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为解决造血干细胞移植(HSCT)难题,研究人员探究联合输注疗法,发现其可促进中性粒细胞再生及抗感染,意义重大。
造血干细胞移植(HSCT)堪称治疗白血病、淋巴瘤等血液疾病以及特定免疫缺陷病的 “神奇钥匙”,给众多患者带来了生的希望。然而,这把 “钥匙” 却并不完美。在实际治疗过程中,植入失败、中性粒细胞再生延迟等问题频频出现,就像一道道难以跨越的障碍。植入失败会让患者的身体无法顺利接纳新的造血干细胞,而中性粒细胞再生延迟则使患者长时间处于免疫低下的危险状态,各种感染病菌趁机而入,大大增加了患者的痛苦和死亡风险。为了攻克这些难题,让 HSCT 更好地发挥作用,来自台湾多个研究机构(包括长庚纪念医院、辅仁大学、国立成功大学等)的研究人员携手开展了一项极具意义的研究。他们的研究成果发表在《BMC Medicine》上,为解决 HSCT 面临的困境带来了新的曙光。
研究人员为了深入探究如何优化 HSCT,采用了多种关键技术方法。在动物实验方面,他们选用了 NOD/SCID 和 NOG 小鼠,在严格控制的环境下进行饲养和实验,确保实验条件的一致性和可靠性。细胞培养技术也是研究的关键环节,他们分别对人骨髓间充质干细胞(MSCs)、人脐血造血干细胞(HSCs)进行培养,并通过特定方法制备人抗 CD3/CD28 激活的 T 淋巴细胞。同时,利用流式细胞术(FACS)对细胞进行分析,准确检测细胞表面标记和细胞内成分,以了解细胞的分化和功能状态;运用实时定量聚合酶链反应(qPCR)测定基因表达水平,从分子层面揭示细胞变化的机制。
研究结果主要体现在以下几个方面:
- MSCs 和 T 细胞协同促进 HSC 分化:研究人员通过体外共培养实验发现,将 HSCs 与 MSCs、激活的 T 细胞共同培养时,IL-17A 等关键基因的表达显著增加。单独培养的 HSCs 仅有约 22.4% 分化为中性粒细胞(CD11b+MPO+细胞),而共培养时这一比例提升至约 63.2%。此外,共培养还增强了与中性粒细胞功能相关的 S100A8、NOX2 等基因的表达,且 HMT 来源的中性粒细胞吞噬活性与新鲜分离的人中性粒细胞相当,表明共培养能促进 HSCs 分化为功能正常的中性粒细胞。
- 联合移植提高小鼠生存率:在体内实验中,研究人员将不同组合的细胞移植到辐照后的 NOD/SCID 小鼠体内。结果显示,单独移植 HSCs 可使小鼠生存率提高到 59.3%,而同时移植 HSCs、MSCs 和激活的 T 细胞时,小鼠生存率大幅提升至 82.8%,这充分体现了三者联合移植的协同增效作用,显著增强了受体小鼠的生存能力。
- 联合移植促进中性粒细胞重建:对接受移植的小鼠进行免疫细胞谱系重建评估发现,与单独移植 HSCs 的小鼠相比,联合移植 HSCs、MSCs 和激活的 T 细胞的小鼠,其外周血和骨髓中与中性粒细胞相关的 S100A8 和 MPO 基因表达显著升高,骨髓中表达人 MPO 的细胞频率也明显增加,表明联合移植能有效促进中性粒细胞的生成和重建。
- 联合移植增强抗感染能力:利用铜绿假单胞菌建立急性肺部感染模型后发现,接受 HSCs、MSCs 和激活的 T 细胞联合移植的小鼠,在感染后中性粒细胞重建显著增加,同时血清中抗菌细胞因子 IL-6 和 IL-8 的产生增多,感染肺部组织中的细菌载量显著降低,这表明联合移植增强了小鼠的抗菌免疫反应,提高了抗感染能力。
在研究结论与讨论部分,此次研究表明,HSCs 与 MSCs、激活的 T 细胞联合移植,是一种极具前景的策略,能够显著促进植入,增强免疫重建和抗感染能力,为 HSCT 的临床应用开辟了新的方向。不过,该研究也存在一些局限性,例如使用的脐血来源 HSCs 限制了研究结果对其他干细胞来源的适用性;免疫缺陷小鼠模型无法完全模拟人类免疫反应和评估移植物抗宿主病(GvHD)等并发症;实验中还存在批次间重建效率差异、对其他免疫谱系关注不足、随访时间短以及体外共培养系统缺乏标准化等问题。尽管如此,这项研究依然意义重大,它为后续更深入的研究奠定了坚实基础,未来有望通过更临床相关的模型和人体试验,进一步验证和优化该治疗方法,为广大 HSCT 患者带来更多的希望和更好的治疗效果。