近日,国际学术期刊《Cell Death and Disease》在线发表了中国科学院上海生命科学研究院健康科学研究所时玉舫研究组的研究论文,题为“The interaction between mesenchymal stem cells and steroids during inflammation”。该研究报道了临床常用的类固醇激素类免疫抑制剂(steroids)在阻断间充质干细胞(MSCs)免疫抑制功能中的独特作用,提示在临床应用干细胞的免疫抑制功能治疗疾病时,激素与干细胞的联合应用会削弱干细胞的治疗效果,并揭示了这一过程所涉及的分子机制。
类固醇激素类免疫抑制剂常用于临床治疗多种免疫紊乱性疾病,但长期大剂量使用会引起严重副作用(如库欣综合征或继发感染)以及激素抵抗(steroid-resistance)症状。间充质干细胞因其易于从成体多种组织中分离获得,并具有免疫抑制作用而备受关注。在临床试验中,MSCs被广泛用于治疗多种免疫紊乱性疾病,显示出良好的治疗作用,尤其对激素抵抗患者有效。然而,研究人员观察到,当MSCs与类固醇激素联合使用时,干细胞的免疫抑制作用未能有效发挥。
博士研究生陈晓栋等通过一系列研究发现,类固醇激素在一定浓度范围内可以完全逆转MSCs的免疫抑制作用。其机制是:类固醇激素通过抑制STAT1分子的磷酸化,从而阻断炎症因子诱导的免疫抑制分子——诱导型一氧化氮合酶(iNOS)的表达,导致MSCs产生较低水平的一氧化氮(NO),无法有效杀伤淋巴细胞。与此同时,类固醇激素并未影响炎症因子诱导的MSCs趋化因子表达。因此,在类固醇激素和MSCs共同存在时,MSCs表达的低水平免疫抑制分子和高水平趋化因子会导致淋巴细胞不断被招募至炎症部位,反而加重炎症反应。研究团队进一步利用CCl4诱导的小鼠肝硬化模型证实,在类固醇激素存在时,原本可以抑制肝硬化症状及相关炎症反应的MSCs无法发挥治疗作用,具体表现为肝硬化小鼠体内的炎症反应无法有效控制,肝脏淋巴细胞浸润无法抑制,纤维化持续进展。该研究提示,在临床应用MSCs治疗免疫紊乱性疾病时,应谨慎使用类固醇激素,以免影响干细胞治疗效果。
该研究得到了中国科学院战略性先导科技专项和国家科技部的资助。