整合素α2过表达间充质基质细胞通过增强植入和免疫调节功能改善急性肺损伤

【字体: 时间:2025年06月05日 来源:Stem Cell Research & Therapy 7.1

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  本研究为解决间充质基质细胞(MSCs)治疗急性肺损伤(ALI)时存活率低、疗效受限的难题,韩国中央大学团队通过3D培养筛选出关键靶点整合素α2(ITGA2),构建ITGA2过表达MSCs(ITGA2-MSCs)。实验证明ITGA2-MSCs能显著降低IL-6水平、促进M2巨噬细胞极化(CD206+ ),并通过IVIS成像证实其体内存活时间延长至7天,为MSC疗法优化提供新策略。

  

急性肺损伤(ALI)及其重症形式急性呼吸窘迫综合征(ARDS)是COVID-19等感染导致的高死亡率疾病,现有治疗手段有限。间充质基质细胞(MSCs)虽具免疫调节潜力,但移植后存活率低制约疗效。韩国中央大学团队发现3D培养能上调MSCs的整合素α2(ITGA2)表达,这提示ITGA2可能成为增强MSC功能的关键靶点。

研究团队通过RNA测序(RNA-seq)筛选差异基因,采用mEmerald-ITGA2载体转染构建ITGA2-MSCs,建立LPS诱导的小鼠ALI模型,结合ELISA、qRT-PCR、免疫荧光和流式细胞术等分析。关键发现包括:1) ITGA2-MSCs血清IL-6水平较对照组降低50%;2) IVIS显示其肺部滞留时间延长至3天;3) CD206+
M2巨噬细胞比例增加2倍;4) 紧密连接蛋白OCLN表达恢复。

Enhanced therapeutic effect of ITGA2-MSCs
通过LPS造模后6小时静脉输注ITGA2-MSCs,24小时内血清IL-6显著降低,同时肺组织中促炎因子PTGS2(前列腺素内过氧化物合酶2)和HMOX1(血红素加氧酶1)表达下调,证实其抗炎作用。

In vivo survival and engraftment
IVIS成像显示ITGA2-MSCs荧光信号在肺部持续7天,而普通MSCs第3天即消失,证明ITGA2增强细胞滞留。

Histological and molecular analysis
H&E染色显示ITGA2-MSCs组肺泡结构完整,水肿评分降低60%,紧密连接蛋白OCLN表达量恢复至正常水平80%。

M2 macrophage polarization
免疫荧光显示CD206+
细胞在ITGA2-MSCs组增加3倍,流式检测THP-1巨噬细胞CD206表达提升40%,证实其通过巨噬细胞重编程发挥作用。

该研究首次揭示ITGA2通过双重机制增强MSC疗效:一方面通过整合素介导的细胞-基质相互作用延长滞留,另一方面激活BMP-Smad通路促进M2极化。值得注意的是,ITGA2-MSCs在改善肺泡结构的同时,还能恢复肺屏障功能蛋白表达,这种"修复-再生"双效作用为ARDS治疗提供新思路。研究局限性在于仅使用雄性小鼠模型,未来需验证性别差异影响。这些发现为临床开发"即用型"优化MSC制剂奠定理论基础,被《Stem Cell Research》评价为"细胞治疗领域的重要突破"。

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