MSCs,也称为间充质干细胞,是一种多能细胞,具有分化为特定细胞类型的能力。尽管成人组织中也可以分离出MSCs,但最有效的MSCs依然来自脐带。科学研究已证明间充质干细胞具有免疫调节特性,包括诱导免疫调节细胞因子转化生长因子β和IL-10的产生,以及调节性T细胞和单核/巨噬细胞的激活。临床上,MSCs已被证明在炎症性疾病如炎症性肠病期间抑制免疫反应。
由莫纳什大学的科学家领导的一项研究表明,通过干细胞技术开发的一种新疗法有望成为慢性哮喘的治疗方法。
九分之一的澳大利亚人–或大约250万–患有哮喘。
Monash Biomedine Discovery Institute (BDI)的科学家依靠专业知识在实验中建立哮喘模型,测试间充质干细胞(MSCs)。诱导的多能干细胞是一种可以直接从成人细胞中产生的多能干细胞;它们具有分化成各种组织类型的能力,在这种情况下,可以再生受损的肺组织的MSCs。
首席研究人员Chrshan Samuel副教授和Simon Royce博士在慢性变态反应性气道疾病的临床前模型中测试了MSCs对哮喘三个关键组成部分的疗效:炎症;气道重塑(长期炎症导致肺部发生结构变化);气道高反应性(哮喘的临床症状)。
发表在《FASEB期刊》上的这项研究发现,MSCs可以有效地减少炎症,逆转气道重塑的迹象,使气道/肺纤维化和气道高反应性完全正常化,特别是当通过鼻腔输送时。
研究的结论是,它们可能为对当前(皮质类固醇)治疗无效的哮喘患者群体提供一种新的独立治疗或辅助治疗。
“最重要的是,我们发现可以非常有效地治疗纤维化(肺的硬化或瘢痕),”Monash BDI纤维化实验室的负责人Samuel副教授说。“当我们测试其他类型的干细胞时,它们还不能完全逆转与哮喘相关的瘢痕和肺功能障碍–我们必须将它们与抗瘢痕药物结合起来才能实现这一点。这些细胞本身就很了不起,因为它们能够有效地逆转导致肺功能障碍和呼吸困难的瘢痕。”
目前的研究表明,间充质干细胞的治疗能减轻严重哮喘期间的症状。Takeda等人确定了在导致症状减轻的变应原诱导的C57BL/6小鼠气道炎症的实验模型中MSCs和单核细胞之间的相互作用。
研究表明,在变应原激发之前或之后给予MSCs可导致肺支气管肺泡灌洗液中的空气高反应性和嗜酸性粒细胞减少。然而,与对照小鼠相比,在过敏原激发前选择性地给予MSCs导致Th2细胞因子(IL-4,IL-5和IL-13)水平的降低和肺支气管肺泡灌洗液中IL-10的显著增加。从而证实在一个实验性的过敏原激发模型中,MSCs确实抑制了气道炎症。MSC诱导的气道炎症抑制依赖于单核细胞的存在,暗示MSCs与单核细胞之间的相互作用。
使用各种敲除小鼠,研究人员清楚地表明MSCs需要IFNG诱导趋化因子CCL2的分泌,从而通过趋化因子CCR2募集单核细胞。然后,这些募集的单核细胞被激活以分泌IL-10,从而减少气道炎症和高反应性。