间充质干细胞(MSC)为干细胞家族重要成员之一,存在于体内多处组织,具有多向分化潜能。MSC有先天性低免疫原性优势,可通过直接接触、分泌可溶性因子作用于体内免疫细胞而发挥免疫调节功能;还可趋向定位于炎症部位发挥抗炎作用。因此,MSC在免疫、炎症相关疾病中有着巨大应用前景。
MSC的生物学特性及其免疫调节作用
MSC的生物学特性
研究发现MSC不仅可分化为中胚层细胞,还可跨胚层分化为神经、肝脏、胰岛β细胞等,大大拓展了MSC的临床应用。MSC除低免疫原性外,还可参与机体免疫调节过程。
MSC对先天性免疫细胞的作用
MSC可抑制激活的巨噬细胞释放促炎性细胞因子,并促进抗炎因子分泌。MSC也可改变自然杀伤细胞表型,抑制其增殖、细胞因子分泌及细胞杀伤作用。
MSC对适应性免疫细胞的作用
作为多能免疫调节者,MSC以多种方式抑制免疫反应。在混合淋巴细胞反应中,MSC可减轻异基因淋巴细胞的相互刺激作用。MSC可抑制B淋巴细胞增殖和免疫球蛋白产生,且具有促进B淋巴细胞增殖作用。
MSC在炎症过程中的作用
MSC在体内外炎症反应中也发挥重要作用。大量实验证明MSC对炎症部位有定向趋化能力。促红细胞生成素可通过作用MSC表面促红细胞生成素受体来加强MSC抑制炎症的作用。MSC可迁移入炎症部位,通过旁分泌抗炎因子、抑制促炎性细胞因子分泌来发挥抗炎作用。
MSC在肾脏相关疾病中的应用
在一项欧洲Ⅱ期临床中,MSC被用来治疗激素治疗无效的急性移植物抗宿主病患者,疗效也较明显。除血液系统疾病外,MSC在急性肾损伤、免疫性肾病、糖尿病肾病和终末期肾病等。肾脏疾病中也有巨大的应用潜力。
1、急性肾损伤
急性肾损伤是以肾功能迅速下降为特征的一组临床综合征,病因复杂多变,病情进展至后期常演变为急性肾衰竭,单一的药物治疗往往得不到很好的效果。缺血再灌注损伤是其中重要致病因素之一,主要的病理机制为缺氧造成的内皮细胞和微血管系统损伤。利用MSC在免疫排斥和炎症反应中的特有优势,在肾缺血再灌注后注入MSC,显著抑制了血清肌酐的上升。
目前认为MSC修复肾损伤机制主要涉及如下几个方面:
①MSC于体内直接转分化为肾小管上皮等肾组织细胞;
②MSC改善局部微环境,保护并促使残存的肾组织细胞增生与转分化;
③MSC通过旁分泌、内分泌等作用分泌各种细胞因子抑制组织凋亡、调节免疫炎症反应,并促进血管再生。
2、免疫性肾病
免疫性肾病是一组多病因引起的具有相同免疫病理特征的慢性肾小球疾病,包括狼疮肾炎、IgA肾病等,主要由免疫系统功能紊乱所致,产生的免疫复合物沉积于肾脏,对肾固有细胞造成损伤。狼疮肾炎是以肾脏损害为主要表现的系统性红斑狼疮,累及多个系统、器官,并伴有明显的免疫紊乱。MSC因其强大的免疫抑制能力,被视为狼疮肾炎可能的治疗手段之一。
3、IgA肾病
IgA肾病是全世界范围内最常见的原发性肾小球疾病,特征性病理表现为IgA分子在肾小球系膜区的大量沉积。确切发病机制至今未明,但肯定的是,它是一组免疫性疾病。免疫组织化学结果显示MSC主要分布在肾小球系膜区及肾小管,移植1周后蛋白尿水平明显下降,4周后肾脏病理变化、IgA荧光沉积亦有显著改善,表明MSC治疗可以减轻肾小球系膜增殖及硬化的程度,促进IgA肾病的修复。
4、糖尿病肾病
糖尿病肾病是糖尿病常见的并发症,早期表现为足细胞数量减少和裂孔隔膜相关蛋白表达下调,引发基底膜增厚、滤膜功能障碍,最终导致肾衰竭。糖尿病分为1型和2型糖尿病,其中1型糖尿病是由T淋巴细胞介导的特异性破坏胰岛β细胞的进行性自身免疫病。注射外源性胰岛素和口服降糖药对血糖控制均不理想,无法阻止糖尿病肾病等并发症的发生和发展。MSC被视为细胞替代疗法治疗1型糖尿病的新细胞源。早期注射MSC,结果发现MSC可显著减轻糖尿病肾病患者肾脏病理改变,阻止其肾小球硬化进程,证实了MSC可通过旁分泌机制参与修复足细胞损伤并促进再生,预示MSC在早期干预治疗糖尿病肾病上具有重要应用价值。
MSC的免疫抑制能力已被公认,由于其组织来源丰富、体外扩增便捷、无明显治疗相关不良反应及其在免疫炎症方面发挥的作用,可选作理想的细胞治疗方法应用到临床疾病中。
参考文献
干细胞交流
stemcell
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