IFN-γ对人脐带间充质干细胞生物学功能的影响

发布时间：2019-05-31 11:31

【摘要】：背景：间充质干细胞(mesenchymal stem cells, MSC)是存在于多种组织中的一种具有自我更新和多向分化潜能的多能干细胞。因其具有易于分离扩增、多向分化、造血支持、低免疫原性和免疫调节等特性,而成为组织工程和再生医学中理想的种子细胞。其中人脐带来源的间充质干细胞(human umbilical cord matrix stem cell, hUC-MSC)具有以下不可比拟的优势：第一,利用胎儿分娩后的废弃物,组织来源广泛,无伦理学限制；第二,相比骨髓间充质干细胞具有更强的增殖能力,易于长期培养,经体外扩增可获得丰富的细胞；第三,具有成体干细胞和胚胎干细胞(embryonic stem cell,ESC)的双重表面标记；第四,连续多次传代后仍然维持干细胞特性。因此,人脐带间充质干细胞作为细胞治疗中一种非常有希望的干细胞替代来源,具有无限的潜力和广泛的临床应用前景,而其免疫学特性正是细胞治疗成功与否的决定性因素。人脐带间充质干细胞可以抑制T淋巴细胞、B淋巴细胞和树突状细胞的增殖及因子分泌,并且在临床上可以减轻移植后移植物抗宿主病(graft versus host disease, GVHD)的发生程度[2-4]。关于人脐带间充质干细胞的免疫调节机制目前还不明了。但研究显示,间充质干细胞本身并不具有或具有很低的免疫抑制能力,在受到激活的淋巴细胞或其分泌的炎性因子刺激后间充质干细胞才具有较强的免疫调节能力。干扰素γ(interferon γ,IFN-γ)炎性因子中重要的一员。它是活化T淋巴细胞和NK细胞分泌的一种主要促炎因子。另外,IFN-γ在临床上被用来抗病毒,抗肿瘤,调节免疫反应等。因此,深入了解IFN-γ对人脐带间充质干细胞的影响,显得尤为重要。本研究旨在探讨IFN-γ刺激后人脐带间充质干细胞的生物学特性的变化及免疫调节能力的变化,为脐带间充质干细胞应用于治疗免疫相关疾病及IFN-γ联合脐带间充质干细胞应用于临床治疗提供理论和实验依据。 目的：本文旨在探讨IFN-γ对人脐带间充质干细胞的生物学功能的影响,为人脐带间充质干细胞的临床应用提供必要的理论基础。 方法：(1)应用流式细胞技术检测IFN-γ刺激前后人脐带间充质干细胞的免疫表型以及胚胎干细胞的全能标志物。(2)在诱导体系中,定向诱导人脐带间充质干细胞向脂肪细胞、成骨细胞分化,用油红○染色、Von Kossa染色观测脂滴形成、钙盐沉积情况以鉴定人脐带间充质干细胞的多向分化潜能。(3)应用CCK-8试剂盒检测干扰素丫刺激前后人脐带间充质干细胞的增殖潜能。(4)体外建立人脐带间充质干细胞和人外周血单个核细胞的共培养体系。利用ELISA方法(Brdu掺入试验)检测人外周血单个核细胞的增殖情况,从而反映人脐带间充质干细胞对活化后的人外周血单个核细胞的免疫抑制作用。(5)利用酶联免疫吸附试验试剂盒检测干扰素γ刺激前后人脐带间充质干细胞的PGE-2的分泌量。(6)应用实时定量PCR方法检测干扰素γ刺激前后人脐带间充质干细胞中COX-2、IDO-1以及IDO-2的表达。 结果：(1)人脐带间充质干细胞表面表达一般干细胞的标志。与对照组相比,干扰素γ刺激组人脐带间充质干细胞表面SSEA-4表达下降(IFN-γ刺激组：8.15±2.94%,control组：16.42±8.5%；p0.05),CD54表达升高(IFN-γ刺激组：96.64±3.29%,control组：84.12±10.73%；p=0.051)。(2)在特定的诱导条件下,人脐带间充质干细胞具有向脂肪细胞和骨细胞分化的能力。与control组相比,IFN-γ刺激组人脐带间充质干细胞成脂诱导后脂滴形成减少,成骨诱导后两组镜下观钙沉积未见有明显差异。(3)IFN-γ刺激组和control组人脐带间充质干细胞增殖能力无明显差异。(4)人脐带间充质干细胞与人外周血单个核细胞共培养时,具有抑制单个核细胞增殖的能力,且与control组相比,IFN-γ刺激后的人脐带间充质干细胞具有更强的抑制外周血单个核细胞增殖的能力(p0.05)。当IFN-γ浓度为10ng/ml时即对人脐带间充质干细胞有明显的免疫激活作用,且IFN-γ22的免疫激活作用具有浓度依赖性。(5) IFN-γ10ng/ml刺激48小时后,人脐带间充质干细胞分泌PGE-2增多(p0.01)。(6) IFN-γ10ng/ml刺激24小时后,IFN-γ刺激组与control组相比,人脐带间充质干细胞COX-2表达水平无明显的统计学差异,但具有表达升高的趋势,IDO-1表达水平明显升高(p0.01),IDO-2的表达水平无差异。 结论：IFN-γ刺激影响人脐带间充质干细胞表面SSEA-4和CD54的表达,并通过上调IDO-1的表达水平来增强人脐带间充质干细胞的免疫调节功能。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：北京协和医学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：R329

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本文编号：2489665