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间充质干细胞的免疫调节作用
董巧凤
摘要间充质干细胞（Ｍｓｃ）已成功从动物体尤其骨髓中分离获得。干细胞，具有向多种组织和细胞如骨、脂肪、成软骨细胞等分化的潜能，这种潜能越来越引起人们关注，它可向受损的组织定向迁移以修复受损组织。体外资料研究表明，不管协同刺激信号存在与否，都具有低免疫原性。在体外ＭＳＣ还具有免疫抑制活性，可抑制同种异体抗原或丝裂霉素刺激的Ｔ细胞扩增，阻止细胞毒性Ｔ细胞增殖，同时还具有调节炎性细胞的免疫活性使其向抗炎细胞分化的作用。因此，系统了解ＭＳＣ的生物学、免疫学特性将为人们深入阐明其免疫调节机制，并将其用于治疗自身免疫性病、组织修复及移植提供依据。关键词间充质于细胞；免疫调节；Ｔ淋巴细胞；因子
ＩｍｍｕｎｏｍｏｄｕｌａｆｉｏｎｂｙｍｅｓｅｎｃｈｙｍａｌｓｔｅｍｃｅｌｌｓＤＯＮＧＱｉａｏ－ｆｅｎｇ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＨｅｍａｔｏｌｏｇｙ，ｔｈｅＨｏｓｐｉｔａｌｏｆＨｅｚｅｃｉｅ，Ｈｅｚｅ２７４０００，ｃｈｉｎａ）
ＡｂｓｔｒａｃｔＭｅｓｅｎｃｈｙｍａｌｓｔｅｍｃｅｌｌ（ＭＳＣ）ｈａｖｅｂｅｅｎｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄｉｎａｎｉｍａｌｓ．Ａｓｓｔｅｍｃｅｌｌｓ，ｔｈｅｙｈａｖｅｔｈｅ
ｂｉｌｉｔｙｔｏｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｅｉｎｔｏｍｕｌｔｉｐｌｅｃｅｌｌｔｙｐｅｓ，ｓｕｃｈ鹪ｂｏｎｅ，ｆａｔａｎｄｃａｒｔｉｌａｇｅｃｅｌｌｓ．Ｔｈｉｓｐｏｔｅｎｔｉａｌｍｉｇｈｔｐｒｏ－ｖｉｄｅｅｘｃｉｔｉｎｇｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｐｏｓｓｉｂｉｌｉｔｉｅｓ．ＭＳＣｐｒｅｒｅｎｔｉａｌｌｙｈｏｍｅｔｏｄａｍａｇｅｄｄｓｓｕｅａｎｄｍａｙｈａｖｅｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｐｏｔｅｎｔｉａｌ．ＩｎｖｉｔｒｏｄａｔａｓｕｇｇｅｓｔｅｄｔｈａｔＭＳＣｈａｄｌｏｗｉｎｈｅｒｅｎｔｉｍｍｕｎｏｇｅｎｉｃｉｔｙｔｈｅｙｉｎｄｕｃｅｈｔｔｌｅ，ｉｆａｎｙ，
