先天免疫通路激活调控间充质基质细胞(MSC)与滑膜及软骨互作的机制研究及其在骨关节炎治疗中的意义

【字体: 时间:2025年08月08日 来源:Frontiers in Bioengineering and Biotechnology 4.8

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  这篇研究通过激活间充质基质细胞(MSC)的Toll样受体(TLR3)和STING通路,揭示了其分泌因子对滑膜细胞、软骨细胞和巨噬细胞的差异化调控作用。结果表明,TLR3激活的MSC显著降低IL-1β、IL-6等促炎因子分泌,而STING激活则上调G-CSF和IL-4等修复性因子,为骨关节炎(OA)的细胞治疗提供了新型免疫调控策略。

  

引言

骨关节炎(OA)作为跨物种高发的退行性关节疾病,其治疗面临巨大挑战。间充质基质细胞(MSC)虽具治疗潜力,但疗效存在异质性。本研究通过TLR3激动剂(poly I:C)和STING激动剂(2′3′-cGAMP)激活MSC,探究其对关节靶细胞的调控机制,为优化OA细胞疗法提供理论依据。

方法

实验采用马源骨髓MSC(3例健康供体),经TLR3或STING通路激活后收集条件培养基(CM),分别处理IL-1β/TNF-α刺激的滑膜细胞、软骨细胞和巨噬细胞。通过多重免疫检测分析25种细胞因子,并利用Illumina平台进行转录组测序。

结果

MSC转录重塑:TLR3激活上调76个基因(如干扰素相关基因IFIT3、MX1),STING激活额外调控23个基因(如IRF7),两者均显著诱导IP-10分泌。

靶细胞响应

  • 滑膜细胞:TLR3-MSC-CM降低IL-1β(p=0.02)、IL-6(p=0.02);STING-MSC-CM抑制IL-8(p=0.05),上调细胞骨架相关基因CYFIP2。

  • 软骨细胞:STING激活显著下调IL-18(p=0.002),上调Galectin-3等抗炎基因,激活JAK-STAT通路。

  • 巨噬细胞:STING-MSC-CM促进M2极化,增加G-CSF(p=0.01)和IL-4(p=0.01),降低IL-5(p=0.01)。

机制解析

预测分泌组分析显示,TLR3-MSC分泌ISG15、CXCL10等12种蛋白,而STING-MSC额外释放ITGBL1、Notum等23种蛋白。这些分子通过干扰素通路(TLR3主导)或代谢重编程(STING主导)调控关节微环境。

讨论

研究首次阐明STING激活MSC通过胆固醇代谢通路调控巨噬细胞极化,而TLR3激活更依赖干扰素应答。局限性包括体外模型简化了OA复杂性,且样本量较小。未来需在大型动物模型中验证功能获益,并探索无细胞疗法(如外泌体)的应用潜力。

结论

先天免疫激活的MSC通过多靶点、多通路调控关节细胞,TLR3与STING通路既共享干扰素响应,又具独特作用模式,为OA的精准免疫治疗开辟新方向。

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