《Stem Cell Research & Therapy》：Assembly of MSCs into a spheroid configuration increases poly(I:C)-mediated TLR3 activation and the immunomodulatory potential of MSCs for alleviating murine colitis
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为解决间充质干细胞（MSCs）治疗炎症性肠病（IBD）疗效不佳的问题，研究人员开展了将 MSCs 组装成三维（3D）球体并经聚肌苷酸 - 聚胞苷酸（poly (I:C)）预处理的研究。结果表明该方法可提高 MSCs 的免疫调节能力和存活率，对治疗 IBD 有重要意义。
炎症性肠病（Inflammatory bowel disease，IBD），包括克罗恩病和溃疡性结肠炎，是一种由于免疫耐受缺失，导致免疫反应失调和慢性黏膜炎症的疾病。现有常规治疗手段主要是通过免疫抑制来缓解症状，但存在严重副作用和机会性感染风险，对难治性病例效果不佳，患者生活质量受到极大影响，因此急需更有效的治疗策略。
间充质干细胞（Mesenchymal stem cell，MSC）治疗 IBD 具有潜力，因其具有易于采集、免疫原性低、免疫调节和促再生能力等优势。然而，MSCs 治疗 IBD 面临诸多挑战，如移植后在炎症组织中的低存活率和功能受损，这主要是由于炎症微环境中的氧化应激等因素破坏了 MSC 的黏附、诱导细胞凋亡并削弱其免疫调节能力。
为了提高 MSCs 治疗 IBD 的效果，来自国立清华大学的研究人员开展了相关研究。研究人员将 MSCs 组装成三维（3D）球体，并使用 Toll 样受体 3（Toll-like receptor 3，TLR3）激动剂聚肌苷酸 - 聚胞苷酸（polyinosinic-polycytidylic acid，poly (I:C)）进行预处理，评估其对 IBD 的治疗潜力。研究成果发表在《Stem Cell Research & Therapy》。
研究人员开展研究时，用到的主要关键技术方法包括：首先通过将 MSCs 悬浮在含有或不含 poly (I:C) 的培养基中，在非贴壁表面培养形成细胞球体；利用 RNA 提取和实时定量聚合酶链反应（qPCR）检测目标基因的 mRNA 表达水平；采用蛋白质免疫印迹（Western blot）分析蛋白质表达；通过细胞因子抗体阵列和酶联免疫吸附测定（ELISA）分析条件培养基（CM）中细胞因子和生长因子的分泌情况；分离小鼠脾细胞，用 CM 处理后通过流式细胞术评估 T 细胞亚群的变化；构建小鼠 IBD 模型，通过体内成像系统监测移植 MSCs 的存活情况，以及对小鼠体重、结肠组织病理和炎症因子表达进行检测。
研究结果如下：
- MSCs 组装成 3D 球体会上调 TLR3 表达：qPCR 和免疫印迹结果显示，3D 球体形成使 MSCs 的 TLR3 表达上调，且 poly (I:C) 预处理不影响球体形成。
- 3D 球体组装和 poly (I:C) 协同上调免疫调节相关分子的表达：与二维（2D）单层培养的细胞相比，3D 球体培养的 MSCs 在无 poly (I:C) 处理时，免疫调节相关分子的 mRNA 表达已显著增加；poly (I:C) 处理进一步上调这些分子的表达，蛋白质免疫印迹和 ELISA 结果也证实了这一点。
- poly (I:C) 预处理增加 MSC 球体的旁分泌活性：细胞因子抗体阵列分析表明，poly (I:C) 预处理的 MSC 球体分泌的多种细胞因子、趋化因子和生长因子增加，qPCR 结果也验证了生长因子表达的上调。
- poly (I:C) 预处理增加 MSC 球体诱导调节性 T 细胞（Treg）和抑制效应 T 细胞（Teff）的潜力：用 MSC 球体的 CM 处理小鼠脾细胞后，流式细胞术分析发现，CD4+T 细胞比例增加，CD8+T 细胞比例下降，CD4+CD25+Foxp3+ Treg 细胞比例增加，Teff 细胞比例减少，且 poly (I:C) 预处理增强了这些作用。
- 组装成 3D 球体和应用 poly (I:C) 协同增加 MSCs 在 IBD 小鼠体内的存活率：体外实验表明，3D 球体结构和 poly (I:C) 预处理协同提高了 MSCs 在氧化应激下的存活率；体内实验中，3D 球体形式的 MSCs 比单细胞悬液的存活率更高，poly (I:C) 预处理进一步提高了 MSC 球体的存活率。
- poly (I:C) 预处理的 MSC 球体在缓解小鼠结肠炎方面疗效增强：在小鼠结肠炎模型中，MSC 球体移植比单细胞悬液更能有效减轻体重下降和结肠缩短，poly (I:C) 预处理进一步增强了这种治疗效果，同时降低了结肠组织中促炎细胞因子的表达。
研究结论和讨论部分指出，将 MSCs 组装成 3D 球体并结合 poly (I:C) 预处理，可提高 MSCs 在 IBD 微环境中的存活率和免疫调节潜力，显著改善治疗效果。这一组合策略为提高 MSCs 治疗 IBD 及其他炎症性疾病的疗效提供了新方向。不过，该研究也存在局限性，如需要进一步探究 poly (I:C) 对 MSC 球体的全面影响、体内 T 细胞变化、细胞移植后的免疫反应以及 poly (I:C) 的临床应用问题等。尽管如此，该研究成果为未来临床应用奠定了基础，有望推动炎症性疾病治疗的发展。
