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第五期|友康成分限定级MSC无血清培养基开发元宇宙——MSC的免疫抑制与调节能力(中篇)

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2023-04-11

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上期文章我们介绍了间充质干细胞(MSC)对辅助性T细胞Th1和Th17的抑制作用,Th1和Th17的过度活化与很多自身免疫性疾病和炎症反应相关,因此下游用户可以通过不断开发MSC的这一生物学潜能,来攻克上述难治性疾病。

此外,我们也通过详细的数据展示了友康开发的这款GMP级MSC无血清培养基培养出的MSC对Th1的抑制率达到89.96%,对Th17的抑制率达到46.9%,是完全不输同类进口产品的。

本期内容我们将继续深挖MSC的免疫抑制与调节能力,用更多数据来展示友康GMP级MSC无血清培养基能更好地支持下游用户开展研究。

一、MSC对Treg的促进率

1、实验原理


调节性T细胞(Treg)是一类控制体内自身免疫反应性的T细胞亚群,它由胸腺产生后输出至外周,并通过主动调节的方式抑制存在于正常机体内潜在的自身反应性T细胞的活化与增殖,从而调节机体的免疫力。

大量研究表明,MSC具有促进Treg增殖的作用。有研究报道MSC表面的TLR(Toll样受体)活化后,Notch配体,DL1的表达升高了。CD4+T细胞的Notch信号通路通过细胞接触的机制激活,结果Treg细胞比例升高。

此外,MSC还可以通过细胞间的接触性抑制激活凋亡受体,并分泌前列腺素 E2等可溶性细胞因子引导Th17细胞向Treg细胞转化。研究表明,MSC可以通过促进浆细胞样DC分泌 IL-10 诱导分化Treg细胞。

2、下游应用


Treg细胞的数量减少或功能异常均有可能导致自身免疫病的发生,比如多发性硬化症、活动性类风湿关节炎、I型糖尿病等。因此,可以通过深入开发MSC促进Treg细胞增殖的免疫抑制潜能来改善此类自身免疫疾病。

国内外已有报道,间充质干细胞来源外泌体能在体外诱导单核细胞株THP-1和外周血单核细胞向CD4+CD25+Foxp3+Treg细胞分化,上调白细胞介素10与转化生长因子β水平,从而促进Treg细胞的增殖和免疫抑制作用。

此外,还有研究表明,Poly (I:C)(一种TLR激动剂)预处理的ADSC(脂肪间充质干细胞)能明显提高移植心脏的存活期,提高脾脏中Treg 细胞含量,减轻急性细胞性排斥反应,这也表明了MSC在器官移植中可以发挥重要作用。

3、友康GMP级培养基产出细胞实验结果

通过友康的GMP级MSC无血清培养基培养得到的MSC,经过严格的检测,其对Treg细胞的促进率达到了24.58%。

treg-1.pngtreg-2.png
treg-3.pngtreg-4.png

促进率=[(共培养阳-共培养阴)-(单阳-单阴)] / (共培养阳-共培养阴)=24.58%

二、诱导MSC表达IDO

1、实验原理


吲哚胺2,3-双加氧酶(IDO)是MSC细胞内一种含有血红素的酶,可以催化代谢色氨酸产生犬尿氨酸。IDO对需要色氨酸增殖的T细胞产生耐受作用,还在功能静止Treg细胞的激活和调节中起重要作用。

已有实验证实,在MSCs存在时,添加外源性色氨酸可恢复同种抗原激活的T细胞增殖,加入IDO的竞争性抑制剂降低了MSCs 对同种抗原激活的CD4+T淋巴细胞的免疫抑制作用,IDO还参与抑制Th17的分化及FOXP3+Treg的产生。此外,MSCs表达IDO依赖IFN-Γ,实验观察到将 MSCs 置于炎症环境时(如IFN-Γ)可抑制T细胞的增殖。

2、下游应用


IDO是一种胞内酶,广泛表达于机体多种组织器官如肺脏、小肠,胎盘、脾脏、中枢神经系统等,降解必需氨基酸色氨酸,生成犬尿氨酸等代谢产物,在诱导母胎耐受、抗感染、肿瘤免疫、移植耐受等方面起着关键作用。

近年来研究发现细胞因子IFN-Γ、TNF-α可刺激人及小鼠骨髓来源MSC表达 IDO,Toll 样受体3(TLR3)刺激下,MSC表达IDO,表现出免疫抑制作用。

研究发现了由于SLE(系统性红斑狼疮)患者 CD8+T 细胞数量增多,分泌大量 IFN-Γ,后者可促进异基因 MSC 表达大量IDO介导其对CD4+CD25-T 细胞增殖的抑制作用,另一方面,MSC可直接促进SLE 患者外周血CD4+CD25+ Treg 细胞增殖。因此,异基因 MSC 可通过直接或间接的方式上调 SLE 患者 Treg 细胞,诱导免疫耐受治疗疾病。

3、友康GMP级培养基产出细胞实验结果


友康的GMP级MSC无血清培养基培养得到的MSC,从诱导MSC表达IDO的实验中可以看出:在IFN-Γ和TNF-α的干预下,MSC可以正常表达IDO;作为阴性对照组的第1个条带,MC未处理组不表达IDO;作为阳性对照组的β-actin条带第4组(MSC未处理)和第5组(IFN-Γ处理)都可以正常显示条带。

实验结果表明,友康的GMP级MSC无血清培养基培养得到的MSC经诱导表达IDO的能力是正常的。

IDO-1.pngIDO-2.png

我们通过上述两个实验进一步验证了友康的这款GMP级MSC无血清培养基培养出的间充质干细胞在未经干预的情况下,仍然有着优秀的免疫抑制和调节能力。下游用户在此基础上优化细胞的培养工艺及输送载体,也必能使MSC的免疫调控功能达到更高的水平。


参考文献

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