让人焦虑困扰的过敏性疾病,交给间充质干细胞!
2021-07-13

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过敏性疾病已成为全球健康问题,最普遍的过敏性疾病包括过敏性哮喘、过敏性皮肤病、过敏性鼻炎和过敏性结膜炎。

在过敏性疾病的治疗中,皮质类固醇、抗组胺药、抗白三烯和β2肾上腺素能受体激动剂暂时抑制炎症介质和免疫细胞。然而,长期治疗会导致各种不良反应。耐药性和不耐受性也限制了在某些患者中的应用。因此,急需一种新的治疗方法来治疗过敏性疾病。

间充质干细胞 

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来源

间充质干细胞 (MSC) 是在成人和新生儿组织中发现的多能、非造血基质前体细胞最常用的 MSC 来源是骨髓 (BM-MSC)、脂肪组织 (AD-MSC) 和脐带 (UCB-MSC)。

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作用机制

间充质干细胞可通过其自我更新和分化能力具有组织修复潜力,并且越来越被认为是免疫反应的调节剂。

MSCs 通过分化为各种类型的细胞来调节组织修复过程,例如脂肪细胞、软骨细胞、骨细胞、肌腱细胞、成纤维细胞、心肌细胞、骨骼肌细胞和神经元肝细胞。

MSC 有助于由多种疾病状态引起的受损组织的再生,包括心血管疾病、肝损伤、肾损伤、骨骼疾病和神经系统缺陷。

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MSCs 对免疫细胞的免疫调节作用

对于免疫调节功能,间充质干细胞施加在T细胞上,一个明显的抑制效果的B细胞,树突细胞(DC)和自然杀伤(NK)细胞,影响先天和适应性免疫。

越来越多的数据表明,MSCs对免疫细胞的作用取决于多种因子的分泌,包括肿瘤生长因子-β1(TGF-β1)、IL-10和前列腺素E2(PGE2)。近年来,MSC 分泌组,尤其是细胞外囊泡 (EV) 已在多种动物模型中显示出治疗效果。


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[MSCs 对免疫细胞的免疫调节作用]

哮喘

哮喘是一种炎症性疾病,其特征是气道炎症和收缩,导致气道结构变化,通常是对过敏原、感染或其他污染物的反应。

目前,吸入性皮质类固醇、β2-肾上腺素能受体激动剂和口服白三烯抑制剂用于控制哮喘症状,但不能促进受损组织的修复或从根本上治疗哮喘。


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多项研究表明,MSCs 可减少过敏性哮喘患者的肺部炎症和组织重塑。研究人员证明MSC 治疗是有效的,并且在通过卵清蛋白(OVA)攻击建立的嗜酸性粒细胞为主的哮喘小鼠模型中特异性降低了过敏性气道炎症 (AAI)。

多年来,多项研究报道了对 MSCs 在哮喘中的作用机制的进一步研究。研究表明 OVA 致敏后哮喘小鼠肺组织中具有 MSC 表型的细胞数量显着增加。在类似的小鼠模型中研究者发现许多用绿色荧光蛋白转染的小鼠 BM-MSC 迁移到肺组织并改善了支气管哮喘。

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[间充质干细胞对哮喘的免疫调节作用]

在哮喘的发展过程中,间充质干细胞通过抑制 DC 迁移和募集来阻止 DC 和 T 细胞分化的抗原呈递过程。此外,间充质干细胞通过抑制 Th1 和 Th17 细胞的反应,促进抗炎 M2 巨噬细胞极化以抑制中性粒细胞活化。巨噬细胞通过吞噬 MSC 转化为抗炎 M2 表型。

同样,MSCs 也抑制 Th2 反应以阻止 B 细胞的 IgE 分泌、嗜酸性粒细胞的活化和 MCs 的脱颗粒。此外,间充质干细胞通过调节可溶性因子(包括 HO-1、IDO 和 TGF-β)来增强 Tregs 的数量和 IL-10 分泌。MSC 还通过诱导半成熟 DC 表型和增加 M2 巨噬细胞的 IL-10 分泌来促进 Treg 功能。


特应性皮炎(AD)

