综述：间充质干细胞调控调节性T细胞：从分子机制到疾病治疗

《Stem Cells International》：Mesenchymal Stem Cells Modulate Regulatory T Cells: From Molecular Mechanisms to Disease Therapy

　　

间充质干细胞（MSCs）和调节性T细胞（Tregs）构成了一个关键的免疫调节轴，对于维持免疫稳态以及治疗自身免疫性疾病、移植排斥反应和炎症性疾病至关重要。尽管MSCs和Tregs已被分别研究，但对于MSCs如何在不同机制层面和疾病背景下调控Treg功能，仍缺乏清晰的综合阐述。MSCs通过旁分泌信号、细胞接触依赖性通路、细胞外囊泡（EV）介导的微小RNA（miRNA）和蛋白质转移、线粒体转移以及代谢和表观遗传重编程，调控Treg的分化、扩增和功能稳定性。这些机制恢复了Th17/Treg平衡，抑制了炎症，并促进了组织修复。临床前研究在多种免疫介导的疾病中显示出强大的治疗潜力；然而，临床转化仍然有限。与以往研究不同，本综述整合了可溶性信号和外泌体信号通路，比较了共有和疾病特异性的调控机制，并批判性地评估了MSC来源的变异性、方法学局限性以及临床不一致性的原因。其目的是提供一个概念框架，以指导未来基于MSC-Treg疗法的机制研究和临床开发。

**1. 引言**
维持免疫稳态依赖于免疫系统的精确调控，而其失调可导致严重的病理状态，如自身免疫性疾病、过度炎症和移植排斥反应。近年来，基于细胞介导的免疫调节的治疗策略已成为治疗这些疾病的有前景的方法。间充质干细胞（MSCs）不仅具有多向分化能力，还表现出强大的免疫调节特性。作为基质细胞，MSCs能够动态响应炎症信号并主动调节免疫微环境，从而在多种疾病中发挥治疗作用。
调节性T细胞（Tregs）在维持免疫耐受中起核心作用，主要通过其扩增和功能激活来恢复免疫平衡。因此，阐明MSCs调控Tregs以发挥治疗作用的分子通路，对于理解其免疫调节功能至关重要。越来越多的证据表明MSCs和Tregs之间存在密切且动态的相互作用。MSC介导的Treg调控涉及多个相互关联的过程，包括分泌可溶性免疫调节因子、释放细胞外囊泡（EVs）和外泌体、直接的细胞-细胞相互作用，以及代谢和线粒体调控。这些机制共同影响Treg的分化、稳定性和抑制活性。此外，新兴研究表明，表观遗传调控和细胞内信号通路进一步塑造了MSC-Treg调控轴。这些过程共同形成了一个复杂的调控网络，对于在生理和病理条件下维持免疫耐受至关重要。
尽管取得了这些进展，但连接MSCs和Tregs的调控网络仍然高度复杂，且目前的证据在不同实验模型中仍显碎片化。因此，有必要对这些发现进行全面综合，以阐明其潜在机制和治疗意义。本综述旨在通过系统整合机制、疾病特异性和转化视角来解决这些空白。首先总结了MSCs调控Tregs的多种分子通路，特别强调了可溶性因子和外泌体介导的调控的比较分析。然后，在自身免疫性疾病、移植和炎症性疾病中检验了MSC-Treg轴的作用，突出了共有和疾病特异性机制以及异质性治疗结果的关键决定因素。最后，批判性地讨论了近期的临床失败和方法学局限性，包括MSC来源和培养条件的变异性、缺乏标准化的效力测定以及Treg不稳定性，这些因素阻碍了临床转化。通过将机制见解与转化现实联系起来，本综述提供了一个概念框架，以指导未来研究并加速基于MSC-Treg疗法的开发。

