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間充質(zhì)干細(xì)胞有望通過治療患者酒精性肝病
閱讀:437 發(fā)布時(shí)間:2020-2-14 酒精性肝病(ALD)是范圍內(nèi)發(fā)病率和死亡率高的慢性肝病的主要原因。根據(jù)近的一項(xiàng)回顧,中國的酒精性肝病患病率約為4.5%,令人震驚的是,它將超過美國(6.2%)和歐洲國家(6%),并且已經(jīng)使鄰國日本(1.56-2.34)相形見絀。
酒精性肝病是一種復(fù)雜的疾病,涵蓋了廣泛的肝病灶,包括脂肪變性,酒精性肝炎(AH),進(jìn)行性纖維化,肝硬化和肝細(xì)胞增生癌,可能會(huì)分別,同時(shí)或依次在患者中發(fā)生。酒精性肝炎是壞死性炎癥過程可能導(dǎo)致在40%的病例肝硬化由于其與纖維化的進(jìn)展關(guān)聯(lián),并且患者無酒精性肝炎處于發(fā)展肝硬化。
嚴(yán)重的酒精性肝炎與*的短期死亡率相關(guān),在3個(gè)月時(shí)約20–50%,是致命的疾病之一。盡管細(xì)胞損傷,氧化應(yīng)激,炎癥和細(xì)菌易位是酒精性肝病的驅(qū)動(dòng)因素,并且已經(jīng)進(jìn)行了多次嘗試來改善患者的預(yù)后,但是對于酒精中毒和糖皮質(zhì)激素暴露于重癥患者,仍然沒有比這更成功的治療方法。
間充質(zhì)干細(xì)胞(MSC)是可以從許多的身體部位,如骨髓(BM)[獲得多能性細(xì)胞群],脂肪組織,臍帶和胎盤。這些細(xì)胞易于分離,可以在培養(yǎng)中迅速擴(kuò)增并分化為多種細(xì)胞譜系,似乎是細(xì)胞療法的理想來源。
先前的研究表明,TSG-6能夠抑制許多信號(hào)傳導(dǎo)途徑,例如有絲分裂原激活的蛋白激酶(MAPKs)途徑和核因子(NF)-κB途徑,并且這些信號(hào)傳導(dǎo)途徑也已經(jīng)被在酒精性肝病。
以前的研究還報(bào)告說,信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活子3(STAT3)信號(hào)傳導(dǎo)途徑在ALD的發(fā)病機(jī)理,和急性酒精攝入能激活STAT3信號(hào)。然而,尚不清楚STAT3信號(hào)傳導(dǎo)與AH如何相關(guān)以及MSC是否可以通過TSG-6和/或與STAT3信號(hào)傳導(dǎo)相互作用來發(fā)揮其在AH中的功效。因此以研究以下三個(gè)問題:首先,確認(rèn)MSCs對AH的療效;第二,探討TSG-6與MSCs對AH的療效的關(guān)系。第三,研究STAT3信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與MSCs治療AH的相關(guān)性。
使用8-10周齡的雌性小鼠,引入兩劑以上的乙醇管飼來誘導(dǎo)更嚴(yán)重的酒精性肝炎(AH)。
在建模期的第3天,第6天和第11天,給AH組的小鼠灌胃單劑量的乙醇(31.5%乙醇(v / v),400μl/小鼠),而給對照組的小鼠灌胃等溫的糊精麥芽糖(45%(w / v),400μl/小鼠)。
在第10天,將有或沒有轉(zhuǎn)染的MSC腹膜內(nèi)(ip)給予AH + MSC,AH + sc-MSC,AH + siTSG-6-MSC和AH + MSC + AG490組(5×10 6細(xì)胞/小鼠);注射MSC后,向AH + MSCs + AG490組(20μg/小鼠,腹腔注射)再加一劑AG490。
直到第11天,盡管AH組的肝臟/體重比與對照組相比更高,但所有組之間均觀察到相似的體重增加。腹膜內(nèi)注射MSCs(5×10 6個(gè)細(xì)胞/小鼠)可顯著改善肝臟損傷參數(shù),例如肝臟/體重比。
