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【msc是什么意思】浅谈间充质干细胞(MSCs)在器官移植中的作用

MSC(MESENCHYMAL STELLS)是具有自我复制能力和多向分化潜力的成体干细胞,在体外诱导分化为骨、软骨、脂肪和其他类型的细胞。随着对间充质干细胞研究的深入,间充质干细胞还具有其他功能。最初,抑制过度的炎症反应,缓解免疫病理损伤,在全身性红斑狼疮等多种自身免疫性疾病中,间充质干细胞的免疫抑制作用得到了确认,取得了一定的临床治疗效果。近年来发现,间充质干细胞的免疫调节作用具有高度可塑性,间充质干细胞在与组织微环境相互作用的过程中可以表现出抗炎或炎症表型,通过调节固有免疫和适应性免疫,重塑炎症反应,可以实现免疫的稳定性。

the immunomodulatory effects ofmesenchymal stromal cells(MSCS)during the alloimmune response。

同种免疫反应过程

器官移植中急性细胞排斥过程的主要机制是通过大象T细胞表面的MHC分子识别捐赠者移植物的同种异体抗原。大象T细胞识别移植物外迁移的捐赠者抗原呈递细胞(APC)表面上的完整MHC肽复合物,识别移植环境特有的直接同种识别路径,或识别在自身MHC分子环境中通过受体抗原传递细胞(APC)加工的肽,这种间接路径类似于外源肽识别。这种直接同种异体识别途径依赖寿命短的捐赠者抗原呈递细胞(APC),在引起适应性免疫反应方面起主导作用,大量T细胞被激活。统计显示,多达10%的人类T细胞可以直接识别捐赠者的MHC分子。这个频率是通过间接途径激活T细胞的100倍。

由于同种异体抗原的反应,效应CD4 T细胞主要分化为1型辅助T细胞(Th1),Th1细胞产生并释放高浓度的干扰素(IFN-)和IL-2。IFN-银增加了植入物MHC和粘附分子的表达,促进了植入物T细胞的渗透,促使巨噬细胞产生破坏性的延迟发型过敏反应。IL-2作为生长因子,可以维持T细胞和B细胞的增殖和生存,这将转化为抗体生产的肠道细胞。细胞毒性CD8 T细胞通过两种方式诱导细胞死亡,破坏移植物、释放溶解酶或通过Fas-FasL的相互作用促进靶组织细胞凋亡。激活的T细胞也可以分化为调节T细胞(Treg),这是CD4 CD25 T细胞的独特子集,表达了高水平的转录因子FOXP 3(FOXP 3)。Treg细胞在自身免疫控制中发挥主要作用,实验表明,它们积极降低同种免疫T细胞的反应,促进移植耐受。但是如果不介入,移植物炎症会促进捐献者反应性Th1的生成,移植物的破坏性效果T细胞的数量远多于移动植物保护性Treg细胞的数量。(美国)阿尔伯特爱因斯坦(Albert Exposure)。

MSC与免疫细胞“小99”

研究结果表明,MSCs通过树突状细胞、幼稚、记忆CD4和CD8 T细胞、B细胞、巨噬细胞(Macrophage)等多种机制和途径阻碍了多种效应细胞的功能,可以促进Treg细胞、Breg细胞和巨噬细胞的生成。

MSCs和DC细胞

人单核细胞通过GM-CSF和IL-4刺激培养后分化为DC细胞,但与骨髓源的MSCs一起培养后,总刺激分子和MHC II分子的表达不再升高,IL-12的分泌减少,刺激同种T细胞增殖的能力也受损。MSCs的DC功能调节可能是通过细胞接触依赖性机制诱导和释放诸如前列腺素E2(PGE 2)等可用性因子。

MSCs和T细胞

作为对CD3和CD28抗体抵抗的响应,人MSCs抑制了T细胞的增殖。这表明MSCs对T细胞增殖是直接的、独立于APC的效果。作为对稳定细胞因子IL-7和IL-15的反应,人类MSCs也抑制人的记忆T细胞的增殖。体外资料显示,人类MSCs阻碍细胞毒性CD8 T细胞的生成,但似乎并未抑制现有细胞毒性CD8 T细胞的活性。人MSCs诱导对T细胞增殖的抑制作用包括很多介质。大量文献表明,人MSCs抑制T细胞活性主要通过吲哚胺2,3-双加酶(IDO)、PGE 2、TGF-、半乳糖凝集素和HLA-G来实现。对于炎症,特别是存在高浓度IFN-时,人类MSCs会大量释放这些介质,提高免疫调节能力。此外,炎性细胞因子可以刺激MSCs表达CXCL9和CXCL10等T细胞特异性细胞因子,从而使T细胞更接近暴露于高浓度水溶性因子的MSCs。MSCs不仅促进Treg细胞的生成,还抑制效果T细胞的活性。这种复杂的能力使他们成为独特的免疫调节剂。与骨髓源的MSCs一起培养可以促进T细胞分化为CD25 FOXP3 Treg细胞,Treg细胞可以抑制同一基因型T细胞的同种反应,该过程主要通过PGE 2和TGF-1或HLA-G5传递。人类MSCs生成的TGF-BETA可以将单核细胞极化为表达高水平IL-10和CCL18的2型巨噬细胞,并在体外扩增Treg细胞。

