《Brain Research》:Subacute administration of human umbilical cord-derived mesenchymal stem cells is associated with neurobehavioral improvement, myeloid immune modulation, and altered HMGB1 dynamics after experimental ischemic stroke
编辑推荐:
•亚急性人脐带间充质干细胞(hUCMSC)治疗与神经行为结局的改善相关。•hUCMSC治疗与髓系免疫变化及HMGB1动态改变相关。•亚急性hUCMSC治疗值得在缺血性卒中领域进一步研究。引言缺血性卒中仍是全球致残的主要原因之一(Lansberg等,2009)。尽管急性再灌注治
- •
亚急性人脐带间充质干细胞(hUCMSC)治疗与神经行为结局的改善相关。
- •
hUCMSC治疗与髓系免疫变化及HMGB1动态改变相关。
- •
亚急性hUCMSC治疗值得在缺血性卒中领域进一步研究。
引言
缺血性卒中仍是全球致残的主要原因之一(Lansberg等,2009)。尽管急性再灌注治疗是大脑梗死的标准疗法,但其狭窄的治疗窗口限制了适用范围,使许多患者无法获得有效治疗选择。因此,细胞疗法已成为急性期之后极具前景的替代方案(Song等,2018,Stonesifer等,2017)。
人脐带来源的间充质干细胞(hUCMSCs)因其非侵入性获取方式、低免疫原性以及强大的免疫调节能力而尤为引人关注(Murugan和Rangasamy,2023,Ross等,2019)。
在我们之前的研究中,我们证明hUCMSCs通过增加局部CD163阳性细胞并调节全身髓系反应,在实验性脑出血损伤中发挥神经保护作用(Tsuji等,2026)。CD163表达的脑髓系细胞已被报道有助于HMGB1的内化与清除,HMGB1是一种典型的损伤相关分子模式(DAMP),可维持缺血后炎症(Pey等,2014,Yang等,2016)。此外,CD204也被鉴定为参与HMGB1摄取和清除的另一种清道夫受体(Takshi等,2025,Sheng等,2022,Shichita等,2017)。综上所述,这些发现表明,表达清道夫受体的髓系细胞可能在调节卒中后恢复期间的HMGB1动态中发挥重要作用。
基于上述背景,我们假设亚急性给予hUCMSC后的功能恢复与局部和全身髓系免疫反应以及细胞内HMGB1积累的变化相关。为验证这一假设,我们使用流式细胞术、RT-qPCR、免疫组化、伊文思蓝实验、TUNEL实验和Western blot技术评估了局部和全身免疫反应,包括CD163和CD204表达免疫细胞的变化以及细胞内HMGB1积累情况。
章节摘要
亚急性给予hUCMSCs与MCAO后第3至5周较低的mNSS评分相关
以往研究报告的人类剂量为1.0×106至4.0×106细胞/kg(Chen等,2023,Otagiri等,2018,Yamahara等,2019),根据体重换算,相当于每只小鼠约0.25×105至1.0×105细胞。此前一项大鼠研究也显示,以1.0×106细胞/大鼠的剂量可产生治疗效果(Chen等,2023)。基于上述发现,本研究选定每只小鼠1.0×105 hUCMSCs的剂量。随后,为评估hUCMSCs的早期治疗效果,
讨论
在本研究中,亚急性给予hUCMSCs与多项神经行为结局的改善相关。hUCMSC处理组小鼠在MCAO后第3至5周显示出显著更低的总体mNSS评分(图1b)。显著的组间主效应,在不存在显著的组×时间交互作用的情况下,表明组间神经严重程度的差异具有持续性,而非治疗依赖性的恢复时间进程改变。
行为学
hUCMSCs细胞制备
细胞制备按照先前报告的方法进行(Tsuji等,2026)。本研究中使用的hUCMSCs均来自单一供体,以确保实验间的一致性。详细方法见补充方法部分。
小鼠大脑中动脉闭塞(MCAO)
本研究方案经兵库医科大学动物护理委员会批准(批准编号:21-012和24-047 A),并按照美国国家标准委员会出版的《实验动物护理和使用指南》执行。
资金支持
本研究由日本学术振兴会科学研究资助(C)[项目编号22K09271]支持。
利益冲突声明
作者声明他们不存在可能影响本文报告工作的已知竞争性财务利益或个人关系。
致谢
作者感谢兵库医科大学共用研究设施的工作人员提供包括流式细胞仪在内的设备使用权。作者感谢兵库医科大学比较医学中心的工作人员在动物实验中的合作。作者感谢Yoshiki Tatsumi对本研究实验的支持。
伦理批准
根据相关规定,从所有女性供体处获得了知情同意书以采集脐带组织。
Yuki Takeda|Yoji Kuramoto|Shoichiro Tsuji|Nobutaka Doe|Kenichi Yamahara|Shinichi Yoshimura