Cell Stem Cell綜述：干細胞免疫調控

日期：2014-07-15 09:05:17

免疫系統是我們機體對抗入侵病原體的第一道防線，也是組織發展，內環境穩態和傷口修復不可或缺的一部分。近年來，科學家們已越來越認識到免疫系統中的細胞和體液成分也有助于損壞組織的再生，比如四肢、骨骼肌肉、心臟和中樞神經系統中出現的損傷，因此在這一方面進行了大量的研究。

7月Cell Stem Cell就這一方面進行了綜述介紹，來自德州大學西南醫學中心的兩位學者以“Immune Modulation of Stem Cells and Regeneration”為題，探討了組織出現損傷，干細胞進行替換過程中炎癥細胞及其分泌的幾個關鍵發現，從中描述了免疫介導再生的臨床條件，并指出了組織再生的免疫靶向策略。

今年年初，來自加州大學的科學家們利用細胞因子，成功將腺泡細胞誘導成為功能性的β細胞。研究顯示，腺泡細胞向β細胞轉化，可以使小鼠體內的胰島素和葡萄糖水平恢復正常。這為人們提供了治療糖尿病的新途徑。

研究人員先給小鼠注射了特別針對β細胞的毒素，使小鼠表現出糖尿病癥狀。五周之后，他們又將一種特殊的微型泵移植到小鼠體內，這些微型泵能夠連續七天釋放出兩種信號分子（細胞因子）。經過兩種細胞因子（表皮生長因子和睫狀神經營養因子）的處理后，小鼠體內的葡萄糖和胰島素含量恢復到了正常水平。而且在研究結束之后的八個月，小鼠體內依然保持了正常的血糖水平。

研究人員經過深入分析發現，上述兩種細胞因子的治療效果，是通過“重編程”腺泡細胞實現的。胰腺中的腺泡細胞一般分泌消化酶而不是胰島素。研究顯示，細胞因子能誘導腺泡細胞表現出β細胞的特性，包括進行葡萄糖感知和胰島素分泌。

此外Immunity雜志還公布了另外一項成果：研究人員證實有兩種主要的免疫細胞群在心臟中起作用。兩者均屬于巨噬細胞。一種似乎促進了愈合，而另一種有可能推動了炎癥，對長期的心臟功能造成不利影響。

長期以來人們都將巨噬細胞視作是一種細胞。這一研究表明，在身體的不同部位實際上存在著許多不同類型的巨噬細胞。一些是保護性細胞，可以幫助血管生長和組織再生。另一些是炎癥細胞，可造成損傷。

心臟內的免疫細胞之間的復雜相互作用，或許可以解釋為什么一些人在心臟病發作后會痊愈而另一些人則不會。例如，糖尿病患者在心臟損傷后通常預后不好。

另外一個方面，在防止人類胚胎干細胞出現免疫排斥反應的研究領域，科學家們指出當人類胚胎干細胞在移植前使用一種安全的，經過審批的藥物：CTLA4-lg，以及細胞表達一種程序性細胞死亡蛋白PD-L1，那么免疫系統中的T細胞就只有少量會浸潤細胞。

之前關于人類胚胎干細胞排斥反應的研究采用的是小鼠模型，但由于小鼠和人類的免疫系統差異大，因此其結果不具有通用性。為了解決這個問題，這項研究的研究人員創建了一個帶有全功能人體免疫系統的 “人源化”小鼠模型，追蹤不同免疫抑制分子的行為。

通過這種聯合治療能保護人類胚胎干細胞免受免疫系統的攻擊，并由此減少移植受體的排斥性。

國內學者在這一領域也取得了一些成果，如健康科學研究所張雁云研究組發現了自噬調控間充質干細胞免疫功能的作用及機制。他們發現體內炎癥微環境（主要炎癥因子如干擾素-γ和腫瘤壞死因子-α）可誘導MSC自噬，而使用shRNA沉默自噬關鍵基因Beclin-1或Atg5抑制MSC自噬后，MSC對實驗性自身免疫性腦脊髓膜炎（experimental autoimmune encephalomyelitis, EAE）的預防和治療效果顯著提高。同時，這一研究還發現使用自噬抑制劑預處理MSC抑制自噬，也可增強其對EAE的療效。