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在再生医学中，脐带华通氏胶间充质干细胞（WJ-MSCs）治疗面临挑战。研究人员开展细胞因子许可对 WJ-MSCs 影响的研究，发现 TNF-α/IFN-γ 预处理增强其免疫调节能力但削弱分化潜能，为优化 MSC 治疗策略提供依据。
再生医学作为一个充满前景的领域，为那些传统治疗手段难以攻克的疾病带来了新的希望。其中，基于多能间充质干细胞（MSC）的治疗方法备受关注。MSC 具有分化为多种细胞的能力，如成骨细胞、软骨细胞和脂肪细胞，同时还具备强大的旁分泌信号传导和免疫调节特性。脐带华通氏胶间充质干细胞（WJ-MSCs），因其来源丰富、获取方便且无伦理争议等优势，成为再生医学研究的热门对象。
然而，WJ-MSCs 在临床应用中却面临着诸多挑战。一方面，不同供体来源的 WJ-MSCs 在增殖速率、分化能力和免疫调节活性等关键治疗属性上存在显著差异，这使得临床治疗效果难以稳定预测。另一方面，移植后的细胞会遭遇充满炎症、缺氧以及细胞外基质成分改变的恶劣微环境，这严重影响了细胞的存活、功能发挥和整合，导致临床疗效不尽人意。
为了突破这些困境，科研人员积极探索各种预处理策略，细胞因子许可就是其中备受瞩目的一种方法。细胞因子许可通过将 MSCs 暴露于促炎细胞因子，如肿瘤坏死因子 -α（TNF-α）和干扰素 -γ（IFN-γ），来增强其治疗特性。虽然这一方法在增强免疫调节功能方面展现出了潜力，但它对 MSCs 其他重要属性，如分化能力、代谢活性和生长因子分泌的影响，却尚未完全明确。
在此背景下，来自捷克科学院实验医学研究所等机构的研究人员 Olena Rogulska、Eliska Vavrinova 等人开展了一项深入研究。他们聚焦于细胞因子许可对 WJ-MSCs 的影响，旨在揭示其在转录组、代谢组、分化能力以及生长因子分泌等方面的作用机制 。该研究成果发表在《Stem Cell Research & Therapy》杂志上，为进一步优化 WJ-MSCs 的临床应用提供了重要依据。
研究人员主要采用了以下关键技术方法：
- 细胞培养与处理：从健康足月新生儿的废弃脐带中分离培养 WJ-MSCs，并对其进行细胞因子（TNF-α 和 IFN-γ）预处理。
- 组学分析技术：运用 RNA 测序进行转录组分析，以识别与免疫调节和谱系定向相关的差异表达基因；通过高分辨率质谱进行代谢组学分析，评估代谢途径的变化。
- 功能检测实验：开展诱导分化实验和生长因子分泌检测实验，评估细胞因子预处理对 WJ-MSCs 分化和生长因子分泌的影响。
研究结果如下：
- 细胞因子许可对转录组的影响：通过主成分分析（PCA）发现，细胞因子预处理导致 WJ-MSCs 的转录组发生显著重编程，使细胞表型趋于统一。基因集富集分析（GSEA）显示，预处理后细胞中免疫反应、炎症和细胞因子信号通路相关基因显著上调，但在多个代谢途径中仅呈现出轻微变化趋势12。
- 细胞因子许可对成脂和成骨分化的影响：经 qPCR 分析发现，与未预处理的细胞相比，预处理后的 WJ-MSCs 中早期成骨基因（RUNX2、ALPL 等）和成脂基因（CEBPA、PPARG 等）的表达显著降低，这表明细胞因子预处理抑制了 WJ-MSCs 的早期成脂和成骨分化34。
- 细胞因子许可对生长因子分泌的影响：研究检测了多种生长因子在预处理前后的分泌情况，发现细胞因子预处理对 EGF、FGF-2、HGF、LIF 和 SCF 的分泌没有显著影响，仅 VEGF-A 和 VEGF-C 的分泌量显著增加，但仍处于较低水平5。
- 细胞因子许可对细胞代谢的影响：代谢分析显示，细胞因子预处理后，WJ-MSCs 的线粒体呼吸（OCR）和基础糖酵解（ECAR）水平显著增加，表明细胞代谢发生改变。代谢组学分析进一步揭示，细胞因子处理后，色氨酸通过犬尿氨酸途径的分解代谢增强，同时多种代谢物水平发生变化，如胆固醇酯、游离脂肪酸、多胺等67。
研究结论和讨论部分表明，该研究全面评估了细胞因子许可对 WJ-MSCs 的多方面影响。细胞因子预处理虽然增强了 WJ-MSCs 的免疫调节能力，但却以牺牲其分化潜能为代价。这一发现挑战了细胞因子预处理作为通用预处理策略的普适性，强调了深入研究细胞因子预处理后激活的复杂信号通路之间相互作用的重要性 。通过全面分析细胞过程的变化，包括基因表达、分泌组释放、代谢组景观和生物能量活动，有助于为特定临床应用找到最佳的预处理策略，确保临床治疗的可重复性和有效性。这一研究成果为再生医学领域中 WJ-MSCs 的进一步优化和应用提供了关键的理论支持，有望推动基于 WJ-MSCs 的治疗方法在临床上的广泛应用。
