MSC(间充质干细胞)

TheAffiliatedDrumTowerHospitalofNanjingUniversityMedicalSchool间充质干细胞的免疫调控和临床应用NanjingUniversityTheAffiliatedDrumTowerHospitalofNanjingUniversityMedicalSchool内容MSCs的生物学特性MSCs的免疫调控作用MSCs与免疫细胞（T、B、DC、NK、CTL）MSCs的免疫调控机制MSCs的临床应用NanjingUniversityTheAffiliatedDrumTowerHospitalofNanjingUniversityMedicalSchool间充质干细胞生物学特性来源广泛自我更新、多向分化潜能易扩增传代能力MSCsIL-6,IL-7,IL-10,IL-11,SCF,SDF-1GM-CSF,M-CSF..adipocyteosteocytechondrocytemyoblastcardiocyteNervecellhepatocyte可来源于骨髓、胰腺、皮肤、肺脏等多处器官组织体外能够传40代，并保持稳定的表型和多向分化的潜能（MesenchymalStemCells，MSCs)NanjingUniversityTheAffiliatedDrumTowerHospitalofNanjingUniversityMedicalSchool免疫调节作用产生多种细胞因子分泌IL-6、IL-7、IL-8、IL-11、干细胞生长因子（SCF）、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）、转化生长因子-β（TGF-β）等表达多种细胞表面分子CD105、CD73、CD44、CD71、CD90、CD166、基质细胞抗原（STRO-1）等无MHC限制不管MSCs或T细胞来源种类，MSCs均能对T细胞增殖产生免疫抑制作用NanjingUniversityTheAffiliatedDrumTowerHospitalofNanjingUniversityMedicalSchool狼疮骨髓MSCs（BMSCs）SLE骨髓（P0）MSCs第25d倒置显微镜观察×100人正常人与SLE患者BMSCs形态大小上无差异，均以长梭形为主孙凌云等，中华风湿病学杂志，2005形态观察NanjingUniversityTheAffiliatedDrumTowerHospitalofNanjingUniversityMedicalSchoolSLE组正常对照组原代培养时间26±7.76d17±5.46dP=0.029形态学无区别SLE与正常对照组BMSCs培养比较张华勇，孙凌云，中华风湿病学杂志，2006扩增效率P5代后降低P10代后降低NanjingUniversityTheAffiliatedDrumTowerHospitalofNanjingUniversityMedicalSchool表达CD29、CD44和CD105不表达CD14、CD34、CD45、HLA-DR正常组与狼疮组表型表达并无差异（P0.05)张华勇，孙凌云，中华风湿病学杂志，2006表面标记测定NanjingUniversityTheAffiliatedDrumTowerHospitalofNanjingUniversityMedicalSchool02000400060008000100001200012345678910111213天数细胞数SLENormaldCellpopulation生长曲线呈S形SLE患者BMSCs总体生长较正常人缓慢张华勇，孙凌云，中华风湿病学杂志，2006正常人与SLE患者BMSCs生长曲线比较NanjingUniversityTheAffiliatedDrumTowerHospitalofNanjingUniversityMedicalSchool对照SLEBeta-actinIL-7SLE中IL-6、IL-7表达降低（P0.05）而IL-11,M-CSF表达无区别张华勇，孙凌云，中华风湿病学杂志，2006正常人与SLE患者BMSCs细胞因子表达比较NanjingUniversityTheAffiliatedDrumTowerHospitalofNanjingUniversityMedicalSchool张华勇，孙凌云，中华风湿病学杂志，2006SLE患者BMSCs染色体组型——为正常的染色体组型NanjingUniversityTheAffiliatedDrumTowerHospitalofNanjingUniversityMedicalSchool鼠BALB/cNZBWF1/J（P0）×100形态上无显著差异但狼疮MSCs增殖速度更快、传代时间更短不同于人？SunLY,etal.ScandJRheumatol,2006形态学NanjingUniversityTheAffiliatedDrumTowerHospitalofNanjingUniversityMedicalSchoolMSCs与免疫细胞MSCs与T细胞不活化异基因T细胞抑制T细胞增殖包括初始和记忆性T细胞的增殖包括同种异基因抗原、丝裂原或抗原特异性刺激对T细胞凋亡影响一：不诱导静止期T细胞凋亡（TseWTetal.Transplantation，2003，75：389-397.）二：诱导活化的T细胞凋亡（PlumasJetal.Leukemia2005;19:1597-604.）NanjingUniversityTheAffiliatedDrumTowerHospitalofNanjingUniversityMedicalSchool与正常（BALB/c）及狼疮鼠（NZBWF1/J）BMSCs共培养均导致活化的T细胞凋亡下降（P0.05)三：使活化的T细胞凋亡降低SunLY,etal.ScandJRheumatol,2006单独T细胞T＋狼疮BMSCsT＋正常BMSCsNanjingUniversityTheAffiliatedDrumTowerHospitalofNanjingUniversityMedicalSchool1.