糖皮质激素对人间充质干细胞免疫调控功能的影响及机制研究

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糖皮质激素是一类甾体激素,对维系内环境稳态有重要作用。自二十世纪40年代发现以来,糖皮质激素因其药理剂量下强大的抗炎、免疫调节、抗休克和抗毒等作用成为全球临床应用范围最广的药物之一,与此同时,令人忧虑的是,至今对于糖皮质激素类药物的应用已经远远超过了对其的研究与了解。目前,糖皮质激素对于非免疫细胞的免疫调节的研究处于相对空白的状态。间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)为一类成体干细胞,在机体内分布广泛,且容易获得免疫调控能力。体外扩增的MSCs在治疗自身免疫病,抑制炎症,促进组织修复等临床前研究中取得了良好的疗效,拥有巨大的临床转化潜力。MSCs在炎症因子γ-干扰素(interferon-γ,IFN-γ)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)共同作用下,可大量产生免疫调控分子并发挥抗炎作用,其免疫调节能力具有可塑性的特点,可受炎症微环境中复杂成分的影响,其中,糖皮质激素对于MSCs的免疫调控的影响尚不明确。本课题想要探讨的是糖皮质激素对于MSCs这类非免疫细胞的免疫调控能力的影响与机制。在本课题研究中,我们探讨了 GC对于IFN-γ与TNF-α联合激活的MSCs表达免疫抑制效应分子的影响。我们通过体外使用地塞米松(Dexamethasone,Dex)、IFN-γ与TNF-α联合刺激人脐带源间充质细胞(umbilical cord-derived MSCs,UC-MSCs),并检测MSCs免疫抑制效应分子表达的变化。我们发现,被激活的MSCs所表达的众效应分子中,肿瘤坏死因子激活基因6(tumor necrosis factor-induced gene-6,TSG-6)可被 Dex 显著上调。为了进一步探究 Dex 对 TSG-6的表达调控机制,我们使用抑制剂分别对Dex、IFN-γ与TNF-α下游的GR、STAT1/STAT3、NF-κB通路进行抑制,证实了这三条通路均参与Dex对TSG-6的表达调控。为了探究GR、STAT1/STAT3、NF-κB调控TSG-6的具体机制,我们使用Dex联合单独IFN-γ或TNF-α刺激MSCs,发现Dex对于TSG-6的促进作用依赖IFN-γ与TNF-α的协同作用。为了明确具体参与调控的转录因子,我们使用siRNA分别对GR、STAT1、STAT3、p65进行敲降,发现参与协同调控TSG-6的转录因子为GR、p65、STAT3,且在刺激过程中,p65活性不被Dex抑制,p65与GR协同增强了 STAT3的活化。综合以上结果,我们认为Dex、IFN-γ与TNF-α通过GR、p65、STAT3三者的协同作用促进了 TSG-6的表达。此外,我们发现这三者的协同作用也存在于MSCs中多个TNF-α诱导蛋白的表达调控中。本课题研究发现了糖皮质激素对TSG-6的表达调控,拓宽了对糖皮质激素作用于非免疫细胞的认知,并发现了糖皮质激素对NF-κB的促进作用,发现了 GC、IFN-γ与TNF-α之间的“crosstalk”。这些发现将为更全面理解糖皮质激素的功能机制与MSCs免疫调控能力的可塑性提供更多的理论支持,为糖皮质激素及MSCs的临床应用提供更多参考。
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