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肺纤维化 | 间充质干细胞疗法对免疫细胞的影响

 干细胞与外泌体 2023-03-23 发布于广东

间充质干细胞(MSC) 可能靶向单核细胞、巨噬细胞以减少纤维化。在 MSC 处理的小鼠模型中观察到纤维化、炎症和细胞死亡减少。一项研究表明,某些免疫单核细胞和巨噬细胞群可能是间充质干细胞 (MSC) 治疗特发性肺纤维化(IPF) 的重要靶标。相关研究近期发表在《呼吸研究》杂志上。

肺纤维化并不是一种独立的疾病,而是一大类疾病的总称,归属于肺间质疾病,是多种肺部疾病的最终结局。而这种结局简单来说就是肺部的正常组织被过度增生的纤维组织所取代而丧失了应有的功能。

当所有人都认为新冠肺炎只是一个呼吸系统疾病的时候,现实却是当头一棒,越来越多不可思议的后遗症是接踵而来,比如说味觉、嗅觉失灵,视力下降,肺部纤维化,以及大脑的损伤等等。

根据相关资料,在美国,特发性肺纤维化的患病人数为13.2万~20.0万,每年确诊的新病例数大约为5000例,死亡人数为4000。对于欧盟地区特发性肺纤维化的患病人数了解有限。据保守估计,我国目前特发性肺纤维化患病人数在50.0万左右,且确诊人数还在增加。研究提示,特发性肺纤维化的发病年龄通常在50~70岁。

该研究在肺纤维化(IPF)小鼠模型中,静脉内 MSC 治疗似乎可以防止单核细胞变成一种巨噬细胞,这种巨噬细胞被认为会促进 IPF 中瘢痕组织或纤维化的形成。与未治疗的小鼠相比,接受治疗的小鼠纤维化、炎症和细胞死亡减少。

研究人员写道,这些发现表明单核细胞和巨噬细胞“在肺纤维化的发展中起着重要作用”,并指出 MSCs 的治疗效果可能部分是由这些细胞的调节驱动的。

该研究“Featured article: Distinct COPD subtypes in former smokers revealed by gene network perturbation analysis"(经典单核细胞来源的巨噬细胞作为脐带间充质干细胞的治疗靶点:在肺纤维化小鼠模型中气管内和静脉内给药的比较)近期(3月20日)发表在《呼吸研究》杂志上。

MSC 是干细胞,几乎可以产生任何其他细胞类型。它们在组织修复和免疫调节中发挥重要作用,通常被认为具有抗炎和抗纤维化作用。

这些特性被认为使 MSCs 成为 IPF 的有前途的治疗策略,越来越多的临床前证据支持这一点。从人类脐带获得的 MSCs 似乎具有特别有前途的治疗特性。

尽管如此,MSCs 治疗的确切机制仍然很复杂且尚未完全了解,这导致韩国的研究人员试图更好地了解它们对特定免疫细胞类型的影响。研究人员对巨噬细胞特别感兴趣,巨噬细胞是健康肺部中最丰富的免疫细胞,在清除病原体或致病微生物方面发挥着关键作用。

MSC疗法对免疫细胞的影响

虽然一些巨噬细胞驻留在肺组织中并支持正常功能,但其他巨噬细胞源自免疫单核细胞,这些单核细胞在血液中循环并在炎症期间传播到各种组织。

已知单核细胞衍生的巨噬细胞以两种状态存在。M1 巨噬细胞释放有助于消除病原体的炎症分子,而 M2 巨噬细胞释放伤口愈合抗炎分子,但也已知有助于组织重塑和纤维化。

先前的研究表明,向 M2 平衡和 M2 渗入气道的转变支持IPF 的进展。

研究人员检查了 IPF 患者的肺组织,发现巨噬细胞和单核细胞的标记物在纤维化较多的区域比组织疤痕较少的区域升高。

当这些单核细胞衍生的巨噬细胞在细胞培养物中受到促纤维化分子的刺激时,它们开始表达 M2 样标记并促进纤维化,而纤维化被 MSC 处理抑制。

研究人员构建了一个 IPF 小鼠模型,并用源自人脐带的 MSCs 对这些动物进行了治疗。MSC 要么通过静脉内(静脉内)注射,要么直接进入气道(气管内注射)。

该疗法在小鼠模型中具有治疗作用,可减少肺部的炎症、纤维化和细胞死亡。肺部炎症细胞的数量,包括巨噬细胞、中性粒细胞和嗜酸性粒细胞,也减少了。静脉给药的效果往往更为突出。

巨噬细胞在 IPF 模型中普遍增加,而在 MSC 治疗中减少。M2 单核细胞衍生的巨噬细胞的一个子集在静脉内 MSC 治疗中特别减少。然而,组织驻留的巨噬细胞不受治疗的影响。

实验表明,受治疗影响最大的 M2 巨噬细胞来自称为 Ly6c 阳性或经典单核细胞的特定群体。已知这些单核细胞会在炎症反应期间移动到组织中,在那里它们会分化成特定于该组织的巨噬细胞。

其他免疫细胞群,包括炎症性 T 细胞,也随着 MSC 治疗而减少,而通常被认为具有抗炎作用的调节性 T 细胞的比例增加了。

研究结果表明,静脉注射 MSCs“可能通过抑制单核细胞分化为 M2 巨噬细胞来改善肺纤维化,”研究人员写道,并指出静脉注射的相对更有效可能与“更快速有效”地靶向循环单核细胞有关,这些单核细胞后来成为巨噬细胞,添加单核细胞可能是“MSCs的主要目标之一”。

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