**2. MSC-Treg相互作用的生物学基础**
**2.1. MSCs的定义和功能特征**
MSCs是多能间充质基质细胞，广泛分布于人体各组织，并具有强大的体外增殖能力。根据国际细胞与基因治疗学会（ISCT）建立的标准，MSCs的定义包括：在标准培养条件下具有塑料贴壁性；表达表面标志物CD73、CD90和CD105；缺乏造血和内皮标志物（CD11b、CD14、CD19、CD34、CD45、CD79a和人类白细胞抗原[HLA]-DR）；以及体外分化为脂肪细胞、软骨细胞和成骨细胞的能力。MSCs已在多种组织来源中被鉴定，包括骨髓、脂肪组织、脐带、牙髓和胎盘，不同组织来源的MSCs可能在生物学特性和临床应用上表现出差异。这些细胞具有多能分化潜能和自我更新能力，能够在适当的诱导条件下分化为各种组织和器官的功能性细胞类型。MSCs的基本生物学特性包括塑料贴壁性、克隆形成能力和多谱系分化潜能。此外，MSCs表现出低免疫原性、组织归巢能力和强大的免疫调节功能。在这些特性中，免疫调节在基于MSCs的免疫相关疾病（如炎症性肠病[IBD]）治疗中发挥着特别重要的作用。这种免疫调节活性主要通过直接与免疫细胞的细胞-细胞相互作用以及旁分泌各种可溶性因子来介导。由于这些多功能特性，MSCs在治疗免疫介导和炎症性疾病方面显示出巨大的治疗潜力。

**2.2. Treg亚群和功能可塑性**
Tregs可根据其发育起源和功能特征分为几个亚群，包括胸腺源性Tregs（tTregs）、外周诱导的Tregs（pTregs）和体外诱导的Tregs（iTregs）。其中，pTregs和iTregs统称为诱导型iTregs。Tregs主要起源于胸腺髓质，是主要的Treg群体。其形成依赖于T细胞受体（TCR）在胸腺选择过程中对自身抗原的高亲和力识别。相反，iTregs从胸腺非依赖性、未致敏的CD4⁺CD25^?Foxp3^? T细胞（初始T细胞）在TCR激活后，在转化生长因子-β（TGF-β）和白细胞介素-2（IL-2）的共同影响下分化而来。
Treg可塑性是指Tregs通过表型重编程和功能调节动态适应不同免疫微环境，从而维持免疫稳态的能力。在发现转录因子叉头框P3（Foxp3）后，Shimon Sakaguchi通过2003年的一系列研究证明Foxp3是调控和维持Treg发育和功能稳定性的核心转录因子。尽管Foxp3在Treg生物学中发挥核心作用，但仅其表达不足以调控整个Treg转录程序。例如，活化的人常规T细胞可以瞬时表达Foxp3，但不会获得免疫抑制功能。全基因组染色质免疫沉淀测序（ChIP-seq）分析表明，只有有限比例的基因需要Foxp3表达直接结合Foxp3，这表明Tregs中的大多数转录调控涉及与Foxp3独立或协同作用的额外转录因子。
Helios是参与调控Treg转录活性的转录因子之一。作为Ikaros转录因子家族的成员，Helios在Foxp3⁺ T细胞中表达，并有助于维持Treg免疫抑制功能和表型稳定性。Helios调控STAT5信号通路，从而支持持续的Foxp3表达，使Tregs在炎症条件下保持其抑制功能。然而，后续研究表明，虽然Helios在小鼠模型中有助于Treg稳定性，但在人类中，它主要作为Treg表型和功能稳定性的标志物，而非稳定性的驱动因素。除转录调控外，代谢编程在Treg功能可塑性中起着关键作用。为了满足能量需求，Tregs动态调控多种代谢途径，包括糖酵解、氧化磷酸化（OXPHOS）、脂肪酸氧化（FAO）和氨基酸代谢。在生理条件下，Tregs主要依赖FAO，并具有相对较低的糖酵解活性以维持其免疫抑制功能。相反，Foxp3缺陷的Tregs通过激活mTORC2-Foxo1信号轴进行代谢重编程，向效应T细胞（Teff）样代谢表型转变，其特征是糖酵解升高和OXPHOS改变，最终导致功能损伤。因此，靶向代谢途径如mTORC2信号和糖酵解以恢复Treg功能，已成为免疫相关疾病的一种有前景的治疗策略。总体而言，Treg细胞的功能可塑性和稳定性是通过关键转录因子（包括Foxp3和Helios）以及不同的代谢程序的协同调控来维持的。

