STAT1-CXCL9-10信号通路调控间充质干细胞免疫抑制作用的实验研究

发布时间：2020-11-03 02:04

　　 目的探究间充质干细胞(MSC)在炎症微环境下,通过STAT1-CXCL9-10信号通路发挥免疫抑制作用的机制。方法分离并培养小鼠骨实质来源MSC,采用流式细胞术结合诱导分化等方法检测MSC自身生物学特性;炎症因子TNF-α、IFN-γ刺激MSC,实时荧光定量PCR(RT-PCR)检测趋化因子CXCL9、CXCL10表达;Western印迹检测STAT1及p-STAT1表达;进一步,RT-PCR检测转染STAT1-siRNA后MSC在炎症因子TNF-α、IFN-γ刺激下STAT1、CXCL9及CXCL10的mRNA表达量;Western印迹检测STAT1及p-STAT1蛋白表达量。结果分离培养的MSC呈成纤维样,涡旋状贴壁生长,高表达CD29、Sca-1和CD90,不表达或低表达CD11b、CD31、CD34、CD45和MHCⅡ;诱导分化结果显示,细胞出现大量脂滴,碱性磷酸酶活性显著增加;成脂关键转录因子CEBPα和PPARγ、成骨关键转录因子骨钙素和Runx2表达显著增加(P0.001);炎症因子TNF-α、IFN-γ刺激后MSC中CXCL9、CXCL10、STAT1及p-STAT1表达量均显著增加(P0.001)。采用siRNA敲低MSC中STAT1表达后,在同样的炎症因子刺激下CXCL9、CXCL10、STAT1及p-STAT1表达量均显著降低(P0.001)。结论 MSC在炎症微环境(TNF-α、IFN-γ)中,通过高表达STAT1促使趋化因子CXCL9及CXCL10高表达,进而影响MSC的免疫抑制作用。
【部分图文】：

为探讨MSC在炎症环境中是否通过STAT1调控CXCL9与CXCL10的表达，采用3种STAT1-siRNA(siRNA-729、siRNA-777、siRNA-850）分别转染P3代MSC，培养48 h后收取细胞，RT-PCR检测敲低效率。结果显示，siRNA-729、siRNA-777、siRNA-850均可有效降低STAT1表达，以siRNA-777效果最佳（图4A）。为此，我们采用siRNA-777转染MSC，经炎症因子TNF-α、IFN-γ刺激12 h后，RT-PCR检测结果证实，敲低STAT1的MSC在炎症因子TNF-α、IFN-γ刺激下，CXCL9及CXCL10表达量均较对照组显著降低（P<0.001，图4B）。上述结果提示MSC在炎症微环境下通过STAT1基因调控促进CXCL9与CXCL10的表达。3讨论

MSC因其独特的免疫调节特性和多向分化功能广泛应用于1型糖尿病、克罗恩病、移植物抗宿主病、系统性红斑狼疮以及肺纤维化等炎症性疾病的临床研究，并具有广阔的应用前景[14]。MSC如何发挥免疫抑制功能成为新的研究热点。已有研究结果表明，MSC通过TGFβ1、HGF、IDO、NO、前列腺素E2、IL-10、HLA-G5、外泌体、生长因子、趋化因子、补体成分等代谢产物抑制T细胞、B细胞、自然杀伤细胞（NK）和树突状细胞（DC）的增殖与活化，同时还可通过抑制T细胞和NK细胞的细胞因子分泌和细胞毒性等方式调控炎症反应[14-16]。但最新研究发现，MSC这种免疫抑制作用依赖于炎症微环境，受炎症因子种类和浓度调控，即MSC免疫抑制作用具有可塑性，在强炎症因子的刺激下，其免疫抑制作用更强[8]，这给MSC治疗炎症反应性疾病带来挑战。尽管有研究发现，炎症微环境刺激MSC高表达INOS产生NO，或高表达趋化因子如CXCL9、CXCL10等募集免疫细胞至其周围从而发挥免疫抑制作用[10]，但炎症因子如何调控MSC高表达CXCL9、CXCL10，目前仍不清楚，为此，我们展开相关研究。图3 炎性微环境下MSC高表达STAT1及p-STAT1

炎性微环境下MSC高表达STAT1及p-STAT1
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本文编号：2867926