千人教授時玉舫最新文章解析干細胞

日期：2012-07-13 07:57:04

來自中科院上海生科院/上海交大醫學院健康所，南加州大學等處的研究人員發表了題為“Mesenchymal stem cells: a double-edged sword in regulating immune responses”的文章，發現間充質干細胞（MSCs）的免疫調節作用受到炎癥反應狀態和一氧化氮/IDO產生量的影響，這對間充質干細胞的臨床應用具有重要的實踐意義。相關成果公布在Cell Death & Differentiation雜志上（Cell Death & Differentiation雜志屬于Nature出版社）。

文章的通訊作者是中科院上海生科院時玉舫研究員，時玉舫研究員是激活誘導淋巴細胞死亡和c-myc對T細胞凋亡調節作用的發現者，他證實了Fas介導的淋巴細胞凋亡與應激反應或鴉片所致的免疫抑制的關系;證明了CD4+ T細胞在哮喘中的決定性作用，為過敏性哮喘的治療提出了新的方向。參與這一研究的還包括博士生李文釗，以及美國南加州大學施松濤教授（專訪施松濤：不同以往的干細胞發現）。

間充質干細胞（MSCs）是在機體內廣泛存在的一種具有多向分化潛能的組織干細胞。更由于其具有重要的免疫調節作用而受到重視，近些年來在疾病模式動物模型和臨床研究上MSCs被嘗試應用于治療免疫紊亂疾病。盡管有不少文章報道稱MSCs有非常良好的治療效果，但是其治療適應癥、診療時機選擇和作用機制等有待進一步研究。

時玉舫研究組此前的工作已發現MSCs在炎癥因子刺激下能夠分泌大量的趨化因子和具有免疫抑制特性的一氧化氮或者是吲哚2，3-雙加氧酶（IDO）。在趨化因子的作用下，免疫細胞被趨化到MSCs周圍并被其局部高濃度的一氧化氮或者IDO引起的色氨酸缺乏所抑制。

然而在最新研究中，MSCs被發現在一定條件下同樣可以促進免疫反應。首先，如果MSCs所處環境中沒有足夠的促炎癥細胞因子誘導其產生足量的一氧化氮，MSCs是可以增強免疫反應的。其次，即便在能引起MSCs發揮免疫抑制的環境中，當一氧化氮的形成被阻斷的時候，MSCs同樣可以顯著地增強T 細胞的增殖，這一現象在體外的細胞增殖實驗以及遲發超敏反應的疾病動物模型中都得到了充分的驗證。進一步的研究發現，iNOS缺失的MSCs能明顯抑制黑色素瘤在小鼠上的生長。

而在CCR5和CXCR3這兩種趨化因子受體缺失的小鼠體內沒有發現這種免疫促進作用，表明MSCs介導的免疫促進作用依賴于其自身產生的趨化因子。

因此，一氧化氮是控制MSCs介導的免疫調節作用的核心調控因素。當一氧化氮的合成被阻斷時，促炎癥因子激活的MSCs可以通過趨化作用吸引免疫細胞聚集到其周圍進而促進免疫反應。同樣的，在人來源的MSCs中當阻斷IDO的作用時也能觀察到免疫促進的現象。

總之，MSCs發揮免疫調節作用受到炎癥反應狀態和一氧化氮/IDO產生量的影響：當一氧化氮和IDO產生量較高的時候可以抑制免疫反應，反之則可以通過其產生的趨化因子對免疫細胞的募集來促進免疫反應。這些發現對間充質干細胞的臨床應用具有重要的實踐意義。在疾病動物模型和臨床治療應用中，須評價和調節患者炎癥狀況和能影響iNOS/IDO表達的藥物，以建立新的優化治療策略。