间充质干细胞成骨分化中免疫原性上调影响成骨能力的作用机制及干预策略

间充质干细胞（MSCs）具有的多向分化潜能及低免疫原性使得MSCs成为再生医学中较为理想的种子细胞。但最新证据表明，MSCs在分化过程中免疫原性上调，改变甚至终止MSCs的进一步分化和功能重建，其作用机制和解决手段还不明确。我们研究发现人骨髓、胎盘源MSCs有不同的免疫原性，骨髓源MSCs成骨、成软骨过程中免疫原性上调且与CD80分子有关。在此基础上，本课题旨在利用体外诱导和人源化重症联合免疫缺陷症小鼠（Hu-SCID）成骨模型，研究和比较人不同组织（骨髓、胎盘和脐血）来源的MSCs成骨分化能力，阐明MSCs成骨分化中免疫原性上调影响成骨分化的作用机制；同时探讨运用阻断型抗人CD80抗体等免疫干预策略促进人MSCs 在Hu-SCID体内再生成骨和功能重建的可能。该研究的成功，将为临床上择优选取最佳种子细胞及采用相应的免疫干预以满足不同的临床和组织工程需要提供实验基础和理论依据。

间充质干细胞（MSCs）是再生医学和组织工程中重要的种子细胞，但分化过程中免疫原性的上调限制其在临床中的运用。本项目针对MSCs成骨分化能力及MSCs成骨分化中免疫原性进行了一系列研究。研究结果显: 人MSCs具有低免疫原性，但是在体内外成骨分化过程中随着细胞表面共刺激分子表达的改变，其免疫原性上调，可刺激人外周单个核细胞（PBMCs）和BLAB/c小鼠产生相应的免疫反应，并影响骨的形成；体内成骨分化免疫原性上调程度较体外分化更高。运用抗人CD80抗体可成功抑制MSCs成骨分化中介导的免疫反应，提示在MSCs细胞治疗中要充分考虑其免疫原性的改变对疗效的影响，针对其上调的免疫原性进行免疫干预，提高MSCs细胞治疗的效用性。.研究还发现将人MSCs经成骨培养基中诱导7天后撤去成骨诱导因子继续培养14天后（称该群细胞为去分化MSCs, de-differentiated MSCs,De-MSCs） 生物学特性与MSCs类似，但再成骨能力显著高于MSCs，提示De-MSCs可作为另一种子细胞运用于组织工程。研究进一步发现De-MSCs再成骨分化能力的增强与其免疫原性的增强呈正相关。这为MSCs临床的应用提供了重要的参考依据。.在研究免疫原性上调影响成骨分化的机制中，生物信息结果显示众多的miRNA同时参与了两者的调控，如miR-122、miR-125、miR-296、miR-106b等。对miR-106b的功能深入研究发现，miR-106b可与BMP2的靶向结合，负性调节PBMCs的成骨能力；同时也参与激素诱导的小鼠骨质疏松症的形成，降低miR-106b信号功能可缓解激素诱导的骨质疏松症，提示miR-106b可作为靶向调控目标用于治疗骨质疏松症。.此外，本项目还对MSCs的其他运用展开了相应研究，将SiO2包被Fe3O4负载MSCs进行体内的示踪研究，显示了Fe3O4@ SiO2可作为良好的体内示踪剂用于生物学研究；将胶原支架联合成纤维生长因子（bFGF）/MSCs治疗大鼠半横断脊髓损伤，促进了大鼠损伤脊髓的修复和功能恢复。.本项目发表英文论著3篇；中文论著2篇；培养研究生4名，毕业2名；受邀大会报告一次，申请发明专利一项。