正常鼠BMSCs对狼疮T细胞IFN-γ、IL-4生成的影响IFN-γ生成T细胞被刺激增多IL-4生成T细胞被抑制减少正常BMSCs可促进TH1而抑制TH2细胞生成—影响SLE病情DengW,etal.DNAandCellBiology.2005;24:458-463对T细胞亚群的影响T细胞内细胞因子测定NanjingUniversityTheAffiliatedDrumTowerHospitalofNanjingUniversityMedicalSchool与正常鼠BMSCs(BALB/c)共孵育：↑IFN-γ*,IL-12*IL-4*,IL-10,IL-6，TNF-α*向TH1偏移与狼疮鼠BMSCs(NZBWF1/J)共孵育：↑IL-6*,IL-4,IL-10↓TNF-α*向TH2偏移100101102103104FL1-HR202004006008001000FSC-HeightR1051015202530IL-4IL-6IL-10IFN-γTNF-αIL-12Intercellularcytokines%CD3+TcellsTcellsTcells/BcMSCsTcells/NWMSCs#*##*##*2.BMSCs与正常T细胞共孵育前后细胞内细胞因子的变化SunLY,etal.ScandJRheumatol,2006*为有统计学意义NanjingUniversityTheAffiliatedDrumTowerHospitalofNanjingUniversityMedicalSchoolT-betβ-actinA.T＋狼疮MSCsB.单独TC.T＋正常MSCsGATA-3β-actinABCABC与正常鼠BMSCs共培养：T-bet↑，GATA-3↓TH1↑与狼疮鼠BMSCs共培养：T-bet↓，GATA-3↑TH2↑转录因子T-bet和GATA-3SunLY,etal.ScandJRheumatol,2006NanjingUniversityTheAffiliatedDrumTowerHospitalofNanjingUniversityMedicalSchool正常MSCs：使TH1/TH2平衡向TH1偏移狼疮鼠病情缓解？狼疮MSCs：使TH1/TH2平衡向TH2偏移狼疮鼠病情恶化？狼疮鼠BMSCs对T细胞免疫调节功能存在缺陷对TH1/TH2平衡影响NanjingUniversityTheAffiliatedDrumTowerHospitalofNanjingUniversityMedicalSchoolMSCs与B细胞人BMSCs可抑制B细胞增殖增殖抑制与B细胞的凋亡无关，而与细胞周期滞留于G0/G1有关由可溶性细胞因子介导（不需细胞间直接接触）抑制抗体生成(IgA、IgM、IgG)CorcioneA,etal.Blood.2006;107:367-372NanjingUniversityTheAffiliatedDrumTowerHospitalofNanjingUniversityMedicalSchoolMSCs与NK细胞静止期NK不能裂解人MSCs。IL-2活化的自体及异体NK细胞均可裂解BMSCsBMSCs抑制IL-2诱导的静止期NK细胞的增殖，部分抑制已活化NK细胞的增殖经IFN－γ预处理可抑制该裂解作用—上调MSCs的HLA-Ⅰ类分子水平阻止NK细胞的活化SpaggiariGM,etal.Blood.2006;107:1484-1490NK对MSCs的裂解作用.（E/T即NK/MSC）NanjingUniversityTheAffiliatedDrumTowerHospitalofNanjingUniversityMedicalSchoolMSCs与DC细胞人BMSCs与DC共培养对DC分化、成熟、功能影响显著抑制单核细胞向DC分化（无需细胞间接触）抑制DC分泌TNF-α的能力引起免疫耐受成熟DC（CD83、HLA-DR、CD1a、CD80、CD86）表达↓，IL-12分泌↓向非成熟状态的偏离对同种T细胞的活化能力下降JiangXXetal.Blood，2005;105:4120-4126NanjingUniversityTheAffiliatedDrumTowerHospitalofNanjingUniversityMedicalSchoolMSCs与CTL抑制CTLs的细胞毒作用呈时间和剂量依赖不能抑制已活化CTLs的细胞毒作用通过可溶性因子介导MSCs不是CTLs作用的靶细胞RasmussonI,etal.Transplantation，2003，76:1208-1213NanjingUniversityTheAffiliatedDrumTowerHospitalofNanjingUniversityMedicalSchoolMSCs的免疫调控可能机制MSCs分泌可溶性细胞因子CD8+调节性T细胞吲哚胺2,3二氧化酶（IDO）诱导调节性APCsNanjingUniversityTheAffiliatedDrumTowerHospitalofNanjingUniversityMedicalSchool机制分泌可溶性细胞因子介导IL-10、TGF-β1、前列腺素E2（PGE2）、肝细胞生长因子(HGF)、IL-2、IL-2R等不需要细胞间直接接触矛盾观点不同细胞因子介导需要与T细胞直接接触不同的来源、提取、培养、鉴定方法等可能导致收集的MSCs亚群不同（见下表）NanjingUniversityTheAffiliatedDrumTowerHospitalofNanjingUniversityMedicalS