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炎症刺激加速免疫衰老,间充质干细胞-调节炎症和再生微环境平衡的“使者”

发布时间:2025-02-26    浏览量:0


前言

INTRODUCTION

“炎症”一词,谈及并不陌生。长期的慢性炎症反应可能会给身体带来一系列的影响,导致细胞和组织的持续损伤。例如,病毒性心肌炎可能影响心脏的正常功能,细菌性脑膜炎的脓性渗出物可能引发颅内压增高,甚至威胁生命。更为严重的是,炎症还与多种慢性疾病的发生密切相关,包括肥胖、心血管疾病、2型糖尿病以及肿瘤等。



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炎症与衰老


《自然》子刊上发布过一篇阐述炎症与衰老关联的文章。衰老的特征是全身性慢性炎症,并伴有细胞衰老、免疫衰老、器官功能障碍和与年龄有关的疾病。

衰老细胞分泌的因子,被称为衰老相关分泌表型(senescence associated secretory phenotype, SASP),可以促进慢性炎症,并在正常细胞中诱导衰老。


同时,慢性炎症加速了免疫细胞的衰老,导致免疫功能减弱,无法清除衰老细胞和炎症因子,形成炎症与衰老的恶性循环


另外有研究显示,炎症对造血干细胞(HSC)功能会产生长期影响。

德国肿瘤研究中心的研究团队发现,炎症刺激会导致HSC功能的不可逆损伤,即使在小鼠炎症恢复后一年,HSC的功能也无法恢复至炎症发生前的水平。更为严重的是,时间上不连续的、散发的炎症对HSC功能的损伤可以累加,导致HSC出现一系列分子以及细胞水平上的衰老。


这项研究还揭示,炎症对HSC功能的损伤不需要持续性的炎性信号,并且这种损伤是不可逆的。研究团队发现,经过多轮炎症刺激的小鼠,其HSC的造血能力显著下降,并表现出明显的髓系造血偏移,这是造血老化的一个明显特征。

同时,这些小鼠的HSC表观遗传学年龄大于其实际生物学年龄,说明炎症刺激加速了HSC的衰老。



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调节炎症和再生微环境

平衡的“使者”


近年来,越来越多的研究表明,间充质干细胞在抗炎领域具有独特的优势

间充质干细胞发挥应对作用的机制是多方面的,一般来说,这些细胞被认为能够使损伤组织在剧烈炎症的状态下形成平衡的炎症和再生微环境。


间充质干细胞处于炎症环境中,它可以通过释放各种介质,如免疫抑制因子、生长因子、外泌体、趋化因子、补体分子和各种代谢产物,来协调局部和系统的先天和适应性免疫反应。

目前根据间充质干细胞的免疫调控能力,科学家们正在大力研究其在各种退行性和炎症性疾病中的应用潜力。下面我们就对间充质干细胞在疾病应对中的进展进行简单介绍。




移植物抗宿主病(GVHD)



GVHD是由于移植后异体供者移植物中的T淋巴细胞,攻击受者体内同种异型抗原所导致,其主要见于骨髓移植后。根据移植后发生的时间分为急性和慢性。

急性GVHD发生在移植后百天之内,主要影响皮肤、胃肠道和肝脏,是移植后早期死亡的重要并发症之一。慢性GVHD是白血病造血干细胞移植后宿主死亡的重要原因,也是影响患者生存质量的主要因素


间充质干细胞在患者中具有免疫调节功能的最早证据来自GVHD的研究。体外注射的MSC在局部炎症微环境中获得免疫抑制特性,从而治疗了一名患有类固醇耐药性和环孢霉素耐药性IV级急性GVHD的男孩。




肾脏疾病



根据柳叶刀杂志发表的最新调查报告显示,全球患有慢性肾病的患者人数高达7亿,并且有123万人死于慢性肾病,其中,中国患病人数约为1.35亿。占全国人口的10.8%,近年来,我国肾脏疾病的发病率呈逐年上升趋势。

间充质干细胞已在临床治疗肾脏疾病中取得显著效果。间充质干细胞一方面凭借它强大的免疫炎症抑制效果减轻肾脏炎症和损伤,另一方面,它还会促进肾脏组织内各种细胞的再生修复,从而达到良好的组织修复效果。




系统性红斑狼疮



红斑狼疮是一种典型的自身免疫性结缔组织病,多见于15至40岁女性。而系统性红斑狼疮是其中最常见也是最严重的一种亚型。

系统性红斑狼疮是慢性的、无法治愈的自身免疫性疾病,间充质干细胞对多种免疫细胞,如树突状细胞、T细胞、巨噬细胞等都能发挥免疫调节效应,其在应对系统性红斑狼疮方向也取得了很大进展。早在2014年,南京鼓楼医院的孙凌云医生发表论文,揭示了脐带间充质干细胞应对难治性系统红斑狼疮有效,总有效率高达60%

这些案例不仅证明了MSCs在抗炎领域的潜力,也为我们提供了更多关于其作用机制的线索。



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未来展望


最后,尽管医疗研究领域在间充质干细胞应用于各种疾病方面取得了很大进展,但仍有许多方面如配方、给药途径、剂量和频率以及适应症,需要科研人员进一步探究。目前大多数基于间充质干细胞的治疗方法研究都集中在评估这些细胞在炎症性疾病中的安全性和有效性上。


在对炎症因子和干细胞之间相互作用的研究中发现,炎症在组织再生过程中增强间充质干细胞的免疫调节活性是至关重要的。更好地理解间充质干细胞在调节炎症和组织再生微环境中起到的“阴阳”平衡能力将有助于开发新的应对策略。




】文章内容旨在科普细胞知识,进行学术交流分享,了解行业前沿发展动态,不构成任何应用建议。

参考文献

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