**3. MSC介导的Treg细胞调控机制**
越来越多的证据表明，MSCs通过多种协调机制调控免疫稳态，其中核心作用是促进Tregs的诱导、扩增和功能稳定化。这些调控效应主要通过分泌可溶性免疫调节因子和直接的细胞-细胞接触来介导。以下讨论MSCs调控Treg细胞的主要机制。理解这些机制为开发新型免疫治疗方法提供了重要的理论基础。
**3.1. 通过可溶性免疫调节因子的调控**
激活后，MSCs分泌多种具有强大免疫调节活性的可溶性介质。这些分子在局部微环境中形成复杂的调控网络，直接或间接地引导初始T细胞分化为Tregs，同时增强其抑制能力。TGF-β是驱动初始CD4⁺ T细胞分化为Tregs的关键细胞因子。研究表明，MSCs分泌的TGF-β可以恢复Treg/Th17平衡，从而在急性呼吸窘迫综合征（ARDS）细胞模型中保护组织免受损伤。类似的调控效应已在结肠癌小鼠模型中得到证实。在实验性结肠炎中，腹腔注射的MSCs迁移至肠系膜淋巴结，分泌TGF-β并促进局部Treg分化，同时减少Th17细胞，从而减轻肠道炎症。
吲哚胺2,3-双加氧酶（IDO）是MSC免疫调节的另一关键介质。IDO通过消耗微环境中的色氨酸并积累犬尿氨酸，抑制Teff反应并促进Treg分化。炎症刺激，如干扰素-γ（IFN-γ），可通过AMPK-mTOR信号等通路显著增强MSCs中IDO的表达，从而在急性炎症模型（如肝损伤）中加强Treg诱导。在心肌病模型中，重复输注MSCs上调IDO表达，促进Treg分化，增强Th2反应，抑制Th1/Th17活性，并减少心肌炎症。然而，在急性髓系白血病（AML）的肿瘤微环境中，白血病细胞释放的IFN-γ诱导MSCs中IDO高表达，促进Treg扩增并建立免疫抑制微环境，从而促进白血病进展。这一发现揭示了MSCs在病理条件下可能发挥的双重积极和消极效应。
尽管白细胞介素-10（IL-10）不直接诱导Treg极化，但它在维持Treg抑制功能中起着重要作用。阻断IL-10会削弱Treg介导的免疫抑制。此外，研究表明，源自过表达IL-10的MSCs的EVs可以上调Treg分化，同时抑制Th1/Th17细胞。MSCs还通过分泌前列腺素E2（PGE2）调控T细胞分化，PGE2通过T细胞上的EP4受体作用，抑制Th17分化并减少IL-17A的产生。此外，PGE2可以将已分化的Th17细胞重编程为调节样细胞，表明其在MSC介导的Treg表型转化中的作用。MSCs分泌的肝细胞生长因子（HGF）进一步促进已分化的Th17细胞转化为功能性Tregs。这些发现共同表明，MSCs通过多种可溶性介质的协同作用促进Treg的诱导和扩增，总结于表1和图1。