ｐｒｏｌｉｆｅｒａｔｉｏｎｏｆａｌｌｏｇｅｎｅｉｃｌｙｍｐｈｏｃｙｔｅｓ．Ｉｎｓｔｅａｄ，ＭＳＣａｐｐｅａｒｂｅｉｍｍｕｎｏｓｕｐｐｒｅｓｓｉｖｅｉｎｖｉｔｒｏ．Ｔｈｅｙｉｎ·ｈｉｂｉｔＴ—ｃｅｌｌｐｒｏｌｉｆｅｒａｔｉｏｎｓｔｉｍｕｌａｔｅｄｗｉｔｈａｌｌｏａｎｔｉｇｅｎｓｍｉｔｏｇｅｎｓ，ａｎｄｐｒｅｖｅｎｔｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｃｙｔｏｔｏｘｉｃＴ－ｅｅｌ．ａｓｗｅｌｌｐｏｓｓｅｓｓｔｈｅｐｏｓｓｉｂｌｅｉｍｍｕｎｏｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｔｏｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉｎｆｌａｍｍａｔｏｒｙｃｅｌｌｓ．ＡｂｅｔｔｅｒｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇｏｆｔｈｅＭＳＣｉｍｍｕｎｏｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｗｉｌｌｐｒｏｖｉｄｅｐｏｓｓｉｂｌｅｃｌｉｎｉｃａｌ．ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｉｎｉｎｇａｕｔｏｉｍｍｕｎｅｄｉｓｏｒ－
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ＫｅｙＷｏｒｄｓＭｅｓｅｎｃｈｙｍａｌｓｔｅｍｃｅｌｌ；ｌｍｍｕｎｏｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ；Ｔｌｙｍｐｈｏｃｙｔｅ；Ｆａｃｔｏｒ
间充质干细胞（ｍｅｓｅｎｅｈｙｍａｌｓｔｅｍｃｅｌｌ，ＭＳＣ）是
骨髓中除造血干细胞以外的另一类干细胞，也存在
于脐血、外周血、肺、肝脏、脂肪组织和头皮组织及各
种胎儿组织中。这类细胞具有高度自我更新和多向
分化潜能，在不同的诱导条件下，可分化为造血细胞
以外的多种组织细胞，如骨髓基质细胞、成骨细胞、
成软骨细胞、脂肪细胞、成肌细胞和星形胶质细胞
等。近年研究表明，ＭＳＣ除支持体外造血、促进体内
造血重建外，还具有抑制同种异体免疫反应，降低移
植物抗宿主病（ＧＶＨＤ）的作用。因此，ＭＳＣ在组织
工程（如心脏修复和骨科疾病）、细胞治疗、基因治疗
领域具有广泛的应用前景，其中最令我们关注的是
其能逃避免疫识别并抑制免疫反应。
作者单位：２７４０００，菏泽市立医院血液科审校者：山东大学第二医院血液科郭成山１ＭＳＣ的生物学特性及细胞表面标记
ＭＳＣ可从骨髓悬液或分离的组织中获得，在培
养板或培养瓶以不同浓度完全培养基３７℃５％ＣＯ：
培养几个小时，一些细胞就黏附到塑料瓶基底面（非
黏附细胞２—３天后除去），黏附细胞扩增形成成纤
维细胞样集簇即成纤维细胞菌落形成单位，１０天后
可以定量。正常黏附细胞生长迅速，因此，细胞融合
前必须分离，在大的培养瓶中扩增，否则，他们将停
