汉氏联合揭秘细胞疗法的未来:胎盘间充质干细胞(下)
胎盘间充质干细胞是一种具有广泛应用潜力的细胞种类,是细胞科技研究的重点方向之一。通过《揭秘细胞疗法的未来:胎盘间充质干细胞(上)》文章,可以了解到胎盘间充质干细胞的增殖能力、分化能力、迁移能力。本文继续分享胎盘间充质干细胞拥有的其他几种作用。
1、可溶性因子分泌和对其他细胞的营养作用
胎盘间充质干细胞可分泌大量可溶性因子,包括趋化因子、生长因子和免疫相关的因子等。胎盘间充质干细胞可以分泌基质细胞衍生因子(SDF-1)、血小板衍生生长因子(PDGF)、肝细胞生长因子和单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)、白细胞介素6、白细胞介素8、干细胞因子(SCF)等,这些可溶性因子对于维持体内微环境至关重要,并且与间充质干细胞参与的损伤修复、免疫调节、造血支持密切相关。
MSC在组织修复中的功能并不是仅仅依靠其分化能力,其分泌的因子对于个体原来存在的干细胞的营养作用、促进自身干细胞的增殖和分化作用也是MSC组织修复功能中的一个相当重要的功能。有研究表明,胎盘间充质干细胞可以被用于大鼠缺血性中风实验模型的恢复,主要促进大鼠自身干细胞和前体细胞向损伤部位迁移增殖,而不是通过胎盘间充质干细胞的分化。这说明胎盘MSC和其他MSC一样,可以分泌因子来促进其他干细胞的作用。
2、免疫调节能力
对免疫系统的调节功能是间充质干细胞的一个重要功能,目前MSC被认为可以用于治疗移植物抗宿主病(GVHD),也可以被用于治疗自身免疫性疾病。研究表明,MSC的免疫调节功能主要是通过分泌可溶性因子而实现的,通过调节T淋巴细胞、B淋巴细胞、自然杀伤细胞和树突状细胞的免疫反应,使免疫反应不过于激烈。在MSC免疫调节过程中,MSC分泌的PGE2、IDO1、Galetin-1和sHLA-G是其中几种重要的可溶性免疫调节因子。研究表明,这几种因子也被发现在胎盘组织液大量存在,并可能在胎儿胚胎发育或者母婴耐受中具有重要作用。
胎盘MSC是否在诱导母婴耐受中具有作用仍有待证实,不过胎盘间充质干细胞和其他来源的间充质干细胞一样,确实也是具有免疫调节功能的。胎盘间充质干细胞可以抑制异源T细胞增殖,在这一过程中,IFN-γ诱导的IDO可能起到了重要的作用,使用IDO的特异性抑制剂1-MT或者补充色氨酸,可以减弱胎盘间充质干细胞的免疫抑制作用。胎盘间充质干细胞可以抑制细胞或者丝裂原诱导的正常人外周血和脐血单个核细胞或T淋巴细胞的增殖,提示胎盘间充质干细胞可以降低GVHD。我们实验室前期从胎盘绒毛膜中分离出一群CD106阳性的间充质干细胞,其分泌更多的PGE2HGF等免疫抑制因子,也具有更强抑制活化单个核细胞分泌IFN-γ等免疫调节能力,提示胎盘间充质干细胞在免疫系统疾病中可能具有更大的优势。
3、造血支持能力
研究表明,胎盘是一个重要的造血器官。小鼠胎盘中存在大量造血细胞,并且被认为是小鼠在胚胎发育期间最重要的造血器官。同样,在人胎盘中也存在具有造血集落形成能力的CD34+细胞,以及多种造血前体细胞。在胎盘造血过程中,绒毛膜滋养层细胞及其PDGF-B信号通路对维持造血起到了重要的作用。胎盘间充质干细胞对于造血干细胞的造血功能也是至关重要的。
胎盘MSC在胎盘造血中起到重要的作用。胎盘MSC分泌基质细胞衍生因子、干细胞因子、白细胞介素6、粒细胞集落刺激因子(G-CSF)、巨噬细胞集落刺激因子(M-CSF)、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)等造血相关因子,在调节造血干细胞的维持和分化中可能起到了重要的作用。
由于胎盘的丰富性和易获取性,使得胎盘间充质干细胞在数量上远超过其他来源的干细胞,如骨髓间充质干细胞。大量的研究和表明胎盘间充质干细胞有望用于多种疾病,随着科技的不断进步发展,我们期待胎盘间充质干细胞在更多疾病和组织工程领域中发挥重要作用。
资料来源:围产期干细胞,韩忠朝,李宗金,韩之波,北京:科学出版社,2014.1
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