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科学家提出干细胞“免疫调节可塑性”新理念
文/秩名      2017/10/21

  

 

  10月21日,《自然—免疫》(Nature Immunology) 在线发表了中国科学院上海生命科学研究院健康科学研究所时玉舫研究团队题为Plasticity of mesenchymal stem cells in immunomodulation: pathological and therapeutic implications(《间充质干细胞免疫调节作用可塑性的病理和治疗意义》)的综述,充分阐释了间充质干细胞免疫调节的规律和临床应用价值。

  干细胞是身体组织的源泉,它在机体发育和器官组织更新中发挥重要作用,同时,它的自我更新和分化潜能又赋予它在再生医学领域中的重要地位。众多临床前和临床研究聚焦于干细胞通过分化为特定组织前体细胞发挥的“细胞替代”功能。随着研究的不断深入,研究人员发现干细胞对于很多疾病的治疗如多发性硬化、心肌损伤等,可以不依赖于干细胞的直接作用,仅用干细胞产生的因子就有治疗作用。有趣的是在干细胞有效治疗类风湿性关节炎病人的组织活检中也未发现干细胞的长期存在,为此时玉舫研究团队根据他们多年的研究提出了干细胞介导疾病治疗的另一种模式“细胞赋能”,即在干细胞介导疾病治疗时,定位于受损组织的干细胞,在炎症作用下,通过产生大量免疫抑制因子下调炎症反应,同时分泌大量生长因子促进组织内在的前体细胞进行分化修复,以及调控血管内皮细胞、基质细胞等参与损伤组织修复。

  众所周知,组织损伤往往伴随不同程度的炎症或免疫紊乱,定位于损伤组织的干细胞必然与免疫之间存在密切的相互作用,一方面是干细胞对免疫系统的影响,另一方面是免疫因素对干细胞的调控。在这种交互调控过程中,炎症对干细胞发挥免疫调节作用显得尤为重要。以间充质干细胞为例,只有在炎症因子(如干扰素和肿瘤坏死因子)的作用下,干细胞才可以发挥免疫抑制作用。然而,受损组织的炎症状态并不是一成不变的,其动态调控不仅体现在炎症因子水平的或高或低,而且还体现在病灶部位炎症因子种类的多样性,以及免疫调节剂对病灶部位的炎症调控。以免疫状态的动态调控为视角,时玉舫领导的团队多年来通过一系列原创性研究发现炎症状态(炎症因子水平、类别及免疫抑制剂)对间充质干细胞的免疫调节作用的可塑性调控。同时,结合最新的研究进展,总结了干细胞与免疫交互调控的规律,提出间充质干细胞介导免疫紊乱性疾病治疗时的科学学说,即炎症状态决定间充质干细胞的免疫调节作用,乃至它对于疾病治疗的积极作用。炎症状态相对越强,间充质干细胞介导疾病治疗效果越好。针对间充质干细胞免疫调节的可塑性以及这一特性在疾病致病及治疗中的作用和意义,时玉舫团队接受Nature Immunology 杂志资深编辑的邀请,在综述发表中充分阐释了间充质干细胞免疫调节的规律。这一理论体系不仅对理解间充质干细胞在疾病致病中的作用机制,更重要的是,为临床探索间充质干细胞的合理、有效应用提供了方向。

  研究工作获得中国科学院战略性先导科技专项、国家科技部“973”重大科学研究计划资助。

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