在對照組中,除肝細(xì)胞膨脹外,沒有發(fā)現(xiàn)明顯的肝損傷跡象( i,n)。與這些數(shù)據(jù)一致,我們觀察到腹膜內(nèi)注射MSCs(5×10 6個(gè)細(xì)胞/小鼠)顯著抑制了全身和肝臟的炎癥反應(yīng),這反映在促炎細(xì)胞因子(即白介素(IL)-6,TNF-α,環(huán)-加氧酶(Cox)-2)與AH組相比,AH + MSC組的抗炎細(xì)胞因子(即IL-10,TSG-6)升高。
接下來研究了MSC在AH中發(fā)揮治療作用的機(jī)制。由于大量的研究報(bào)告,通過分泌作用,干細(xì)胞TSG-6在其他疾病模型,試圖調(diào)查是否間充質(zhì)干也由TSG的策略,通過分泌TSG-6工作-6擊倒并模仿。
與未經(jīng)治療的AH小鼠相比,腹腔注射5×10 6個(gè)細(xì)胞/小鼠可顯著降低肝/體重比,肝酶以及血液和肝脂質(zhì)。但是,腹膜內(nèi)注射5×10 6 siTSG-6-MSCs /小鼠后,這些作用明顯減弱,但是腹膜內(nèi)注射5×10 6 sc-MSCs /小鼠后這些作用并未受到影響。同時(shí),ipTSG-6(10μg/小鼠)的腹膜內(nèi)注射顯示出與MSC或sc-MSC注射相當(dāng)?shù)男ЧQ趸瘧?yīng)激是ALD的已知驅(qū)動(dòng)因素。
研究人員觀察到與未治療的小鼠相比,腹腔注射5×10 6個(gè) MSC /小鼠顯著降低了肝MDA,但增加了GSH的肝儲(chǔ)備,而注射siTSG-6-MSC卻顯著否定了sc-MSC,這與未治療的小鼠明顯相反rmTSG-6的給藥模擬了MSC或sc-MSC的作用。
類似地,5×10周的腹膜內(nèi)注射6的MSC /小鼠顯著緩解了肝脂肪變性,肝細(xì)胞氣球,壞死性炎癥和相應(yīng)的組織學(xué)分?jǐn)?shù)。
根據(jù)這些發(fā)現(xiàn),siTSG-6-MSC而非sc-MSC顯著降低了IL-6,TNF-α和Cox 2的水平(a –h)并增強(qiáng)了IL-10和TSG-6(a –h)。 5i–n)小鼠血液和肝臟發(fā)炎的水平。rmTSG-6的外源給藥產(chǎn)生的結(jié)果與MSC和sc-MSC相似,但與siTSG6-MSC無關(guān)。間充質(zhì)干細(xì)胞通過分泌TSG-6抑制STAT3信號(hào)傳導(dǎo)減少乙醇誘發(fā)的肝損傷
探討可能的作用機(jī)制在小鼠MSCs的影響底層啊,評估了STAT3信號(hào),因?yàn)镾TAT3據(jù)報(bào)道,ALD發(fā)揮顯著作用。研究人員觀察到STAT3信號(hào)傳導(dǎo)的AH組顯著激活相比于正常對照組,通過增加的磷酸化STAT3(P-STAT3)的水平所反映,盡管STAT3水平?jīng)]有改變。 腹膜內(nèi)給予MSC或sc-MSC但未給予siTSG-6-MSC(5×10 6個(gè)細(xì)胞/小鼠)后,p-STATs水平顯著降低,但與未治療的小鼠相比,STAT3水平?jīng)]有變化。
此外,rmTSG-6的腹膜內(nèi)注射產(chǎn)生磷酸化STAT3的類似抑制到MSC或SC-MSC的,而STAT3不受影響所示。
有趣的是,與單獨(dú)給予MSC相比,腹膜內(nèi)注入AG490(一種STAT3信號(hào)抑制劑)和MSC可以進(jìn)一步抑制p-STAT3,但不能抑制STAT3水平,這也導(dǎo)致AH的改善更為明顯。所有這些數(shù)據(jù)均支持MSC通過TSG-6發(fā)揮作用,進(jìn)而可能抑制STAT3信號(hào)傳導(dǎo)。