AD,俗称特应性湿疹,是一种典型的皮肤炎症性疾病,以湿疹性皮肤病变和严重瘙痒为特征。

大约 20% 的儿童和 10% 的成年人患有 AD。这些患者,尤其是中度至重度类型的患者,通常会出现与睡眠障碍相关的抑郁和焦虑情绪。

过敏性皮肤病过程中,MSCs通过介导PGE2抑制DC迁移和募集。间充质干细胞抑制 Th 细胞分化和 Th1、Th2 和 Th17 细胞的反应,但促进 Tregs 的数量和功能。此外,MSCs 抑制 CD8 + T 细胞的细胞因子产生并抑制 B 细胞的增殖和 IgE 分泌。此外,MSCs 通过调节 PGE2 和 TGF-β1 抑制 MC 活化和脱颗粒。

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[间充质干细胞对过敏性皮肤病的免疫调节作用]

MSCs 在 AD 中的临床价值已通过临床试验(I/IIa 期)得到证实。研究发现发现脐带间充质干细胞的移植可以显著降低 55% 的中重度 AD 患者的湿疹面积和严重程度指数 (EASI) 评分。

此外,接受脐带间充质干细胞的患者的调查员总体评估 (IGA) 评分和 SCORing 特应性皮炎 (SCORAD) 评分分别降低了 33% 和 50%。特别是,瘙痒评分下降了 58%。此外,脐带间充质干细胞降低了患者血液中的血清 IgE 水平和嗜酸性粒细胞计数,而没有发生任何不良事件。

该临床研究首次证实了同种异体 MSC 对 AD 的疗效和安全性。

过敏性鼻炎 (AR)

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AR 的特点是鼻痒、打喷嚏、流鼻涕和鼻塞,是一种普遍但未被充分认识的鼻粘膜炎性疾病。吸入过敏原后,鼻粘膜中的 DC 将过敏原呈递给 DLN 中的 T 细胞,从而引起 Th2 型过敏反应。Th2 相关细胞因子的释放增加了 B 细胞的 IgE 产生和鼻组织中嗜酸性粒细胞的募集。

过敏原与 MC 上的过敏原特异性 IgE 结合,导致组胺的分泌,从而导致 AR 的早期症状。目前,AR治疗主要包括MC稳定剂、抗组胺药、白三烯受体拮抗剂和类固醇。

此外,过敏原特异性免疫疗法有可能治愈 AR。然而,即使采用最好的药物治疗,大约 20% 的 AR 患者仍然有严重的症状。

近年来,MSCs 已被证实可以抑制炎症,作为治疗 AR 的一种有前途的疗法。间充质干细胞通过上调 IFN-γ 水平增强 Th-1 免疫反应,同时它们通过下调 IL-4、IL-5 和 IL-10 表达来抑制 Th-2 免疫反应。

过敏性结膜炎 (AC)


AC是最常见的黏膜过敏性疾病,其特征是水肿、眼睑肿胀、打喷嚏和瘙痒。包括抗组胺药、鼻内皮质类固醇和抗白三烯在内的一般疗法对缓解 AC 症状具有良好的效果。过敏原免疫疗法是对新疗法反应不佳的患者的潜在选择。然而,这些疗法的不良反应以及对 AC 控制不佳的患者的治疗仍然是巨大的挑战。

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研究发现,从TNF-α (MSC-CMT) 刺激的MSCs 局部滴注 CM 显着减轻了豚草花粉诱导的实验性 AC 的临床症状。

同时, MSC-CMT 显着降低了炎症细胞的数量和相关分子的水平,如 NF-κB p65、TNF-α 和 IL-4。此外,在体外,MSC-CMT 还降低了 B 细胞中的 MC 活性和 IgE 水平,并减轻了组胺诱导的血管通透性过高。在体内,MSC-CMT 还抑制 IgE 和组胺的分泌、MCs 的募集和活性以及结膜血管的高渗透性。


这些结果表明 MSC-CMT 在 AR  抗过敏作用的有效性。


累积的研究表明,MSCs 的临床应用具有潜在的未来,尤其是在过敏性疾病中。未来,许多过敏性疾病,如哮喘、鼻炎、皮炎、结膜炎和过敏反应,都将受益于MSC给药,使常规治疗无法治愈的过敏性疾病患者受益。