止生长，并趋向分化为前脂肪细胞。培养３～５周，
收获纯系细胞群，细胞可以扩增达４０代而无自发分
化‘１引。
随着技术的发展，对ＭＳＣ细胞表面标记的认识
也逐渐深入，但目前尚未发现其特异性的标记物，但
仍可基于混合的免疫表型而被识别，其不表达造血
干细胞标志（如ＣＩＭ５和ＣＤ３４），也不表达内皮标志
（如ＣＤ３１和ＰＥＣＡＭ一１），但表达ＣＤｌ０５、ＣＤ７３、
万方数据ＣＤｌ０６、ＣＤ５４、ＣＤ４４、ＣＤ９０、ＣＤ２９、ＳＴＲＯ一１、某些细胞
因子受体、ＭＨＣ—Ｉ、ＭＨＣ一Ⅱ、ＣＤｌｌ９／ＩＦＮ．１受体及
趋化因子受体【１引。目前常用的标记物为ＣＤ４４、
ＣＤ５４、ＣＤ７１ＳＨ２ＳＨ３，ＳＴＲＯ·１０２ＭＳＣ的同种异体识别
大量资料表明，ＭＳＣ可逃避异基因细胞的识别，
即使存在ＣＤ２８协同刺激信号，其免疫原性也很弱
呤］。与人和鼠成纤维细胞相比，ＭＳＣ不能产生人外
周血单核细胞诱生的ＩＦＮ一１。这种同种异体逃避机
制可能有治疗价值，因为休克时同种异体人ＭＳＣ移
植较易实现，其不同于自体培养的ＭＣＳ或相关疾病
病人捐献的ＭＳＣ。体外研究发现，同种异体ＭＳＣ比
自体ＭＳＣ有较强的免疫抑制效应。Ｋｌｙｕｓｈｎｅｎｋｏｖａ
等Ｈ１发现，同种异体ＭＳＣ在培养第８天出现增殖高
峰，而外周血单核细胞的同种异体反应性增殖高峰
在第６天，其增殖不到外周血单核细胞的４０％。当
去除表达ＨＬＡ－Ⅱ的细胞（如ＣＤｌ４和ＣＤｌ９）后，无
增殖效应出现。一般认为，ＭＳＣ表达ＨＬＡ—１分子，
并可由ＩＦＮ－，／诱导ＨＬＡ一Ⅱ表达。因此，Ｋｒａｍｐｅｒａ等【５１用无ＨＬＡ—Ｉ和ＨＬＡ．Ⅱ表达的鼠源性ＭＳＣ，而Ｐｏｔｉａｎ等ｐｏ用两者都表达的人源性ＭＳＣ，发现均无
免疫原性，但都可抑制免疫反应，提示ＭＳＣ表达
ＨＬＡ并非免疫逃避和免疫抑制的主要原因，而且，
ＩＦＮ－１诱导ＨＬＡ．Ⅱ表达后仍然不会出现扩增反应ｐ．４Ｊ。这也许表明ＭＳＣ可在无诱导条件下发挥免
疫抑制功能，并在有炎症细胞因子上调ＨＬＡ表达的
炎症部位发挥作用。
３免疫调节机制
３．１ＭＳＣ与Ｔ细胞的相互作用
３．１．１ＭＳＣ通过直接接触抑制Ｔ细胞：ＭＳＣ无论
体内体外都可以ＭＨＣ非限制性方式抑制免疫应答。
在特定环境（如没有胸腺和造血于细胞移植）下，骨
髓基质细胞和Ｔ细胞可发生的相互作用明确。在切
除胸腺的小鼠中，黏附到骨髓基质的大量Ｔ细胞显
示不成熟的表型，提示骨髓微环境为Ｔ细胞发育提
供支持。而且在人类造血干细胞移植后，骨髓基质
细胞（ｂｏｎｅｍａｒｒｏｗｓｔｒｏｍａｌｃｅｌｌｓ）迁移到胸腺，可在胸
腺参与胸腺细胞的阳性选择。尤其鼠源骨髓ＭＳＣ
可下调ｎａ＇ｆｖｅＴ和记忆Ｔ细胞对同源肽的应答，该效
应呈细胞相互依赖性”Ｊ．。另外，在ＭＨＣ不相容的狒狒皮肤移植中，输注骨髓ＭＳＣ后能明显延长其存