MSCs和B细胞

文献证明骨髓来源MSCs可以使B细胞停留在细胞周。

期的G0 / G1期,抑制其增殖能力并损害其发育成熟为抗体分泌细胞。值得注意的是,从人脂肪组织中分离的MSCs可以在体外促进B细胞分化为分泌IL-10的CD19+CD24highCD38high调控B细胞(BREG),这表明MSCs可诱导B细胞的调控表型和功能。

知识回顾

同种异基因器官移植后,由于供、受者之间的组织相容性抗原不同,它们可以刺激相互的免疫系统,引起宿主抗移植物或移植物抗宿主的移植排斥。在实体器官移植中,移植物中完整的活细胞。脱落的细 胞,或由于移植前灌洗不彻底而残留在器官中的淋巴细胞(又称过客淋巴细胞,passenger lymphocyte)都可以是启发免疫应答的抗原。移植抗原诱发的细胞免疫和体液免疫应答都参与排斥过程。

(一)细胞免疫在移植排斥中的作用

在移植排斥中,树突状细胞、单核巨噬这 一类抗原呈递细胞,在启动移植排斥的免疫应答中的作用至关重要。它们的主要作用是:①摄取、处理并呈递抗原给TH/TD细胞、B细胞,提供活化第一信 号;②分泌IL-1等第二信号分子,导致TH细胞活化。TH细胞一旦被激活,就可以释放IL-2、IL-4、IL-5、IL-6及IFN-γ等一系列细胞 因子。在这些细胞因子的作用下识别了移植抗原的TD细胞、TC细胞、B细胞,就开始增殖、分化为效应TC细胞、TD细胞和抗体分泌细胞,导致移植排斥的发 生。TC细胞可通过直接杀伤作用杀伤靶细胞,TD细胞则通过诱发迟发型超敏反应性炎症参与移植排斥。目前认为,细胞免疫应答是移植排斥的主要机制;CD4+的TD细胞和CD8+的TC细胞是主要的效应细胞。

(二)抗体在移植排斥中的作用

抗体在移植排斥中的作用比较复杂。它可以通过传统的途径,即活化补体和ADCC作用参与移植排斥。在某些性况下,也可以起到封闭抗体的作用,保护移植物不受排斥。

1.抗体激活补体参与移植排斥抗体与移植抗原结合后,可以激活补体,直接破坏靶细胞;同时也可通过补体-血凝系统的活化,导致血管扩张,通透性增加,多形核白细胞的趋化浸泣润,血小板凝集,血栓形成等一系列病理性变化,导致移植器官被排斥。参与这种作用的抗体主要是IgM类抗体,超急排斥中最为典型,在肾移植中最为常见。

2.抗体通过ADCC作用参与移植排斥抗体与移植物结合后,可通过其Fc段与具有IgGFc受体的K细胞、单核巨噬细胞结合,导致它们活化,直接破坏移植的器官。参与这种ADCC作用的抗体是IgG的某些亚类,如IgG2。

3.增强抗体与移植排斥抗体除参与称植 排斥外,在某些情况下可保护移植物不被排斥,这种抗体称为增强抗体(enhancing antibody)。增强抗体可与植入组织上的抗原结合,但不激活补体,也不引起细胞毒效应,却可阻断其他抗体或T细胞与这一抗原决定簇结合,从而对移植物起到保护作用,因此此类抗体又称为封闭抗体(bioking antibody)。

上述资料说明,在器官移植时的排斥反应,既有细胞免疫,又有体液免疫,但为细胞免疫为主。

---以上资料来自《医学免疫学》教材

参考文献

1. Zhang, W. et al. Effects of mesenchymal stem cells on differentiation, maturation, and function of human monocyte-derived dendritic cells. Stem Cells Dev. 13, 263–271 (2004).

2. Jiang, X. X. et al. Human mesenchymal stem cells inhibit differentiation and function of monocyte-derived dendritic cells. Blood 105, 4120–4126 (2005).

3. Nauta, A. J., Kruisselbrink, A. B., Lurvink, E., Willemze, R. & Fibbe, W. E. Mesenchymal stem cells inhibit generation and function of both CD34+-derived and monocyte-derived dendritic cells. J. Immunol. 177, 2080–2087 (2006).

4. Spaggiari, G. M., Abdelrazik, H., Becchetti, F. & Moretta, L. MSCs inhibit monocyte-derived DC maturation and function by selectively interfering with the generation of immature DCs: central role of MSC-derived prostaglandin E2. Blood 113, 6576–6583 (2009).

5. Reading, J. L. et al. Clinical-grade multipotent adult progenitor cells durably control pathogenic T cell responses in human models of transplantation and autoimmunity. J. Immunol. 190, 4542–4552 (2013).

6. Ren, G. et al. Mesenchymal stem cell-mediated immunosuppression occurs via concerted action of chemokines and nitric oxide. Cell Stem Cell 2, 141–150 (2008).

7. English, K. et al. Cell contact, prostaglandin E2 and transforming growth factor beta 1 play non-redundant roles in human mesenchymal stem cell induction of CD4+CD25Highforkhead box P3+ regulatory T cells. Clin. Exp. Immunol. 156, 149–160 (2009).

8. Selmani, Z. et al. Human leukocyte antigen G5 secretion by human mesenchymal stem cells is required to suppress T lymphocyte and natural killer function and to induce CD4+CD25highFOXP3+ regulatory T cells. Stem Cells 26, 212–222 (2008).

9. Melief, S. M. et al. Multipotent stromal cells induce human regulatory T cells through a novel pathway involving skewing of monocytes toward anti-inflammatory macrophages. Stem Cells 31, 1980–1991 (2013).

作者:1Q84

来源:干细胞者说

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