間充質(zhì)干細(xì)胞的免疫學(xué)特點(diǎn)及其應(yīng)用

汪 蘭 曾 志

廣東藥學(xué)院基礎(chǔ)學(xué)院 1 微生物學(xué)與免疫學(xué)教研室 2 生理學(xué)教研室，廣東省廣州市 510006

間充質(zhì)干細(xì)胞（Mesenchymal stem cells，MSC）是一種多能干細(xì)胞，來(lái)源于發(fā)育早期的中胚層和外胚層。MSC主要存在于骨髓中，在體內(nèi)、外特定條件的誘導(dǎo)下，可分化為脂肪、肌肉、骨、神經(jīng)、內(nèi)皮及內(nèi)臟等多種組織細(xì)胞。冷凍保存或連續(xù)傳代培養(yǎng)后仍具多向分化的潛能，可用于病變或衰老導(dǎo)致的組織器官損傷及修復(fù)。近年來(lái)，學(xué)者們還發(fā)現(xiàn)MSC具有一定的免疫原性和免疫調(diào)節(jié)活性，在移植免疫及治療自身免疫疾病等方面具有良好應(yīng)用前景。本實(shí)驗(yàn)旨在研究間充質(zhì)干細(xì)胞的免疫學(xué)特點(diǎn)及其在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用，為臨床治療提供理論基礎(chǔ)。以下為研究過(guò)程回顧。

1 資料與方法

1.1 一般資料 精選48只純系雄性優(yōu)良Lewis大鼠作為供體，其中24只作為肝臟移植供體，另24只作為受體。大鼠體重在200～250g之間，年齡2～3個(gè)月。兩組肝臟移植急性免疫排斥反應(yīng)模型的大鼠，每組12只，兩組體重、年齡等基本資料無(wú)顯著差異（P＞0.05）。

1.2 方法 選擇一批優(yōu)良大鼠的骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞，對(duì)其進(jìn)行分離純化和鑒定培養(yǎng)。采用Kamada袖套法建立兩組作為受體的大鼠肝臟移植急性免疫排斥反應(yīng)模型，記為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組。實(shí)驗(yàn)組給予間充質(zhì)干細(xì)胞培養(yǎng)的肝臟組織移植，對(duì)照組接受普通干細(xì)胞培養(yǎng)的肝臟組織移植。兩組模型均給以半劑量的免疫抑制劑，并在術(shù)后1周進(jìn)行有關(guān)生化檢查，記錄實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組大鼠模型的各項(xiàng)指標(biāo)的變化及其生存率，比較兩組免疫排斥反應(yīng)。

1.3 檢查方法 取大鼠外周血1～2ml，3 000r／min離心10min得上層血清，采用IL－2ELISA檢測(cè)試劑盒檢測(cè)兩組大鼠肝移植后3d和1周后IL－2含量，并用生化分析儀測(cè)定血漿中谷丙轉(zhuǎn)氨酶（ALT）、總膽紅素（TBIL）和白蛋白（ALB）水平變化。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 本研究采用SPSS13.0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。計(jì)數(shù)資料以率表示，采用計(jì)量資料采用t檢驗(yàn)，P＜0.05表明差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

所有大鼠均接受肝臟移植，并給予半劑量的免疫抑制劑后，實(shí)驗(yàn)組幾乎無(wú)免疫排斥反應(yīng)，各項(xiàng)指標(biāo)恢復(fù)到正常范圍內(nèi)。術(shù)后1周飲食及精神狀況良好，生存質(zhì)量與正常健康大鼠無(wú)明顯差異。而對(duì)照組血清IL－2含量明顯偏高，總膽紅素?zé)o明顯升高，血清谷丙轉(zhuǎn)氨酶及白蛋白亦有一定程度升高。術(shù)后多數(shù)大鼠萎靡不振，食欲不佳，耳、尾部出現(xiàn)黃染。對(duì)照組12只大鼠僅4只存活，而實(shí)驗(yàn)組11只存活。表明間充質(zhì)干細(xì)胞培養(yǎng)的組織可有效減少免疫排斥反應(yīng)，提高存活率，應(yīng)用于組織移植具有廣闊應(yīng)用前景。

