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研究人员发现间充质干细胞改善特发性肺炎综合征的新机制

时间:2021-10-25发布者:浏览次数:8次

北大医院血液内科任汉云教授、李渊副教授团队研究发现骨髓来源间充质干细胞(Mesenchymal stem cells,MSCs)可通过调节趋化因子CCR2-CCL2轴抑制T细胞活化,诱导具有免疫调节作用的CCR2+CD4+T细胞生成,进而达到预防小鼠异基因造血干细胞移植后特发性肺炎综合征(IPS)的效果。此项研究发现了骨髓间充质干细胞改善特发性肺炎综合征的新机制,为利用MSCs进行ips预防和治疗提供了新的思路。


研究成果“Mesenchymal stem cells alleviate idiopathicpneumonia syndrome by modulating T cellfunction through CCR2-CCL2 axis”以论文形式发表于Stem Cell Research & Therapy杂志(Q1区,IF6.83),任汉云教授和李渊副教授为通讯作者,学术型硕士研究生曹敏为第一作者,刘绘绘助理研究员为共同第一作者。本研究得到国家自然科学基金面上项目及北京市自然科学基金面上项目等多项基金的资助。


异基因造血干细胞移植(allo-HSCT)已被越来越多地用于治疗恶性及非恶性血液病。尽管在过去的几十年中,异基因造血干细胞移植的成功率稳步上升,但移植物抗宿主病(GVHD)和肺部并发症仍然是部分移植后患者生存的严重威胁。其中,特发性肺炎综合征(IPS)是同种异体HSCT后的一种常见并发症,临床表现为呼吸困难和低氧血症,对治疗反应差,且死亡率高。IPS在病理学上表现为间质-肺泡肺炎和间质纤维化,间质性肺炎和纤维化导致肺泡充血和肺顺应性降低,但没有可识别的感染。目前ips的治疗方法与GVHD相似,并无针对性治疗方案,由于常规免疫抑制剂的治疗效果不理想,因此迫切需要寻找一种新的、安全的治疗方法。


在IPS的发病机制研究中,目前认为,预处理造成肺组织损伤——产生细胞因子和趋化因子——同种反应性供体T淋巴细胞募集到肺中,这一反应链在IPS的发生发展中起关键作用。许多实验和临床证据表明,细胞因子和趋化因子网络的失调可能是IPS发展的主要原因。因此,研究趋化因子及其受体在ips发生发展过程中的作用十分关键。


MSCs是从各种人体组织(包括骨髓、脂肪组织、脐带血和骨骼肌)中分离出来的成体干细胞,可分化为多种细胞类型。MSCs可以对多种免疫细胞功能发挥影响,包括抑制T细胞增殖和细胞因子的产生,降低B细胞增殖和抗体分泌,抑制NK细胞的杀伤活性,增强Treg细胞活性等。由于具有独特的免疫调节作用,MSCs正在成为应对IPS的新兴治疗策略。此前,课题组已经发现在ips小鼠模型中应用MSCs能够显着延长小鼠的生存期以及减轻肺组织炎症损伤。


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为了进一步探索MSCs对细胞因子和趋化因子的免疫调节作用,北大医院血液内科的研究人员利用体外培养扩增的MSC与活化的T细胞进行共培养,发现MSC细胞CCL2表达升高(图1),而且MSC细胞能够抑制T细胞的增殖和活化,促进T细胞表面CCR2的表达,此作用可被CCL2拮抗剂抑制(图2)。


课题组通过对小鼠IPS模型输注MSCs,从趋化因子及T细胞表达趋化因子受体的角度研究MSCs对IPS的预防作用及其机制。研究发现,MSCs与预激活的T细胞相互作用导致CCR2-CCL2轴显着改变,并在体外抑制T细胞活化从而抑制其功能。而且,在小鼠ips模型上还发现,静脉输注MSCs也可以改变CCR2-CCL2轴,可减少T细胞对肺组织的浸润,减轻肺损伤(图3)。进一步分析表明,MSCs在体内和体外均使T细胞向CCR2+CD4+ T细胞极化。使用CCL2中和抗体和CCR2或CCL2拮抗剂可以消除MSCs的预防作用(图4)。


本项研究首次提供了CCR2-CCL2轴作为MSCs调节T细胞功能的新机制的证据,为利用MSCs、趋化因子CCL2或CCR2+CD4+ T细胞治疗免疫相关疾病提供了理论基础。


转自:生物谷


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