**3.2. 细胞接触依赖性调控机制**
**3.2.1. 程序性死亡配体1（PD-L1）/PD-1信号**
直接的细胞-细胞相互作用是MSCs调控Treg反应的重要机制。MSCs表达高水平的PD-L1，与活化T细胞上的PD-1相互作用，传递抑制信号。这种相互作用促进T细胞失活、凋亡或分化为Tregs。机制上，该过程涉及抑制Akt/mTOR通路，也可能涉及IL-10等细胞因子。PD-1/PD-L1通路不仅促进Treg分化，还抑制Teff如Th1和Th17的增殖，从而协同增强免疫抑制效果。例如，扁桃体来源的MSCs通过PD-L1/PD-1轴直接抑制CD4⁺ T细胞中STAT3的磷酸化，从而在体内减少Th17细胞的生成。
在肿瘤微环境中，MSCs可以进一步上调PD-L1表达，并与IDO协同作用，促进Treg扩增，从而抑制CAR-T细胞功能。这些发现表明，调控MSCs上PD-L1的表达可能代表一种优化免疫治疗效果的策略。
**3.2.2. 黏附分子：细胞间黏附分子-1（ICAM-1）和血管细胞黏附分子-1（VCAM-1）**
炎症细胞因子显著增强MSCs上ICAM-1和VCAM-1的表达，增强其黏附能力。这些分子是细胞识别和相互作用的重要介质，有助于MSC介导的免疫调节。MSCs上的ICAM-1可以与活化T细胞上的CD43结合，破坏TCR微簇形成，并快速抑制下游钙信号和促炎细胞因子转录。通过这种ICAM-1与CD43之间的相互作用，MSCs快速抑制T细胞活化，并有助于控制急性炎症反应。在IBD模型中，过表达ICAM-1的工程化MSCs相比常规MSCs，显著增加了脾脏中Tregs的比例，同时对Th1和Th17细胞表现出更强的抑制作用。类似地，过表达VCAM-1的MSCs在结肠炎模型中促进Treg扩增并抑制Th1/Th17反应。此外，VCAM-1可作为识别具有独特免疫调节活性的MSC亚群的标志物。在不同来源的MSCs中观察到异质性VCAM-1表达。例如，CD106⁺绒毛膜绒毛来源的MSCs表现出更强的免疫调节能力。这些发现表明，VCAM-1既可作为功能分子，也可作为选择治疗性优势MSC群体的标志物。
**3.2.3. Notch信号通路**
Notch信号通路是一个高度保守的系统，调控细胞间通讯和基因转录。已有文献记载，T细胞上的Notch1受体在MSC诱导的Treg分化中起关键作用。激活后，Notch1直接结合Foxp3启动子，促进Foxp3转录并驱动Treg发育。当MSCs通过Toll样受体3或4检测到组织损伤或病原体相关信号时，其表面Notch配体Delta-like 1的表达显著增加。这种上调增强了MSCs诱导Tregs的能力。抑制Notch通路会消除这种效应，证实Notch信号是MSC介导的Treg诱导中的一个关键中间步骤。这些发现表明，Notch信号不仅介导MSC驱动的Treg分化，而且还受到微环境线索的精细调控。

**3.3. MSC来源的外泌体和EVs**
MSC来源的外泌体和EVs已成为MSC免疫调节活性的关键介质。这些膜结合囊泡含有蛋白质、核酸和其他生物活性分子，可调控免疫反应。
微小RNA（miRNA）是MSC-EVs的重要功能组分。大量研究表明，特定miRNA在EV介导的Treg调控中发挥关键作用。例如，来自3D培养MSCs的外泌体通过递送miR-1246抑制Nfat5表达，在牙周炎和实验性结肠炎中恢复Th17/Treg平衡。类似地，脐带血MSC来源的囊泡通过miR-100-5p在自身免疫性巩膜炎模型中促进M2巨噬细胞极化和Treg生成。其他研究表明，MSC-EV衍生的miRNA，如let-7f-5p，通过调控RORC/IL-17A轴来纠正干燥综合征中的免疫失衡。在移植模型中，MSC-EVs通过miR-638/Fosb轴促进Treg分化，从而延长移植物存活。除miRNA外，MSC来源外泌体递送的长链非编码RNA（lncRNA）也可通过下调Sirtuin 1（SIRT1）等蛋白质来促进Treg分化。除了核酸，MSC-EVs还含有功能性蛋白质，可直接激活受体细胞中的信号通路。例如，在系统性红斑狼疮（SLE）模型中，脐带MSC来源的外泌体递送Foxp1以稳定Foxp3转录并促进Treg诱导，从而减轻狼疮性肾炎。此外，MSC来源的外泌体可以激活Tregs中的STAT5信号和自噬通路，从而进一步增强Foxp3表达和免疫调节能力。

