CXCR5工程化间充质基质细胞靶向脾脏归巢通过保护B细胞功能缓解脓毒症后综合征

《Stem Cell Research & Therapy》：CXCR5-engineered mesenchymal stromal cells home to spleen and mitigate post-sepsis syndrome by preventing secondary infection

本研究针对脓毒症幸存者常出现的体液免疫缺陷问题，开发了CXCR5过表达的间充质基质细胞(MSCCXCR5)，通过增强其向脾脏CXCL13富集区的靶向迁移能力，有效保护了滤泡B细胞和生发中心结构，显著提高了CLP模型小鼠对金黄色葡萄球菌二次感染的生存率，为脓毒症双重时相治疗提供了新策略。

　　

脓毒症作为危重症医学领域的重要挑战，其死亡率呈现独特的双峰分布模式。早期死亡高峰主要由感染失控和血流动力学崩溃导致，而晚期死亡高峰则与持续性免疫抑制密切相关。随着重症监护技术的进步，早期死亡率有所下降，但脓毒症相关死亡大多发生在免疫抑制阶段，这已成为现代临床实践中的主要矛盾。

脓毒症幸存者常出现体液免疫缺陷，表现为长期的免疫抑制状态，显著增加继发感染风险并导致高死亡率。虽然间充质基质细胞(MSCs)在动物模型中已证明能够减轻初始炎症反应并提高早期生存率，但对后续继发感染的保护作用有限。鉴于淋巴细胞减少是这种感染易感性的主要驱动因素，研究人员开始探索脾脏靶向的MSC疗法是否能预防淋巴细胞耗竭并增强对继发感染的保护。

在这项发表于《Stem Cell Research & Therapy》的研究中，石嘉浩等研究人员开发了CXCR5过表达的MSCs(MSCCXCR5)，旨在增强其向脾脏CXCL13的靶向迁移能力。通过采用盲肠结扎穿孔(CLP)小鼠模型继发金黄色葡萄球菌(S. aureus)感染，系统评估了MSCCXCR5在对抗脓毒症后免疫抑制方面的治疗潜力。

研究团队采用的主要技术方法包括：通过慢病毒载体构建稳定表达CXCR5的基因工程MSCs；建立CLP脓毒症模型并继发S. aureus感染模型；利用流式细胞术分析脾脏免疫细胞亚群；采用免疫荧光染色观察脾脏生发中心结构；通过酶联免疫吸附测定(ELISA)检测血清细胞因子和免疫球蛋白水平；使用Transwell迁移实验评估MSCs的趋化能力。

MSCCXCR5能够靶向脾脏滤泡B细胞区域

研究人员首先通过慢病毒转导成功构建了CXCR5过表达的MSCs。与表达增强型绿色荧光蛋白(EGFP)的对照细胞(MSCEGFP)相比，MSCCXCR5表现出更强的CXCL13趋化能力。体内实验显示，MSCCXCR5在CLP小鼠脾脏中的归巢效率显著高于MSCEGFP，且特异性定位于滤泡B细胞区域，而MSCEGFP主要分布在红髓和边缘区。这种特异性定位为后续的功能研究奠定了基础。

MSCCXCR5有效治疗脓毒症后继发感染

在治疗效能评估中，虽然MSCEGFP和MSCCXCR5均能改善CLP小鼠的早期生存率并减轻器官损伤，但只有MSCCXCR5治疗能显著提高继发S. aureus感染小鼠的生存率。MSCCXCR5治疗组小鼠血清免疫球蛋白G(IgG)水平明显升高，血液、腹腔和脾脏中的细菌载量显著降低。进一步机制研究发现，MSCCXCR5能有效减少脾脏B细胞的凋亡，为抵抗继发感染提供了免疫基础。

MSCCXCR5改善CLP小鼠FO B细胞和Tfh细胞缺陷

通过流式细胞术分析发现，CLP诱导后小鼠脾脏中滤泡B细胞(FO B)、生发中心B细胞(GC B)和滤泡辅助T细胞(Tfh)数量显著减少，而MSCCXCR5治疗能有效维持这些关键免疫细胞群体的数量。特别值得注意的是，MSCCXCR5对边缘区B细胞(MZ B)和浆母细胞(PB)的影响较小，表明其作用具有细胞亚群特异性。

MSCCXCR5治疗改变CLP诱导的脾脏结构变化

研究人员观察到MSCCXCR5治疗能显著增加CLP小鼠的脾脏大小和重量。免疫荧光染色显示，MSCCXCR5治疗组小鼠脾脏中生发中心数量和面积明显增加，脾脏结构得到更好保护。这种结构完整性为B细胞的正常功能和抗体应答提供了必要的微环境支持。

MSCCXCR5治疗增强对CLP的抗原特异性B细胞应答

为进一步评估MSCCXCR5对生发中心反应的影响，研究人员用4-羟基-3-硝基苯乙酰-钥孔戚血蓝蛋白(NP-KLH)免疫小鼠。结果显示，MSCCXCR5治疗能显著恢复CLP小鼠脾脏中Tfh细胞、GC B细胞和浆母细胞的数量，并提高血清中NP特异性IgG水平，表明其能有效增强抗原特异性体液免疫应答。

研究结论与讨论部分强调，MSCCXCR5疗法在脓毒症管理中提供了双重时相保护作用，既能减轻初始高炎症反应，又能降低免疫抑制相关死亡率。通过实现MSCs向脾脏B细胞区的靶向定位，该方法显著减少了B细胞凋亡，增强了对继发感染的体液免疫力。

该研究的创新性在于首次将CXCR5介导的归巢机制应用于MSCs的脾脏靶向治疗，为解决脓毒症后免疫抑制这一临床难题提供了新思路。与传统MSCs疗法相比，MSCCXCR5不仅能控制急性期炎症，更重要的是能通过保护脾脏B细胞功能，有效预防晚期继发感染，从而全面提高脓毒症患者的生存预后。

值得注意的是，该研究也指出了当前MSCs疗法在脾脏靶向方面的局限性，以及基因工程技术在提高治疗特异性方面的重要价值。未来研究可进一步探索mRNA电转染等更安全的细胞工程技术，以及可诱导的CXCR5过表达动物模型，以深化对机制的理解并推动临床转化。

总之，这项研究为脓毒症的免疫调节治疗提供了新范式，通过精确调控MSCs的体内分布，实现了对特定免疫微环境的针对性干预，为改善脓毒症患者长期预后开辟了有前景的治疗方向。