Stem Cell：骨髓干细胞新用途

　　

马萨诸塞州总医院（MGH）的研究发现，在小鼠动物模型中，一种特定的骨髓干细胞具有保护小肠免受自体免疫疾病攻击的能力。他们的研究文章发表在新一期的《Stem cells》上，该项目的研究小组是来自马萨诸塞州总医院医学工程部的研究团队，据报道，遗传突变导致患多器官自体免疫病小鼠的骨髓间充质干细胞（mesenchymal stem cells）这一控制几个免疫活性活动的细胞，可分化成新生的胃肠细胞系，取代病变的胃肠组织细胞。

 

Biju Parekkadan博士说，我们的研究结果证实骨髓间充质干细胞可成为治疗肠道炎症的有效手段。Biju Parekkadan，马萨诸塞州总医院医学工程部成员，文章的lead author。研究者在前期的研究工作里发现，骨髓间充质干细胞可有效抑制自体免疫T细胞产生，减轻自体免疫症状。这些研究结果首次阐述了骨髓间充质干细胞广泛的抗自体免疫的能力和保护胃肠组织的能力。

 

免疫系统失去控制后淋巴细胞（白细胞）会攻击机体自身的组织导致自体免疫疾病。现行80%的自体免疫病都是针对症状进行治疗，比如说1型糖尿病、类风湿性关节炎、胃肠道病症和克隆氏病；但是现在的治疗方法也只能抑制失控的免疫系统，不能从根本上治疗自体免疫疾病。而骨髓里的骨髓间充质干细胞可促进组织血细胞生成，并分泌调整免疫活动的细胞因子。这一治疗方法现已被美国食品药品管理局（FDA）批准用于严重的移植物抗宿主病的儿童患者。

 

最近研究者又开始调查骨髓间充质干细胞是否具有治疗多器官自体免疫病的潜能。研究人员建立了个遗传突变的小鼠动物模型，突变小鼠控制抵抗自体免疫的T细胞调节细胞缺乏，导致产生严重的自体免疫疾病。给小鼠注入骨髓间充质干细胞或是T细胞调节细胞，一周后研究者对容易受自体免疫病攻击的部位进行检查。容易被自体免疫病攻击的地方有，胰腺、肝脏和回肠。

 

结果表明，用骨髓间充质干细胞治疗的4/6的小鼠的胰腺和肝脏自体免疫症状得到轻微的改善，而肠道功能完全恢复正常，不受自体免疫病影响。而没有经过治疗的小鼠肠道被免疫系统破坏严重，而经过骨髓间充质干细胞治疗的小鼠肠道功能正常，用T细胞调节细胞治疗的小鼠6只中只有1只有治疗效果。

 

科学家们对这些取得良好疗效的小鼠进行检查，发现骨髓间充质干细胞治疗后的小鼠炎症明显减轻。更令人惊讶的是，对注入小鼠体内的骨髓间充质干细胞进行追踪，结果表明，从腹腔注射进小鼠体内的骨髓间充质干细胞移行到腹部淋巴结，而不进入肠道。进入淋巴结的骨髓间充质干细胞抑制过度活跃的T细胞的活性，并通过其他的指示作用调节免疫系统的活性，抑制失控的免疫活动。

Martin Yarmush博士说，也许肠道是骨髓间充质干细胞的最佳治疗地，它能快速定位在腹部淋巴结里，促进肠组织快速再生；并且移植骨髓间充质干细胞也不难，只需通过腹腔注射即可。Martin Yarmush，马萨诸塞州总医院医学工程部主任，文章的高级作者。在我们将这一技术应用于人类前，还需要对骨髓间充质干细胞进行更深入的了解，包括骨髓间充质干细胞长期的作用，抑制免疫活动的效果，以及调节肠道自体免疫疾病的机制。

 

原文摘要：

Stem Cells Jul 2008; 26: 1913 - 1919 ; doi:10.1634/stemcells.2007-0790

 

Bone Marrow-Derived Mesenchymal Stem Cells Ameliorate Autoimmune

Enteropathy Independently of Regulatory T Cells

 

【Abstract】

Cell-based tolerogenic therapy is a relatively new approach for the treatment of autoimmune diseases. Mesenchymal stem cells (MSCs) have been shown to be potent immunomodulatory agents in a number of experimental and clinical scenarios; however, their use in various autoimmune diseases is undefined. Herein, we report the efficacy of MSC transplantation in a multiorgan autoimmunity model. Mice with defective peripheral tolerance caused by a deficiency in regulatory T cells were used as a testbed for therapy. After screening multiple target tissues of autoimmune attack, we observed an MSC-specific improvement in the histopathology of the distal ileum of treated mice. We then showed that MSCs can reduce mesenteric lymph node (MLN) cellularity in autoimmune mice during active disease and decrease activated T-cell populations in the MLN. Trafficking studies using enhanced green fluorescent protein (eGFP)-reporter MSCs revealed no appreciable engraftment in the intestine, but it did reveal the presence of eGFP+ cells organized in clusters within the MLN, as well as ancillary nodes. Semiquantitative analysis showed no difference in the number of clusters; however, eGFP+ cells in MLNs compared with ancillary nodes had distinct fibroblastoid morphology and formed a network with neighboring eGFP+ cells. Finally, we show evidence that transplantation of MSCs caused global immunosuppression, as measured by increased CD4+ CD8+ thymocyte production and serum interleukin-10 and decreased serum interferon-. These data implicate the intestine as a new site of MSC tolerance induction and should motivate additional studies evaluating the use of MSCs as a treatment for autoimmune enteropathies.

 

Disclosure of potential conflicts of interest is found at the end of this article.

 

 

（生物通 张欢）