衰老小鼠中Kupffer细胞影响间充质干细胞免疫抑制作用的机制研究

Mesenchymal stem cells (MSCs) have the chemotactic property to injury sites and immunosuppressive function under specific condition. During cell therapy with MSCs， the microenvironment of receptors always affect the therapeutic effect of them. In the early study, we found that aging could attenuate injury repair of MSCs by suppressing immunosuppression of MSCs in liver injury in aging mice and this phenomenon was associated with excessive activation of Kupffer cells. In this project, Bio-plex will be used to analyze inflammatory factors secreted by Kupffer cells. We will then screen and verify the key inflammatory factors which influence immunosuppression of MSCs by in vitro and in vivo interference assay. In a further step, we will discuss the upstream signaling pathway of the immunosuppression molecule iNOS influenced by the key inflammatory factors. This study will help us learn the mechanism of aging related inflammation enchancement and provide guiding significance for stem cell therapy.

间充质干细胞（mesenchymal stem cells, MSCs）具有向炎症损伤部位趋化的特性及免疫抑制功能。在应用MSCs进行细胞治疗的过程中，受体的微环境往往会影响其治疗效果。前期研究发现，衰老损伤肝脏中过度激活的Kupffer细胞可以通过抑制MSCs的免疫抑制功能，从而减弱其对损伤肝脏的修复功能。本课题拟在前期研究的基础上，利用Bio-plex悬液芯片技术分析Kupffer细胞培养上清中的炎症因子，并通过体内外反向干扰实验筛选和验证衰老Kupffer细胞中影响MSCs免疫抑制功能的关键因子；深入探讨关键因子对免疫抑制分子iNOS上游信号通路CEBP/β和STAT1的影响及具体机制。本课题将有助于深入认识衰老相关炎症增强的机制，同时对间充质干细胞的临床应用具有指导意义。

间充质干细胞（MSCs）是一种来源于中胚层的多能干细胞，研究表明MSCs可趋化到损伤部位，并发挥强大的免疫抑制功能。MSCs作为细胞治疗工具，具有很好的应用前景，目前已被广泛用于多种疾病治疗的临床试验中，尤其是炎症相关疾病。但是微环境对MSCs的特性和功能有很大的影响，当MSCs应用于年轻和老年的病人时往往表现出不同的治疗效果，本课题旨在探索衰老微环境中影响MSCs免疫抑制功能的关键因子，并阐明关键因子影响MSCs免疫抑制功能的具体分子机制。我们发现在诱导肝脏损伤的过程中肝脏的衰老表型明显增加。在肝脏病理性衰老的过程中Kupffer细胞的激活也逐渐增加，而且与炎症因子IL-8的分泌相关。除既定研究目标外，我们还探讨了一直定植于衰老微环境中的MSCs免疫调控功能发生了怎样的变化。我们发现衰老小鼠骨髓来源MSCs对损伤肝脏的修复功能减弱，不能很好的改善conA诱导的急性肝损伤，肝脏的炎症水平没有得到明显的抑制。该结果提示衰老小鼠骨髓MSCs的免疫抑制功能减弱。另外我们还在MSCs的细胞治疗应用方面做了一些相关研究。我们利用DEN诱导原发性肝癌模型观察了诱癌不同时期体外输注MSCs的作用。我们发现在诱癌早期注射MSCs可以抑制肝细胞的氧化应激，抑制肝癌的发生，延长大鼠生存期；而在诱癌晚期注射MSCs可以促进肿瘤细胞的增殖和干性，从而促进肝癌的发展，缩短大鼠生存期。我们还针对如何对MSCs进行基因修饰，增强其对肿瘤的治疗效果展开了研究。我们发现SIRT1过表达的MSCs具有明显的抑制肿瘤的效果。进一步研究发现SIRT1可以增强MSCs的促炎能力。机制可能是SIRT1可以抑制免疫抑制分子iNOS的表达，但却不影响MSCs对免疫细胞的招募。这可能为在肿瘤晚期更好的应用MSCs进行治疗提供了理论依据。相关研究结果提示我们在用MSCs进行治疗时，受体年龄、细胞供体的年龄以及细胞干预的时间均对治疗效果有很大的影响，为应用MSCs进行治疗取得更好的治疗效果提供了理论依据。