支气管哮喘是由多种细胞和细胞组分参与的气道慢性炎症性疾病,这种慢性炎症与气道高反应性相关,通常出现广泛而多变的可逆性气流受限,导致反复发作的喘息、气促、胸闷和(或)咳嗽等症状~
间充质干细胞(mesenchymalstemcells,MSCs)具有分化为多种组织细胞的潜能,可分化为脂肪细胞、软骨细胞、上皮细胞、神经细胞等,可广泛参与包括肺在内的受损组织的修复和重建。近年来,MSCs独特的免疫调节功能使其在自身免疫性疾病领域成为热点。现已证明MSCs可通过分泌生长因子、细胞因子、抗纤维化因子或者血管生成介质等实现旁分泌反应,并发挥免疫调节功能。研究证实诱导哮喘早期移植MSCs可上调外周CD4+CD25+调节性T细胞,降低支气管肺泡灌洗液中炎症细胞的数量,明显抑制支气管哮喘(简称哮喘)小鼠的气道炎症。
MSCs一般的治疗作用
大量的研究突出MSCs的治疗作用主要在两个方面:一是调节T细胞介导的免疫反应;二是移植MSCs并使其归巢到缺血和损伤组织。
很多研究认为MSCs具有免疫抑制特性,具体来说,MSCs可以抑制很多种T细胞的功能包括细胞的活化,而且此抑制作用在自体和同种异体移植中均存在,该现象提示此抑制作用不依赖于MSCs和T细胞之间的主要组织相容性复合体配型。而MSCs对T细胞的抑制作用是多路径的。
作为一种来源于中胚层的成体干细胞,MSCs具有向损伤组织、缺血区域定向迁移的能力,称之为“归巢”。目前关于MSCs的趋向性机制还不是很清楚,但从白细胞在炎症反应中的移行过程给了我们很大的提示。许多参与白细胞限制、滚动、黏附以及从血液向组织迁移的已知分子,也被证明在MSCs上表达,其中包括整合素、选择蛋白和趋化因子受体。
MSCs治疗支气管哮喘
MSCs可减轻支气管哮喘的气道炎症,有利于哮喘的治疗,又可参与哮喘的气道重塑,加重哮喘的病理改变,具有双面性。若能深入探讨、明确其在哮喘中的作用机制,可望给哮喘治疗带来广阔前景。
MSCs与气道炎症
哮喘发病与机体免疫系统功能异常有密切关系。T细胞活化及T细胞亚群之间的平衡状态已越来越引起重视,成为哮喘发病机制研究的一个热点。其中Th1/Th2失衡和CD4+CD25+调节性T细胞功能降低或数量下降在哮喘的发病中发挥主要作用。MSCs对T细胞具有极强的免疫抑制作用。有研究表明,诱导哮喘早期移植MSCs可上调外周血CD4+CD25+调节性T细胞,降低支气管肺泡灌洗液中炎症细胞的数量,明显抑制哮喘小鼠的气道炎症;这在Kavanagh等的研究中也得到证实,移植MSCs后卵蛋白诱导的小鼠气道炎症明显减轻,抗原特异性IgE减少、调节性T细胞增多,支气管肺泡灌洗液中IL-4减少、IL-10增多,利用中等剂量的环磷酰胺特异抑制调节性T细胞的功能之后,MSCs的上述效应消失,但气道内嗜酸粒细胞的数目仍是减少的,这说明MSCs对气道炎症发挥抑制作用不仅仅是依赖调节性T细胞,还存在别的独立的抑制炎症机制。
MSCs与哮喘气道重塑
气道重塑是哮喘特征性病理改变之一,即使是轻度的哮喘患者也存在气道重塑的现象。发生气道重塑涉及气道结构的多种组分,包括上皮组织的丧失、上皮下纤维化、新血管生成、胶原沉积、成纤维细胞和肌成纤维细胞增生和气道平滑肌细胞的增生肥大等。MSCs的主要治疗作用体现如下:
a、MSCs参与修复损伤气道上皮
b、MSCs可能分化成哮喘气道中的成纤维样细胞
c、哮喘气道重塑过程中迁移的ASMCs很可能来源于MSCs。
d、MSCs的旁分泌效应抑制气道重塑
哮喘是严重威胁人类健康的重要疾病之一,但目前常规的治疗方法仍有一部分患者得不到缓解。近年有越来越多的研究发现移植MSCs可定向迁移至肺参与修复和重建并抑制纤维化。目前已有大量的临床前期和临床研究显示MSCs移植的安全性和无毒性,因此,基于MSCs的治疗可望给哮喘治疗开辟一个新的方向。
参考文献:毛红雨,莫碧文等;国际呼吸杂志[J];(第13期)
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