞 過度炎性反應的 “監護人”

✔ 間充質幹細胞部分抗炎作用摘要[1]


對獲得性免疫反應的調節

T細胞和B細胞是獲得性免疫的重要組成部分,在炎性反應中,MSC通過釋放HLA-G5、轉化生長因子β1直接誘導Treg細胞增殖從而抑制免疫炎症反應;MSC還能抑制B細胞的趨化活性,減輕體液免疫反應[3]。


02

抵抗炎症的新寵兒

因此,幹細胞就像是炎症的終結者,在一些疾病的治療上極具潛力。例如在之前文章提到的移植物抗宿主病、系統性紅斑狼瘡、鼻炎等,都屬於幹細胞抗炎適應症範圍內,尤其是在疫情期間,醫學界及政府官方多次發聲,呼籲將幹細胞療法等先進技術用於危重症患者治療研究。


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在2020年1月23日至2月16日期間,首都醫科大學附屬北京安佑醫院的7名COVID-19患者,在移植MSC後炎症反應迅速緩解,肺泡換氣功能基本恢復。

間充質幹細胞 過度炎性反應的 “監護人”

✔ 移植後2周內,血漿淋巴細胞水平明顯下降

這也進一步證實,幹細胞移植可以促進組織損傷的修復,並在一定程度上減輕炎症反應。

相信未來,無論幹細胞扮演那一種角色,在面對嚴重炎症反應時,絕對是調節免疫抵抗炎症的“新寵兒“

間充質幹細胞 過度炎性反應的 “監護人”


[1]Mesenchymal Stem/Stromal Cells (MSCs): Role as Guardians of Inflammation

[2]A Placebo-Controlled, Randomized Trial of Mesenchymal Stem Cells in COPD

[3]Mesenchymal Stem Cells: Biology, Pathophysiology, Translational Findings, and Therapeutic Implications for Cardiac Disease


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