發(fā)布時間：2023-10-10 瀏覽量：0
間充質(zhì)干細胞（mesenchymal stem cells，MSCs）目前被廣泛應(yīng)用于組織損傷的修復(fù)、免疫功能紊亂性疾病的穩(wěn)態(tài)再平衡以及異體移植后的免疫排斥反應(yīng)抑制，可通過調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)和參與組織修復(fù)再生應(yīng)用于一些炎癥性相關(guān)疾病。研究表明，免疫調(diào)節(jié)功能是影響MSCs治療效果的主要因素。
MSCs來源的外泌體因為其免疫源性更低、穿透能力更強，被大眾所關(guān)注，也被更多的研究學(xué)者所青睞。近年來，研究發(fā)現(xiàn)外泌體對于許多疾病有著臨床應(yīng)用的意義。
在《Stem Cell Research & Therapy》中的一篇文章中，研究人員表示，外泌體是一種極具潛力的無細胞治療工具。
相比于傳統(tǒng)的干細胞療法，外泌體的應(yīng)用不僅副作用更小，而且可應(yīng)用范圍十分廣泛，對阿爾茨海默氏癥、1型糖尿病、胰腺癌、慢性腎病甚至皮膚的痤瘡疤痕等，可作為一種未來新的臨床應(yīng)用策略。
“新星”—外泌體
關(guān)于干細胞源性外泌體，之前也在文章中詳細為大家進行了介紹：它是一種細胞內(nèi)吞來源的直徑在30~100nm之間的細胞外囊泡，由細胞膜內(nèi)陷形成細胞內(nèi)囊泡，囊泡膜經(jīng)過體內(nèi)各種酶類的修飾，形成多囊體，一部分多囊體被送入溶酶體降解，一部分多囊體與細胞膜融合，將外泌體分泌到胞外。
外泌體內(nèi)含有大量蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、轉(zhuǎn)錄因子以及DNA、mRNA、miRNA這些物質(zhì)能作為細胞的營養(yǎng)和生物活性信號傳導(dǎo)給其它細胞，從而指導(dǎo)細胞的生命活動，執(zhí)行吸收、修復(fù)、生長等細胞行為，通過與靶組織受體結(jié)合或與質(zhì)膜融合的方式作用于靶細胞并發(fā)揮其功能。
研究表明，間充質(zhì)干細胞來源外泌體在心肌損傷、急性腎小管損傷、神經(jīng)組織再生、肺損傷等多種疾病中具有重要的作用，間充質(zhì)干細胞還可通過外泌體發(fā)揮免疫調(diào)控作用[1]。
干細胞源性外泌體具有免疫調(diào)節(jié)作用
間充質(zhì)干細胞來源外泌體可以調(diào)控固有免疫與適應(yīng)性免疫應(yīng)答，可通過抑制T淋巴細胞功能、降低B細胞的活化增殖與分泌、影響巨噬細胞分化與樹突細胞成熟、抑制NK細胞的細胞毒活性來發(fā)揮其免疫調(diào)控作用，見下圖。
△干細胞源性外泌體的免疫調(diào)控
干細胞源性外泌體調(diào)控固有免疫應(yīng)答
①巨噬細胞：巨噬細胞可分為M1型和M2型，M1型巨噬細胞表面標(biāo)志物有：CD86、CD197、HLA- DR等，主要參與促炎反應(yīng)，能分泌大量的炎癥介質(zhì)，它們均具有很強的抗原提呈作用。M2型巨噬細胞表面標(biāo)志物有：CD163、CD206、CD209 等，它主要是抑制炎癥反應(yīng)促進損傷組織的修復(fù)，通過減少炎癥因子的釋放和分泌Arg- 1、VEGF、IL-10等發(fā)揮抗炎效應(yīng)。Domenis等[2]證實脂肪來源的MSCs在細胞因子刺激后產(chǎn)生的外泌體與單核細胞共培養(yǎng)時，將促進單核細胞向抗炎型M2型巨噬細胞轉(zhuǎn)化。
②自然殺傷細胞：NK細胞不僅與抗腫瘤、抗病毒感染和免疫調(diào)節(jié)有關(guān)，而且在某些情況下參與超敏反應(yīng)和自身免疫性疾病的發(fā)生，能夠識別靶細胞、殺傷遞質(zhì)。研究表明，在敗血癥小鼠模型體內(nèi)，MSCs的分泌物可通過激活JAK/STAT 信號通路，上調(diào)細胞因子信號轉(zhuǎn)導(dǎo)抑制因子3的目的基因，從而抑制NK細胞的增殖和功能。此外，用人胎肝MSCs和其來源的外泌體分別處理NK細胞時，外泌體可發(fā)揮與干細胞相似的功能，包括抑制NK細胞的增殖、活化和細胞毒性[3]。
干細胞源性外泌體調(diào)控適應(yīng)性免疫
①T淋巴細胞：T淋巴細胞按照功能和表面分子標(biāo)志為：細胞毒性、輔助性、記憶性和調(diào)節(jié)性T細胞，其中輔助性T細胞17和調(diào)節(jié)性T細胞已成為近年來在自身免疫炎性疾病中研究的熱點。一旦輔助性T細胞17和調(diào)節(jié)性T細胞這種抑制炎癥和促進炎癥的平衡發(fā)生紊亂，將導(dǎo)致移植物排斥和多種自身免疫性疾病的產(chǎn)生，見下圖。
