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MSC进行移植前基因修饰提高生物学活性2021-09-18 09:52:04

种基因可以影响 MSC 的存活、迁移、凋亡、分泌细胞因子等生物学活性,因而对 MSC 进行移植前基因修饰也是不错的选择。研究表明,一些基因过表达可以增强 MSC 存活及活性,进而通过促进血管生成、抑制心肌细胞凋亡、抗炎、免疫抑制等多种机制改善心脏功能,例如:LEF1 基因过表达的 MSC 中 VEGF、IL-8 和 IGF 增加约 2 倍,在 LEF1-MSC 周围区域检测到较强的VEGF信号,提示 LEF1 基因的修饰促进了血管形成;IL-33 是 IL-1 超家族中的一员,是一种多功能免疫细胞因子。

过表达IL-33的MSC上调 CD206,下调iNOS,诱导巨噬细胞向 M2 表型转化,并提高细胞中吲哚胺-2,3 双氧化酶(IDO)、COX-2、PGE2表达,降低免疫反应,减轻心脏炎症,使早期干细胞凋亡受到抑制;脂质运载蛋白 2 是一种众所周知的细胞保护因子。最新研究发现,脂质运载蛋白 2 过表达增强了 MSC 存活能力,对恶劣的缺氧缺血微环境具有更强的抵抗力;当然,还有其他一些基因的修饰也可以调节 MSC 的存活及生物活性,如整合素 β-1、IL-10及肝细胞生长因子等等。
 
此外,Yang等证实过表达瘦素通过磷酸化GSK3介导线粒体内膜蛋白OMA1泛素化,通过抑制OMA1的活性来增加核基因OPA1的表达,从而维持MSC 线粒体完整性,延长 MSC 存活时间并增强其旁分泌作用,诱导血管生成,可见,维持 MSC 线粒体结构的正常对 MSC 存活也具有重要影响。基因缺失也是一种有效的修饰,核酪蛋白激酶和细胞周期蛋白依赖性激酶底物 1 在细胞周期的所有阶段都处于磷酸化状态,有文章显示,其基因缺失后,Cxcl3、Ppbp、Spp1、Bmp4、IL-7、Cxcl12 下调两倍以上,而 VEGFa、Ccl5、IL-16,Ccl7、Bmp6、IL-11 等均上调两倍以上。
 
其中,VEGFa可通过AKT通路促进血管形成,抑制细胞凋亡,减小梗死面积。除了基因修饰MSC,对心脏梗死区进行调节也可以改善疗效。FoxC1 是维持干细胞生存微环境的重要因子,在梗死心脏中高表达 FoxC1 能够为 MSC 存活及保持活力提供良好的微环境,增加微环境中促血管新生、抗炎因子,而减少炎性因子和纤维化因子。而且更为重要的是,FoxC1 与 MSC 相互作用明显促进移植MSC的血管新生和分化能力,通过以上机制改善MSC移植的疗效。
 
出自《改善间充质干细胞移植治疗心肌梗死疗效方法的研究进展》作者王旭,付天乐,麻正翔。