胚胎干细胞来源间充质干细胞在类风湿性关节炎中的免疫调节、抗滑膜细胞及抗破骨细胞作用研究

【字体: 时间:2025年06月28日 来源:Experimental Cell Research 3.3

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  类风湿性关节炎(RA)是一种以关节炎症、滑膜成纤维细胞(FLS)过度活化和破骨细胞介导的骨破坏为特征的慢性自身免疫性疾病。本研究通过对比脐带来源间充质干细胞(UC-MSCs),证实胚胎干细胞来源的DW-MSCs具有稳定的增殖能力、表面标志物表达和免疫调节功能,并在体外实验中表现出更强的抑制FLS迁移和破骨细胞分化的能力。动物实验进一步显示,关节内注射DW-MSCs可减轻炎症和骨侵蚀,调节Treg/Th17细胞比例。该研究为开发标准化、可规模化生产的干细胞疗法提供了新思路。

  

类风湿性关节炎(Rheumatoid Arthritis, RA)是一种让患者关节逐渐失去功能的慢性自身免疫疾病,目前的主流药物如非甾体抗炎药和生物制剂虽能缓解症状,却无法逆转已发生的关节损伤,且需要长期频繁给药。更棘手的是,RA的发病机制涉及免疫细胞、滑膜成纤维细胞(Fibroblast-Like Synoviocytes, FLS)和破骨细胞(Osteoclasts)的复杂互动,现有治疗往往只针对单一环节。面对这一困境,间充质干细胞(Mesenchymal Stem Cells, MSCs)因其独特的免疫调节和组织修复能力成为研究热点,但传统成人组织来源的MSCs存在批次差异大、难以规模化生产的瓶颈。

为解决这些问题,来自韩国大熊制药(Daewoong Pharmaceutical)与韩国国立研究机构的研究团队在《Experimental Cell Research》发表了一项突破性研究。他们利用胚胎干细胞(Embryonic Stem Cells, ES cells)衍生的DW-MSCs,系统评估了其对RA三大关键病理环节——免疫紊乱、FLS异常活化及破骨细胞过度分化的干预效果。研究发现,尽管DW-MSCs的免疫抑制能力略低于脐带来源MSCs(UC-MSCs),但其在抑制FLS迁移和阻断破骨细胞分化方面表现更优异。动物实验中,关节内注射DW-MSCs显著减轻了胶原诱导性关节炎(Collagen-Induced Arthritis, CIA)小鼠的关节炎症和骨侵蚀,并通过调节引流淋巴结中调节性T细胞(Treg)与辅助性T细胞17(Th17)的比例,展现了局部与全身协同的治疗效果。这项研究不仅为RA治疗提供了新型细胞药物候选,更建立了胚胎干细胞来源MSCs的标准化生产范式。

研究团队采用三大关键技术方法:通过流式细胞术和qPCR对比DW-MSCs与UC-MSCs的表面标志物和多能性基因表达;建立Transwell迁移实验和TRAP染色分别评估对RA-FLS迁移及破骨细胞分化的抑制能力;利用CIA小鼠模型(样本量n=8/组)结合Micro-CT分析关节损伤程度。

DW-MSC和UC-MSC培养
研究证实,即使在高代次(p13)下,DW-MSCs仍保持与低代次UC-MSCs相当的增殖能力,且OCT4、SOX2等多能性基因表达稳定,符合国际细胞治疗学会(ISCT)的MSCs鉴定标准。

Characterization of DW-MSCs and UC-MSCs
DW-MSCs表现出典型的成骨、成脂分化潜能,但CD146表达显著低于UC-MSCs,这可能与其更强的FLS迁移抑制能力相关。

Discussion
DW-MSCs通过下调RANKL/OPG比值抑制破骨细胞分化,并通过IL-6/STAT3通路调控FLS的侵袭性。在CIA模型中,DW-MSCs治疗组血清IL-17水平降低62%,而抗炎因子IL-10升高3.1倍,证实其系统性免疫调节作用。

Conclusion
该研究首次系统阐明胚胎干细胞来源MSCs对RA三大病理轴心的协同治疗机制。DW-MSCs的规模化生产优势(单批次产量达2.5×107细胞/瓶)与稳定的质量控制,为推进干细胞治疗标准化提供了关键技术支撑。未来研究需进一步解析DW-MSCs外泌体中的关键效应分子,以开发无细胞治疗新策略。

(注:文中所有数据与结论均源自原文,作者Won-Jae Lee等声明无利益冲突,研究受韩国国家研究基金会NRF-2018R1D1A3B07048602等资助。)

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