**3.4. Tregs的代谢和表观遗传调控**
**3.4.1. 线粒体转移**
基于Treg的疗法面临的一个主要挑战是Tregs在炎症环境中的不稳定性，可能导致Foxp3表达丢失。已有文献记载，人骨髓来源的MSCs（BM-MSCs）可以通过隧道纳米管将线粒体转移至诱导型Tregs，从而通过BACH2和SENP3等调节因子增强Foxp3稳定性。这一发现为MSCs如何使Tregs在炎症条件下维持功能提供了机制解释。该机制解释了MSCs如何增强Tregs对炎症应激的抵抗。近二十年前进行的早期研究已经表明，MSCs可以通过转移健康线粒体来恢复线粒体缺陷细胞的细胞功能。随后的研究揭示，线粒体转移是MSCs促进Treg分化和抑制炎症反应的重要机制。机制上，MSCs向同种异体Tregs的线粒体转移已被证明依赖于HLA相容性，且转移效率与供体-受体HLA-C和HLA-DRB1表位错配程度相关。获得线粒体后，Tregs表现出增强的腺苷产生，从而增强其免疫抑制活性。重要的是，MSCs的线粒体转移不仅限于天然Tregs，还影响基因工程改造的T细胞。证据表明，MSCs可以通过线粒体转移诱导活化的CD3⁺ T细胞向Treg样表型重编程，同时改善多种T细胞亚群的存活。这一发现突显了减轻嵌合抗原受体T细胞治疗中T细胞耗竭的潜在策略。线粒体转移的相关性已在急性炎症性疾病中得到证实。在实验性缺血性卒中模型中，脐带来源的MSCs通过将线粒体转移至CD4⁺ T细胞来恢复Th17/Treg平衡，从而逆转卒中诱导的T细胞失调并减轻神经炎症。
总之，这些发现表明，线粒体转移是MSCs调控Treg功能和恢复免疫稳态的重要机制，对慢性免疫疾病和急性炎症状况均具有潜在治疗意义。
**3.4.2. 乳酸代谢和FAO**
在肿瘤微环境或炎症部位，当葡萄糖被Teffs和肿瘤细胞大量消耗时，Tregs可以转而利用乳酸来维持其功能。根据微环境的不同，MSCs可以通过乳酸代谢增强或抑制Treg功能。例如，MSC来源的外泌体可以递送miR-124，靶向并抑制Treg乳酸转运蛋白MCT1，从而减少乳酸摄取。此过程削弱Treg介导的免疫抑制并增强抗肿瘤免疫反应。相反，在炎症条件下，MSCs发生代谢重编程，其特征是糖酵解增强和乳酸产生增加。来源MSCs的乳酸已被证明可直接抑制CD4⁺ T细胞分化为促炎性Th1和Th17亚群。当MSCs中的乳酸产生被药理学抑制时，其整体免疫抑制能力显著降低。
FAO是维持Treg稳定性和免疫抑制功能的核心代谢途径，在代谢上将Tregs与促炎性T细胞区分开来。过氧化物酶体增殖物激活受体（PPARβ/δ）调控FAO和葡萄糖摄取，这些代谢过程有助于体外MSC介导的Th17/Treg平衡调控。然而，直接证明MSCs调控Tregs中FAO的证据仍然有限。因此，MSCs可能通过几种机制影响Treg FAO，包括提供代谢底物、分泌调控关键代谢酶的生物活性介质，或线粒体转移。需要进一步研究来阐明这些潜在的调控通路。
**3.4.3. Foxp3的表观遗传调控**
Tregs的谱系稳定性和功能特化受到表观遗传机制的严格控制，包括Foxp3基因座的调控元件、DNA去甲基化和组蛋白修饰。如前所述，MSC来源的TGF-β可以通过抑制miR-155来稳定Foxp3表达，这是一种转录后水平的表观遗传调控形式。此外，研究表明，MSC来源的外泌体递送特定miRNA，如miR-181a，通过抑制受体细胞中的去乙酰化酶SIRT1来增强Foxp3乙酰化。这种翻译后修饰增加了Foxp3的稳定性和转录活性，从而增强Treg抑制功能。此外，在MSCs存在下用于扩增Tregs的共培养系统揭示，Foxp3⁺/Helios⁺ Tregs的比例显著增加，表明MSCs可能创造一个维持Tregs稳定表观遗传程序的微环境。这些MSCs调控Treg稳定性和功能的代谢和表观遗传机制总结于图2。

**3.5. 可溶性因子介导和外泌体介导通路的比较**
尽管上述机制共同介导了MSCs对Tregs的调控，但它们在病理微环境中的相对贡献可能大不相同。在急性炎症的早期阶段，如急性结肠炎或肝损伤，快速分泌的可溶性因子（如TGF-β、PGE2和IDO衍生的犬尿氨酸）可能发挥主要作用。这些分子可以在数分钟至数小时内起作用，直接作用于TCR或代谢通路以限制过度炎症。相反，外泌体介导的调控可能在慢性炎症环境或需要长期Treg稳定性的情况下变得更为重要。与细胞因子的单一靶点调控不同，MSC-EVs可以同时向Tregs递送多种功能组分（miRNA、lncRNA和功能性蛋白质），从而实现对从表观遗传修饰到代谢重编程的多层次调控。
需要强调的是，这两种通路并非互斥，而是表现出显著的协同效应。证据表明，IFN-γ预处理同时上调IDO表达并富集MSC来源外泌体中的免疫调节miRNA（如miR-125a和miR-21），提示存在一个协调的协同程序。
值得注意的是，一些研究表明MSC-EVs对Treg诱导的作用独立于可溶性因子，而其他研究则提示这两个组分在实验上难以完全分离，这直接混淆了对EVs真正生物学功能的评估。这是未来研究中必须解决的核心问题。

