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MSCs分泌抗菌肽发挥抗菌作用2022-04-13 09:02:14

菌肽是MSCs发挥抗菌功效的关键组成部分。AMPs是成簇共表达的短氨基酸链,对细菌、酵母菌、真菌和癌细胞具有天然防御功能。 目前存在 超过1200种已知的AMPs,它们由从原核生物到高等动物的生物体产生。AMPs主要通过破坏微生物细胞膜杀灭微生物。此外,AMPs还能调节宿主先天免疫细胞功能,对微生物入侵进行防御。 已鉴定出几种AMPs由MSCs分泌,主要有导管素、β-防御素、脂质运载蛋白2以及吲哚2,3-双加氧酶。

导管素是一个主要的AMPs家族,在先天免疫中具有突出的作用。导管素会导致细菌细胞膜破坏和细胞裂解。导管素 LL-37与 MSCs对细菌的直接杀伤作用有关。LL-37具有杀菌特性以及在脓毒症模型中降低细胞因子和内毒素水平的能力。 研究显示 LL-37 对体内外 MSCs 抗菌活性至关重要。进一步研究发现,脂肪来源的MSCs的LL-37活性依赖于1,25-二羟基VD3。在标准培养条件下,1,25-二羟基VD3补充剂增强了LL-37的产生,而用VD受体抑制剂处理会使抗菌反应无效。同种异体小鼠MSCs的体内研究也表明导管素是杀死细菌的关键AMPs之一。
 
β-防御素是富含半胱氨酸的阳离子蛋白,大小从18到145个氨基酸不等。这些分子在细菌细胞膜中形成孔,导致细菌裂解。在人源MSCs的研究中并不总是能够检测到β-防御素。 研究发现,MSCs暴露于铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌和肺炎链球菌后不存在β-防御素2或 β-防御素3,所有杀菌作用归因于LL-37的释放。相反,Sung等在铜绿假单胞菌刺激和未刺激的MSCs中鉴定出了人类β-防御素 2。其他研究人员通过TLR4信号传导从人源 MSCs中发现β-防御素分泌是大肠杆菌暴露后旁分泌体外抗菌作用的关键机制。研究还显示在小鼠模型中经大肠杆菌处理的MSCs可分泌类似的β-防御素。在奶牛中,除NK赖氨酸外,β-防御素4A的AMPs相关基因表达在胎儿MSCs中被发现,但未发现导管素2、铁调素和IDO的基因表达。MSCs与金黄色葡萄球菌共培养增加了bBD-4A和NK1基因表达。导管素通过TLR2/4-IRAK4依赖性途径起作用,以建立有效杀死分枝杆菌的方法,但是,结核分枝杆菌已经产生一种生存机制, 可以通过 下调CAMP基因表达破坏该途径,并抑制骨髓来源MSCs的抗菌作用。
 
出自《间充质干细胞发挥抗菌作用的机制研究进展》作者李晓奇,王凤武,韩健健。