MSCs、NSCs通过旁分泌途径调控巨噬细胞极化2024-07-30 10:05:38
MSCs、NSCs可通过旁分泌的方式释放营养因子、生长因子和细胞因子等可溶性因子,在促进组织再生和修复方面起着重要作用。越来越多的证据表明,这两种干细胞能够通过旁分泌途径调节巨噬细胞的极化状态,从而控制局部炎症反应并促进中枢神经系统损伤后整体解剖形态和功能的恢复。如Bao等建立C57BL/6J小鼠SCI模型,10d后将人脐带间充质干细胞注射到SCI中心区,结果观察到损伤部位可分泌IL-4和IL-13,促进M2型巨噬细胞极化,抑制IL-7、IFN-γ和TNF-α的表达,从而减轻损伤部位的炎症反应,改善小鼠SCI部位的运动功能、髓鞘功能状态和神经细胞存活率。LPS和粒细胞集落刺激因子可调节炎症环境。
有研究发现,与单纯的BMSCs移植治疗相比,LPS+G-CSF与BMSCs移植联合治疗SCI大鼠能明显增加受损脊髓中BDNF、VEGF的水平,上调抗炎因子IL-10、Arg-1的表达,降低炎症标志物TNF-α、CD86的表达,促进小胶质细胞/巨噬细胞由M1型向M2型转化,进而改善血管生成、轴突再生,抑制脱髓鞘的发生。在SCI动物模型中,静脉输注源自MSCs的细胞外囊泡可上调损伤脊髓中TGF-β和血脊髓屏障微血管蛋白的表达,诱导损伤部位的巨噬细胞向M2型极化,降低屏障通透性并促进脊髓功能恢复。干细胞在4D模式培养下能够模块化组装成脊髓样组织,使其更类似于成熟神经元和胶质的结构和功能。
Wang等研究发现,源自4D培养的MSCs的EVs可通过内吞作用吞噬表皮生长因子受体和胰岛素样生长因子结合蛋白2,导致下游信号转导及转录活化因子3磷酸化以及IL-10分泌,有效诱导巨噬细胞/小胶质细胞从促炎M1型极化为抗炎M2型,最终抑制炎症反应并促进SCI组织的修复。NSCs也可通过旁分泌途径调节巨噬细胞的可塑性,改善SCI。在免疫细胞中,树突状细胞在体外诱导神经干细胞/祖细胞增殖和存活的活性最强。Mikami等将树突状细胞移植入成年SCI小鼠中,发现脊髓内源性NSPCs被激活并产生神经营养因子3,促炎巨噬细胞/小胶质细胞浸润减少,从而改善了脊髓功能。
出自《干细胞调控巨噬细胞极化改善脊髓损伤的研究进展》作者:刘丹丹,秦合伟,高洋.