△T細胞亞群失衡相關(guān)疾病
研究表明將人臍帶MSCs來源的外泌體加入到正常人外周血單個核細胞培養(yǎng)基中，作用72h后，CD4+CD25+FoxP3+調(diào)節(jié)性T細胞比例升高，同時細胞分泌的TGF-β1升高，IL-6、IFN-γ、TNF-α水平降低。
② B淋巴細胞：B淋巴細胞是機體內(nèi)體液免疫的主要效應(yīng)細胞，當(dāng)B淋巴細胞功能異常時可分泌針對自身組織的抗體導(dǎo)致多種抗體相關(guān)的自身免疫性疾病的發(fā)生。目前關(guān)于MSCs來源的外泌體與B淋巴細胞的研究報道較少，但以往的研究表明MSCs分泌的TNF-α、TGF-β、IFN-γ等可以抑制B淋巴細胞的增殖，減少IgA、IgG、IgM抗體的分泌，同時抑制趨化受體CXCR4、CXCR5、CXCR7的表達，以上間充質(zhì)干細胞對B細胞的作用是來源于細胞間直接接觸還是通過外泌體的調(diào)控作用，或兩者皆有還需繼續(xù)研究來確定。
干細胞源性外泌體可調(diào)節(jié)抗原提呈
樹突狀細胞是目前所知功能最強的抗原提呈細胞，可攝取、加工處理抗原并提呈給T、B淋巴細胞，刺激并使其活化。正常情況下體內(nèi)絕大多數(shù)的樹突狀細胞屬于未成熟樹突狀細胞，它們在攝取抗原或者受到細胞因子刺激時就會逐漸分化成熟。
研究報道，間充質(zhì)干細胞來源外泌體可以抑制樹突狀細胞的成熟，在間充質(zhì)干細胞來源外泌體與單核細胞共培養(yǎng)條件下，未成熟樹突狀細胞經(jīng)脂多糖刺激后表達成熟樹突狀細胞特異性標(biāo)志CD83和共刺激分子CD80、CD86，這說明間充質(zhì)干細胞來源外泌體可以維持樹突狀細胞在未成熟狀態(tài)。此外，間充質(zhì)干細胞來源外泌體還促進細胞因子的分泌[4]，從而促進T細胞的增殖，并且增強了Treg細胞的分化。
干細胞源性外泌體
自身免疫性疾病方向的臨床應(yīng)用
自身免疫炎性疾病是一種免疫應(yīng)答紊亂，免疫系統(tǒng)對機體自身組織抗原產(chǎn)生攻擊，造成組織長期處于慢性非細菌性炎癥狀態(tài)的疾病，具有較高的發(fā)病率且嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量。
目前，利用MSCs來源的外泌體治療各種自身免疫炎性疾病的研究已經(jīng)逐步展開并取得了一定的療效，但各種報道還是基于各種動物模型上，其基本情況見下表所示。
從這些報道可知，用于臨床應(yīng)用的MSCs外泌體既有來自于自身或者同一種屬的也有跨物種的，這種同種異體和異種異體均沒有引起排異或過敏反應(yīng)，因此外泌體沒有免疫源性；在應(yīng)用方式方面，外泌體既有局部也有通過尾靜脈注射的全身應(yīng)用，MSCs外泌體均取得了明顯的效果；在機制上，MSCs外泌體是通過所含的各種信號分子來影響免疫細胞發(fā)揮免疫調(diào)控和抗炎作用，但外泌體除了含有這些效應(yīng)分子，還含有多種其他分子，這些分子在治療中扮演著何種角色是未知的，需要進一步探究。
干細胞源性外泌體
在臨床應(yīng)用方向面臨的挑戰(zhàn)
雖然MSCs來源的外泌體在自身免疫性疾病方面顯示出良好的應(yīng)用前景，但是其廣泛應(yīng)用還存在著諸多挑戰(zhàn)：
①MSCs種類多，不同來源的外泌體之間是否存在著差異，這種差異對免疫調(diào)控作用的影響有多大目前還不明確；
②外泌體的提取方法較多，每種方法對外泌體的純度、形態(tài)和功能均有影響，采用何種方法最優(yōu)目前沒有定論；
③外泌體的功能在保存過程中會受到溫度、pH 值、溶劑等的影響，何種保存條件最為理想，目前沒有標(biāo)準(zhǔn)；
④外泌體、微囊泡和脂蛋白等成份在目前條件下很難全面的分離純化，它們的存在影響了外泌體功能的研究；
⑤各個外泌體之間存在異質(zhì)性，如何調(diào)控MSCs產(chǎn)生外泌體的過程并對外泌體進行修飾，提高外泌體在自身免疫炎性疾病應(yīng)用中的一致性和靶向性還需要繼續(xù)研究。
外泌體在體內(nèi)穩(wěn)定，穿透能力強，在應(yīng)用中未見有不良反應(yīng)報道。相信隨著外泌體制備工藝和修飾手段的不斷進步以及對MSCs來源外泌體免疫調(diào)節(jié)機制的深入研究，MSCs來源的外泌體將為自身免疫炎性疾病的臨床應(yīng)用提供一種全新的手段。
【注】文章所分享內(nèi)容案例僅供參考，不構(gòu)成任何應(yīng)用建議。
參考文獻
