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免疫介导炎症性疾病(IMIDs)缺乏有效治疗手段,研究人员开展优化间充质基质细胞(MSC)衍生分泌组的研究。结果显示,特定条件处理可增强分泌组免疫调节特性,抑制外周血单个核细胞(PBMC)激活。该研究为治疗 IMIDs 奠定基础。
免疫介导炎症性疾病(IMIDs),像类风湿关节炎、炎症性肠病等,正严重威胁着全球无数人的健康。它们的发病机制主要是过度炎症和免疫失调,会累及多个器官,给患者的生活带来极大痛苦。目前的治疗方法,比如使用皮质类固醇、免疫抑制剂等,虽然能针对特定炎症途径,但效果往往不尽如人意,还会出现治疗相关的不耐受情况。所以,寻找更有效的免疫调节策略迫在眉睫。
在众多研究方向中,间充质基质细胞(MSC)衍生的分泌组因其强大的免疫调节特性,成为了极具潜力的治疗方法。MSC 能与巨噬细胞、树突状细胞、T 细胞等免疫细胞相互作用,并分泌如半乳糖凝集素 - 9(Gal - 9)、白细胞介素 - 1 受体拮抗剂(IL - 1Ra)等生物活性分子,这些分子共同组成的分泌组在减轻炎症、促进组织修复和恢复免疫平衡方面发挥着关键作用。然而,由于缺乏标准化的诱导方案,使得 MSC 的免疫调节表型难以稳定诱导,严重阻碍了相关研究的进展。
在这样的背景下,来自西班牙巴斯克大学(University of the Basque Country)等机构的研究人员,开启了优化 MSC 分泌组的研究之旅,旨在增强其抑制活化免疫细胞的能力,为治疗 IMIDs 提供新的希望。相关研究成果发表在《Stem Cell Research & Therapy》上。
研究人员开展此项研究时,用到了细胞培养、酶联免疫吸附测定(ELISA)等主要技术方法。他们从健康供体获取血样并分离外周血单个核细胞(PBMC),培养永生的人脂肪组织来源的间充质基质细胞(hTERT - AT - MSCs),并对其进行不同条件处理,通过 ELISA 测定分泌组中免疫调节细胞因子和生长因子浓度,以此评估各因素对分泌组的影响。
下面来看看具体的研究结果:
- MSCs 许可策略:单一细胞因子或协同许可:研究人员对比了用单一细胞因子(IFN - γ 或 TNF - α)或二者 1:1 组合许可 MSCs 的效果。结果发现,20 ng/mL 的 IFN - γ 或 TNF - α 处理 72 h,对细胞活力和代谢活性无显著影响,但 IFN - γ 会延长细胞倍增时间。IFN - γ 和 TNF - α 组合许可可显著增加 Gal - 9 和 IL - 1Ra 浓度,最佳生产时间为 48 h,不过会降低生长因子水平。这表明组合许可能增强免疫调节因子分泌,但会改变分泌组的再生功能。
- MSCs 许可策略:IFN - γ 和 TNF - α 的比例(1:1,1:2,2:1):研究不同比例的 IFN - γ 和 TNF - α 对 CM 组成和免疫调节潜力的影响。结果显示,不同比例对细胞活力、倍增时间和 LDH 释放无显著影响。1:1 的许可比例在 48 h 时能产生最高浓度的 Gal - 9 和 IL - 1Ra,且该比例下 HGF 和 VEGF 水平在 48 h 后相对较高。这说明 1:1 的比例最有利于获得免疫调节因子的最佳分泌谱。
- MSCs 以 1:1 协同比例与 IFN - γ 和 TNF - α 许可:浓度和时间优化:探究 1:1 协同比例下不同细胞因子浓度(5 - 100 ng/mL)的影响。发现 60 ng/mL 的细胞因子浓度和 48 h 的收集时间是最佳平衡,此时细胞活力可接受,且能使 Gal - 9 和 IL - 1Ra 分泌达到较高水平,同时生长因子水平虽低,但符合免疫调节功能优先的需求。
- MSCs 分泌组在汇合度方面的优化:分析细胞汇合度(60 - 90%)对分泌组的影响。结果表明,较高汇合度不会影响细胞活力,90% 汇合度时能最大化免疫调节特性,且 48 h 是关键时间点,此时 Gal - 9、IL - 1Ra 和 HGF 等因子分泌达到峰值。这说明提高分泌组生物活性的关键在于 CM 组成的质量变化,而非细胞数量增加。
- MSCs 分泌组的表征和功能研究:利用多重 ELISA 对最佳许可条件下的分泌组进行表征,发现 IFN - γ/TNF - α 许可会改变 MSC 分泌谱,增强免疫调节因子分泌。功能测定显示,许可的 CM 能显著抑制 PBMC 增殖,60 ng/mL 的浓度效果最佳,但单独的 MSC 分泌组诱导 Tregs 的能力有限,细胞间直接接触对 Tregs 分化很关键。
研究结论和讨论部分意义重大。该研究成功开发出优化的许可方案,通过特定条件处理 MSC,显著提升了其分泌组的免疫调节效能。这一方案不仅提高了关键免疫调节细胞因子的分泌,还维持了细胞活力,防止细胞毒性。优化后的分泌组抑制 PBMC 增殖的能力比次优方案提高了两倍。不过,研究也发现细胞间接触对 Tregs 分化的重要性。这一成果为基于 MSC 的创新疗法治疗 IMIDs 提供了可重复的框架,展现出巨大的应用潜力,有望推动该领域的进一步发展,为众多 IMIDs 患者带来新的希望。