活，减少同种异体造血干细胞移植后ＧＶＨＤ的发生
率。在小鼠试验中，可有效减轻自身免疫性脑脊髓
膜炎∞。，母源性骨髓ＭＳＣ（ｔｈｉｒｄｐａｒｔｙｈａｐｌｏｉｄｅｎｔｉｃＭ）·２８７·
可被安全输注给患者以治疗严重的难治性
ＧＶＨＤｃ＂。３．１．２对调节性Ｔ细胞（Ｔｒ）的作用：Ｔｒ的免疫负
调节功能为非细胞因子依赖性，仅需要Ｔ．Ｔ细胞间直接接触，即Ｔｒ细胞依靠ＣＴＬＡ４／Ｂ７信号通路直接
作用于异基因反应性Ｔ细胞，使其免疫无能后诱导
免疫耐受。最近研究表明，ＭＳＣ可通过诱导ＣＤ４＋
ＣＤ２５＋细胞增生发挥抑制活性旧Ｊ。在人ＭＳＣ介导
的免疫调节中，Ｆｏｘｐ３表达的Ｔｒ担任重要角色，其机制是和人ＭＳＣ介导的ＴＧＦ－Ｂ和ＩＬ一１０使ＣＤ４＋
ＣＤ２５一Ｔ细胞转化为抑制Ｔ细胞扩增的ＣＩＭ＋
ＣＤ２５＋Ｔｒ相关。然而，也有研究发现，ＣＤ２５和ＣＴ．
ＬＡ４表面表达及Ｆｏｘｐ３ｍＲＮＡ水平并不依赖ＣＤ４＋
Ｔ细胞培养中ＭＳＣ的存在，因为ＭＳＣ对同种异基因
刺激无论是总的ＣＩＭ＋Ｔ细胞还是ＣＤ２５凋亡的
ＣＤ４＋Ｔ细胞的扩增，抑制活性均无明显不同旧Ｊ。
３．２可溶性因子的作用
用半透膜把ＭＳＣ与效应细胞分离，此半透膜允
许分子弥散旧Ｊ，Ｔ细胞增殖反应仍受显著抑制，提示
除细胞间直接接触外，ＭＳＣ可能通过产生可溶性因
子而发挥抑制效应。转化生长因子一Ｄ１（ＴＧＦ一１３１）、肝细胞生长因子（ＨＧＦ）ＥｇＡ０３、前列腺素Ｅ２
（ＰＧＥ２）¨０’１１ｏ及口引哚胺２，３一双加氧酶（ｉｎｄｏｌｅｍｉｎｅ２，
３－ｄｉｏｘｙｇｅｎａｓｅ，ＩＤＯ）∽’１２ｏ均被视为免疫抑制激活因
子。Ｎｉｃｏｌａ通过抗体中和实验证实：ＴＧＦ一１３１和ＨＧＦ介导ＭＳＣ的抑制效应，在加入骨髓基质细胞的ＭＬＲ
中同时加入抗ｒｈＴＧＦ一１３１和ｒｈＨＧＦ抗体，Ｔ细胞增殖反应得到一定程度的恢复一１。近来也有报道证实：中和ＴＧＦ一１３１后并未逆转ＭＳＣ的抑制活性拉川。
３．３ＩＤＯ介导的酶反应
实验证明，ＩＦＮ一１在促进ＭＳＣ抑制活性中起重
要作用。在培养液中加入抗ｒｈｌＮＦ．－ｙ抗体，能持续
抑制ＭＳＣ对ＣＤ４＋和ＣＤ８＋Ｔ细胞（甚至ＮＫ细胞）
的抑制活性【２Ｊ。但ＭＳＣ不抑制·纯化的ＣＩＭ．＋
ＣＲＴＨ２＋Ｔ细胞扩增，因为纯化的Ｔｈ２细胞群并不产
生ＩＦＮ一１，进一步支持ＩＦＮ－１可加强ＭＳＣ抑制作用的效应口ｊ。ＩＦＮ．＾ｙ对人ＭＳＣ免疫抑制活性的触发机
制与其促进ＭＳＣ表达ＩＤＯ有关，在共培养物中加入
色氨酸可恢复异基因Ｔ细胞增殖【１２‘１３｜。同样，近来
已有研究证明，ＰＧＥ２在人类ＭＳＣ所发挥的抑制活
性中也起作用【９’１３１，与ＩＤＯ相似，也是被ＩＮＦ一１诱导。
３．４ＭＳＣ对炎性因子的作用将ＭＳＣ与纯化的免疫细胞亚群共培养，成熟
ＤＣｌ（髓样Ｄｃ）细胞的ＩＦＮ－Ｙ分泌减少，ＤＣ２（淋巴样
万方数据