炎症预刺激增强间充质基质细胞分泌组抗炎及ECM调控功能的蛋白质组学与机制研究

本研究针对间充质基质细胞(MSC)疗法临床转化中的异质性问题，创新性采用IL-1β/TNF-α/IL-17联合预刺激策略，通过蛋白质组学和功能实验证实预刺激可显著提升WJ-MSC分泌组中TSG-6(2-7倍)、IL-6(27倍)、CCL-20(720倍)等抗炎因子表达，并增强巨噬细胞向M2表型极化能力(76.3% vs 47.7%)，为炎症性疾病治疗提供新型无细胞治疗方案。

　　

在再生医学领域，间充质基质细胞(MSC)因其独特的免疫调节特性被视为治疗炎症性疾病的潜力股。然而临床应用中却面临细胞存活率低、批次差异大、运输成本高等现实困境。更棘手的是，不同组织来源的MSC分泌组存在显著异质性，这种"细胞药效不稳定"的问题严重制约了临床转化。为此，科学家们将目光转向无细胞疗法——利用MSC分泌的活性物质(分泌组)替代细胞治疗，但如何定向优化分泌组功能成为关键科学难题。

印度Manipal高等教育学院(MAHE)的Raviraja Neelavar Seetharam团队创新性地提出"炎症预刺激"策略，通过模拟体内炎症微环境来"训练"MSC。研究人员选择脐带华通胶来源的MSC(WJ-MSC)，采用IL-1β(急性炎症标志)、TNF-α(炎症核心调控因子)和IL-17(慢性炎症标志)组成"炎症鸡尾酒"进行预刺激，通过多组学技术系统解析了预刺激对分泌组的重塑作用。这项突破性成果发表在《Biochemical and Biophysical Research Communications》上。

研究采用LC-MS/MS蛋白质组学、流式细胞术、qPCR和功能实验等技术体系。从健康志愿者获取脐带组织分离WJ-MSC，通过表面标志物(CD73/CD90/CD105>95%)和多向分化能力验证细胞特性。设置3/6/12 ng/mL浓度梯度和4/24/48小时时间梯度进行预刺激，采用DIA-NN软件进行蛋白质组数据分析，并通过巨噬细胞极化实验和血管形成实验验证功能变化。

3.1 预刺激保持MSC基本特性
流式检测显示预刺激后WJ-MSC仍高表达CD73(99.9%)、CD90(100%)、CD105(100%)，凋亡率仅1.69%，细胞周期G1期占比78.7%，证实预刺激不会改变MSC核心特性。

3.2 抗炎因子表达显著提升
qPCR显示联合预刺激效果优于单一因子：TSG-6提升2-7倍，IL-6达27倍，CCL-20更出现720倍爆发式增长。ELISA证实分泌组中残留刺激因子<2 ng>6细胞，且IL-6分泌量达27 ng/mL。

3.3 蛋白质组重塑ECM调控网络
质谱鉴定出14种预刺激特异性蛋白，GO分析显示预刺激分泌组显著富集"急性炎症反应"(p=1.34E-7)和"软骨发育"(p=3.21E-5)相关通路。61%差异蛋白定位于胞外，包含COL1A1、MMP3等ECM调控因子。

3.4 功能验证显示双重调控
预刺激分泌组使巨噬细胞M2标志CD206⁺比例提升至76.3%(对照47.7%)，硝酸盐产量降低70%。但血管形成实验显示分支长度减少50%，VEGF分泌<0.2 ng/mL，呈现"抗炎增强但血管生成减弱"的特殊表型。

这项研究开创性地证实，炎症预刺激可通过激活NF-κB/MAPK通路重塑MSC分泌组，使其获得更强大的免疫调节和ECM重建能力。特别值得注意的是，预刺激分泌组展现出"抗炎-抗血管生成"双重协同效应，这对类风湿关节炎等慢性炎症疾病治疗具有特殊价值——既能抑制过度炎症反应，又可避免病理性血管增生。技术层面建立的6 ng/mL-24小时预刺激方案，为标准化生产治疗级分泌组提供了重要参数。该成果不仅为无细胞疗法开发提供新思路，其"细胞训练"策略更可拓展至其他干细胞应用领域。

未来研究需在大型动物模型中验证疗效，并探索冻干制剂等更稳定的分泌组保存方式。随着生物反应器放大工艺的完善，这种"即用型"分泌组制剂有望突破现有细胞治疗的成本和技术瓶颈，让更多患者受益于再生医学的进步。