國際著名學術(shù)雜志Autophagy近日在線發(fā)表了健康科學研究所張雁云研究組的最新研究成果:“Autophagy regulates
the therapeutic potential of mesenchymal stem cells in experimental
autoimmune encephalomyelitis”。該研究首次揭示了自噬調(diào)控間充質(zhì)干細胞免疫功能的作用及機制。
間充質(zhì)干細胞(mesenchymal stem cell,
MSC)是一群成體多能組織干細胞,不僅有跨胚層分化的能力,并具有其它干細胞不具有的免疫調(diào)節(jié)功能,已被用于治療重癥肝病、糖尿病和神經(jīng)損傷等疾病。體內(nèi)炎癥微環(huán)境對MSC發(fā)揮免疫治療功能至關(guān)重要,微環(huán)境中的免疫細胞和炎癥因子活化MSC,誘導其免疫調(diào)節(jié)功能,同時炎癥微環(huán)境也可誘導細胞自噬。但自噬對MSC免疫功能的調(diào)控作用及其對疾病干預的影響等目前仍不清楚,這些均涉及到MSC治療的核心機制。
張雁云研究員指導的博士研究生黨時鵬、徐煥白等研究發(fā)現(xiàn)體內(nèi)炎癥微環(huán)境(主要炎癥因子如干擾素-γ和腫瘤壞死因子-α)可誘導MSC自噬,而使用shRNA沉默自噬關(guān)鍵基因Beclin-1或Atg5抑制MSC自噬后,MSC對實驗性自身免疫性腦脊髓膜炎(experimental
autoimmune encephalomyelitis,
EAE)的預防和治療效果顯著提高。進一步研究揭示,抑制MSC自噬可增加活性氧的產(chǎn)生,從而活化胞外信號調(diào)節(jié)激酶通路,上調(diào)環(huán)氧化酶-2表達并誘導其下游分子前列腺素E2的產(chǎn)生,增強MSC對EAE小鼠體內(nèi)CD4+
T細胞活化和增殖的抑制作用,提高了療效。同時,該研究還發(fā)現(xiàn)使用自噬抑制劑預處理MSC抑制自噬,也可增強其對EAE的療效。
研究首次闡明炎癥因子誘導的自噬對MSC免疫功能的調(diào)控機制,拓展了對炎癥微環(huán)境影響MSC功能的認識,為優(yōu)化MSC治療的新策略提供了理論基礎(chǔ)和實驗依據(jù)。
該研究得到了973重大科學研究計劃、中國科學院戰(zhàn)略性先導專項、國家自然科學基金委重點項目、上海市科委重點項目、上海市教委項目的支持。