表1 1周后兩組大鼠模型各項(xiàng)指標(biāo)檢查（±s）

表1 1周后兩組大鼠模型各項(xiàng)指標(biāo)檢查（±s）

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3 討論

間充質(zhì)干細(xì)胞具有多向分化、促進(jìn)干細(xì)胞植入、造血支持、自我復(fù)制以及免疫調(diào)控等特點(diǎn)，加之所具備的良好的低免疫原性，使MSC在器官移植及血液疾病的治療方面具有良好的應(yīng)用前景。臨床可通過(guò)自體移植重建組織器官的結(jié)構(gòu)和功能，并且避免了免疫排斥反應(yīng)。

研究表明，MSC可有效減輕采用低劑量免疫抑制劑的大鼠肝臟移植模型的免疫排斥反應(yīng)。免疫抑制劑劑量雖然減半，但實(shí)驗(yàn)組幾乎無(wú)免疫排斥反應(yīng)，各項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)恢復(fù)到正常范圍內(nèi)。而對(duì)照組血清IL－2含量顯著偏高，總膽紅素?zé)o明顯升高，血清谷丙轉(zhuǎn)氨酶及白蛋白亦有一定程度偏高。此外，對(duì)照組生活質(zhì)量顯著降低，有精神不振、食欲不佳等現(xiàn)象。對(duì)照組12只大鼠僅4只存活，而實(shí)驗(yàn)組11只存活。表明間充質(zhì)干細(xì)胞具有低免疫原性，并可誘導(dǎo)機(jī)體免疫耐受能力，用其培養(yǎng)的組織可有效減少免疫排斥反應(yīng)，提高存活率，應(yīng)用于組織移植具有廣闊應(yīng)用前景。

有關(guān)資料表明，MSC培養(yǎng)的肝臟移植組相關(guān)資料表明間充質(zhì)干細(xì)胞具有以下免疫性：（1）MSC具有強(qiáng)大的多向分化及增殖潛能，在適宜的誘導(dǎo)條件下可分化為肌細(xì)胞、脂肪細(xì)胞、肝細(xì)胞、成骨細(xì)胞及基質(zhì)細(xì)胞等多種組織細(xì)胞。（2）細(xì)胞無(wú)明顯表面抗原 面目模糊 異體移植無(wú)明顯排異 且配型簡(jiǎn)單。（3）MSC還有免疫調(diào)節(jié)特性，可通過(guò)細(xì)胞間的相互作用及分泌細(xì)胞因子抑制相關(guān)T細(xì)胞的增殖及其免疫反應(yīng)進(jìn)行免疫重建。（4）此外還具有來(lái)源方便，易于分離、培養(yǎng)、擴(kuò)增和純化，多次傳代擴(kuò)增后仍具有分化繁殖特性，而不存在免疫排斥。

因此，間充質(zhì)干細(xì)胞具有低免疫原性，并可誘導(dǎo)機(jī)體免疫耐受能力，臨床上可在器官移植等疾病上推廣應(yīng)用。

［1］ 李芳.胎盤(pán)羊膜和絨毛膜間充質(zhì)干細(xì)胞生物學(xué)特性及羊膜間充質(zhì)干細(xì)胞移植修復(fù)大鼠局灶性腦缺血的實(shí)驗(yàn)研究〔D〕.蘇州：蘇州大學(xué)，2012.

［2］ 胡凱猛.人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞向造血細(xì)胞方向分化的研究〔D〕.上海：第二軍醫(yī)大學(xué)，2012.

［3］ 吳小萍.人源羊水間充質(zhì)干細(xì)胞的分離培養(yǎng)及其免疫抑制作用機(jī)制的研究〔D〕.重慶：第三軍醫(yī)大學(xué)，2010.

［4］ 徐秋嵐.人胎盤(pán)組織中間充質(zhì)干細(xì)胞的定位及其生物學(xué)特性〔D〕.蘇州：蘇州大學(xué)，2007.

［5］ 劉楠梅，張金元.間充質(zhì)干細(xì)胞免疫學(xué)特點(diǎn)及在肝臟疾病中的應(yīng)用〔J〕.中國(guó)組織工程研究與臨床康復(fù)，2009，13（10）：1951.