**4. 疾病病理生理学中的MSC-Treg轴**
MSCs和Tregs之间的免疫调节关系在疾病的复杂微环境中运作。在各种病理条件下，该轴通过不同的分子通路发挥免疫抑制效应，如前所述。当前讨论聚焦于MSC-Treg轴在不同疾病环境中的特定作用。
**4.1. 自身免疫性疾病**
**4.1.1. IBD**
多项研究证据表明，不同来源的MSCs及其外泌体可有效改善DSS诱导的IBD（图3）。脂肪组织MSCs来源的外泌体可直接诱导Treg分化并抑制促炎细胞因子，从而减轻急性炎症。脐带来源的MSCs定位于肠系膜淋巴结，分泌TGF-β1以增强Treg生成并抑制Th17细胞，展示了在淋巴组织内的靶向免疫调节。BM-MSCs通过促进CD4⁺CD25⁺Foxp3⁺ Tregs的免疫抑制活性并刺激抗炎细胞因子的分泌来缓解IBD。类似地，围产期组织来源的MSC外泌体不仅调节Th17/Treg平衡，还有利地改变肠道微生物群组成，减少促炎性细菌群体，发挥双重免疫调节作用。总之，这些发现表明MSC-Treg轴通过器官特异性靶向、细胞诱导和微生物组调节来缓解IBD。
**4.1.2. SLE**
SLE是一种影响多器官的系统性自身免疫性疾病。MSC-Treg轴通过改变免疫失调和限制自身抗体产生来促进SLE的管理。MSC移植通过TGF-β1分泌恢复Treg/Th17/Th1平衡，并增加调节性B10细胞，实现全面的淋巴细胞调控。MSC来源的外泌体可通过诱导脾脏M2巨噬细胞极化和增加Treg群体来减少多器官损伤。先进策略涉及生物工程改造MSCs或其外泌体，例如过表达Foxp1的外泌体，通过Foxp1/STAT5/Foxp3通路增强Treg分化，并在SLE模型中显示出显著的治疗潜力。此外，MSC治疗可以调节Th17/Treg比例朝向Treg主导，并降低自身抗体水平。有趣的是，MSC移植可在骨髓中触发中性粒细胞聚集，导致EVs爆发，这与治疗效果相关，揭示了一种新型调控机制。这些观察结果强调，MSC-Treg轴通过工程化改造在SLE中提供了基础免疫修改和增强功能。
**4.1.3. 类风湿关节炎（RA）**
RA的特征是Th17和Treg细胞之间的失衡，IL-17和IL-22等炎性细胞因子加速疾病进展。恢复这种平衡对于RA治疗至关重要。MSC来源的外泌体通过增加Treg数量和减少炎症表现出强大的免疫抑制效果，突显其治疗潜力。脐带来源的MSCs上调Foxp3并下调RORγt（维甲酸相关孤儿受体γt），从而改善Treg/Th17比例，并在体外和体内缓解关节炎症状。胚胎干细胞来源的MSCs也表现出强大的Treg诱导和浸润能力。为了克服MSCs在炎症组织中存活时间短等限制，研究人员设计了“双面”MSCs，其结合趋化和免疫调节功能，并持续局部释放自由基清除纳米颗粒，从而在CIA小鼠模型中实现持久的治疗效果。

**4.2. 移植和移植物抗宿主病（GVHD）**
GVHD是同种异体造血干细胞移植后由供体免疫细胞攻击受体组织引起的严重并发症，通常导致高死亡率。MSC来源的外泌体因低免疫原性和易于储存而成为有前景的治疗选择。大量研究已证明MSCs在减轻GVHD方面的免疫调节作用。MSCs可以激活和扩增Tregs，并与髓系来源的抑制性细胞（MDSCs）协同作用，为GVHD的预防和治疗提供新途径。在实体器官移植中，在混合淋巴细胞反应条件培养基中培养的MSCs分泌富含miR-638的外泌体，通过miR-638/Fosb轴促进Treg分化，增强移植物存活。基因改造过表达PD-L1的MSCs产生的小型EVs通过PD-1/PD-L1通路诱导Tregs，从而在临床前模型中进一步延长同种异体移植物寿命。此外，将MSCs与免疫抑制药物如托珠单抗联合使用，可增强脾脏Treg比例和IL-10/Foxp3表达，提示在脱敏治疗中的潜在临床应用。这些发现强调了基于MSC-Treg的策略与其他免疫调节干预措施的潜在协同作用。

**4.3. 其他炎症和免疫介导性疾病**
除自身免疫性疾病和移植外，MSC-Treg轴在控制炎症和促进组织修复中至关重要。在心肌梗死（MI）模型中，心包内注射MSC来源的外泌体激活Foxo3信号，诱导Treg分化，并促进其迁移至受损心肌组织，减少炎症并支持修复。在骨关节炎（OA）中，MSCs调节Th1/Th2和Th17/Treg平衡以抑制炎症并促进组织再生。MSC-Treg疗法还可增强创伤性脑损伤后的神经保护。在过敏性鼻炎（AR）等疾病中，MSC来源的外泌体通过TGF-β、Wnt和STAT5信号通路调节Treg/Th17平衡，恢复Th1/Th2稳态。相反，通过ICOS-ICOSL相互作用的直接MSC-Treg激活可以抑制2型固有淋巴细胞（ILC2）介导的炎症。这些发现共同突显了MSC-Treg轴在多种疾病中的广泛免疫调节和治疗潜力，总结于表2。

**4.4. MSC-Treg轴在不同疾病中的比较和转化视角**
**4.4.1. 跨疾病的共通机制**
在迄今为止检查的广泛疾病模型中，MSCs通过分泌TGF-β、IDO和PGE2，以及通过外泌体递送免疫调节miRNA（如miR-100-5p和miR-181a），促进Treg分化、扩增和功能稳定化。一个共同的下游结果是恢复Th17/Treg平衡，抑制促炎细胞因子（IL-17、IFN-γ和TNF-α），并诱导抗炎介质如IL-10。这些共通通路解释了为什么MSCs在多种免疫介导疾病中表现出治疗效果。
**4.4.2. 疾病特异性机制**
除上述共通机制外，MSC-Treg轴还形成了针对特定疾病独特病理特征的调控机制。IBD涉及肠道上皮屏障破坏和肠道微生物群失调。IBD中的MSC治疗不仅诱导Tregs，还促进黏膜愈合和恢复微生物组成，这些机制在系统性自身免疫性疾病中不太相关。在SLE中，一种以全面免疫失调为特征的系统性自身免疫性疾病，MSC-Treg轴通过同步调节多种免疫细胞区室发挥全面的免疫调节作用。MSC治疗已被证明可额外扩增调节性B10细胞，并将巨噬细胞极化为M2表型，这对于治疗局部炎症性疾病并非必需。在RA中，炎症性关节微环境以Th17细胞为主。MSC来源的外泌体和可溶性因子如PGE2和HGF，特别有效地将致病性Th17细胞转化为Tregs，这一机制在RA中可能比在Th1驱动的疾病中更为关键。在GVHD中，主要挑战是控制同种异体反应性供体T细胞，同时保留保护性免疫。在同种异体移植的背景下，MSCs向Tregs的线粒体转移效率取决于HLA匹配，并且与供体和受体之间的HLA-C和HLA-DRB1表位错配负荷呈正相关。这直接决定了Tregs的免疫抑制活性水平以及诱导同种异体移植物免疫耐受的疗效。
**4.4.3. 不同疾病异质性治疗结果的决定因素**
对于局部炎症病变的疾病（如IBD和OA），MSCs可以实现靶向归巢至肠系膜淋巴结或直接注射入关节腔，导致高局部药物浓度和显著疗效。相反，对于系统性多器官疾病（如SLE），MSCs难以穿透血脑屏障、肾小球基底膜和其他组织屏障，导致靶器官积累低和疗效差。急性炎症微环境（如活动性IBD和急性GVHD）可以通过IFN-γ和其他炎性细胞因子显著激活MSCs的免疫调节功能；上调IDO、PD-L1和其他免疫调节分子的表达；并增强Treg诱导效果。相反，慢性纤维化微环境（如慢性GVHD和晚期OA）缺乏足够的炎症信号来激活MSCs，而持续的轻度炎症将导致Treg不稳定性，导致长期疗效不佳。
**4.4.4. 基于MSC-Treg轴的疗法在临床前和临床环境中的局限性和转化挑战**
尽管上述临床前结果有前景，但针对MSC-Treg轴的基于MSC的疗法遇到了重大挑战，许多试验未能达到其主要终点或在不同的疾病环境中表现出不一致的疗效。本文以SLE（临床转化较差）为例进行讨论和分析。一项关于同种异体脐带来源MSC治疗狼疮性肾炎的随机、双盲、安慰剂对照试验在入组18名患者后被放弃，当时已明确该治疗不会在标准免疫抑制之上显示出阳性效果。支持这一阴性结果，一项针对难治性LN的I期试验报告，干预后前3个月完全缓解率仅为33.3%，部分缓解率为44.4%，此后下降。该研究得出结论，单次剂量的AD-MSCs可能不足以维持长期缓解。一项包含12项研究的荟萃分析进一步证实了低疗效上限；12个月时肾脏完全缓解的汇总率仅为28.1%。一个可能的原因是SLE患者中的I型干扰素微环境显著损害免疫细胞，使得Tregs即使在MSC诱导扩增后也难以恢复正常的抑制功能。

**5. MSCs和MSC来源外泌体的治疗潜力与临床考虑**
MSC治疗和MSC来源外泌体治疗代表了两种有前景的免疫调节和组织修复策略，为治疗应用提供了不同的作用机制和独特的临床考虑。常规细胞疗法主要通过直接施用MSCs实现免疫调节效果。临床研究表明，MSC输注在治疗SLE和克罗恩病相关狭窄等疾病中既有效又耐受性良好。此外，标准化的MSC输注方案已显示出良好的短期安全性，大规模研究报告了相对较低的严重不良事件发生率。尽管如此，细胞疗法仍存在潜在风险，包括免疫排斥、致瘤潜力和血栓栓塞并发症。近年来，MSC来源的外泌体作为一种替代治疗策略引起了广泛关注。这些EVs表现出与其母体MSCs相似的生物活性，同时具有免疫原性降低、稳定性增强、储存方便和标准化生产潜力更大等优势。作为一种无细胞治疗方式，MSC来源的外泌体在多种疾病模型中显示出与MSCs相当甚至在某些情况下更优的免疫调节效果。例如，当与基因递送平台整合时，MSC来源的外泌体可以促进Treg积累并加速糖尿病模型中的伤口愈合。同样，在OA小鼠模型中，它们有效减轻炎症而不引起显著不良效应。与基于MSC的细胞疗法相比，基于外泌体的疗法似乎具有更优越的安全性。MSCs及其衍生外泌体的治疗潜力主要源于其强大的免疫调节特性、再生能力和广泛可用性。
其免疫调节作用主要体现在通过多种信号通路促进Treg增殖和分化，调节巨噬细胞极化，以及抑制促炎性Th1和Th17反应。尽管有这些益处，临床转化仍存在若干挑战。例如，在肿瘤微环境中，肿瘤相关MSCs可能促进Treg扩增，从而有助于免疫逃逸和肿瘤进展。此外，治疗效果受到供体异质性、组织来源和预处理策略等因素的显著影响。例如，在无血清条件下培养的MSCs表现出增强的抗纤维化活性和改善的Treg诱导能力，而地塞米松预处理被报道通过减少Treg数量降低MSCs在多发性硬化模型中的治疗效果。

**6. 挑战与未来方向**
Tregs可能在体内经历功能损伤或转化为致病性Teff谱系，特别是在炎症微环境中，这一过程通常被称为Treg不稳定性。在这种情况下，Tregs向Teffs的转变可能引发过度的促炎反应，最终导致组织和细胞损伤。此外，Tregs在功能上并非均一。它们的异质性产生了具有不同免疫抑制能力的多个亚群，且不同来源或不同分化阶段的Tregs可能表现出显著不同的治疗潜力。为了应对这些挑战，新兴证据