类风湿关节炎(RA)是一种多种炎性细胞和细胞因子参与,最终导致关节软骨破坏的自身免疫疾病。有效抑制这些炎性细胞的活化、炎性细胞因子的分泌,修复受损的关节软骨,一直是RA治疗的研究热点。骨髓间充质干细胞(BMSCs)的免疫抑制作用及向多种组织分化的特性,为解决这一问题带来希望。本项目组初步研究发现异体BMSCs及其分化的软骨细胞在体外能显著抑制RA患者II型胶原(CII)特异性T细胞的活化及部分炎性细胞因子的分泌,提示异体BMSCs治疗RA的可能性。以此为基础,本课题旨在1. 研究异体BMSCs及其分化的软骨细胞对RA患者CII特异性T细胞、B细胞、单核细胞的免疫抑制作用及机制;2.研究异体BMSCs移植对RA动物模型(CIA)的影响;3.采用荷RA组织的联合免疫缺陷小鼠(SCID-HuRAg)模型,研究RA患者滑膜对BMSCs分化的软骨组织的作用;为采用BMSCs治疗RA提供依据。
rheumatoid arthritis;mesenchymal stem cells;immunosuppression;tissue engineering;therapy
类风湿关节炎(RA)是一种由多种炎性细胞和细胞因子参与,最终导致关节软骨破坏的自身免疫疾病。有效抑制这些炎性细胞的活化、炎性细胞因子的分泌是RA治疗的研究热点。骨髓间充质干细胞(BMSCs)为解决这一问题带来希望。本实验通过体内、外实验(1)成功建立了体外分离、鉴定骨髓间充质干细胞(BMSCs)的实验体系;(2)成功建立BMSCs在体外诱导其向软骨细胞分化的方法;(3)成功建立CII诱导的DBA1小鼠模型,C57BL/6小鼠模型,以及SCID-HuRAg模型;并在此基础上发现(1)BMSCs及其诱导分化的软骨细胞在体外可抑制RA患者T细胞的增殖、活化、分泌炎性细胞因子(IL-17A、IFN-γ和TNF-α)以及趋化能力;可提高抗炎细胞因子的表达(IL-4 和IL-10);并可抑制Th17、Th1亚群的表达,上调Th2亚群的表达,对Treg亚群并无明显影响;TGF-β1在介导抑制T细胞的作用中发挥重要的作用;(2)BMSCs及其诱导分化的软骨细胞体外可抑制RA患者B细胞的增殖,BAFF-R的表达,抗CII抗体以及免疫球蛋白(IgG,IgM和IgA)的产生;显著抑制幼稚型CD27-IgG+B细胞比例的降低和记忆型CD27+IgG+B细胞比例的升高,但对于CD27+IgD- B细胞无显著抑制作用;抑制B细胞的的趋化能力;TGF-β1在介导抑制B细胞的作用中也发挥重要的作用。(3)BMSCs体外可抑制RA患者单核细胞表达CD80和CD86,抑制其分泌细胞因子(TNF-α)和趋化能力。(4)通过初次免疫后第14d、22d尾静脉注射,异体BMSCs可显著抑制CIA小鼠模型的发病率、关节炎指数以及血清中CII抗体,以及TNF-α、IL-6、IL-17A、IL-8、MMP-3等细胞因子的产生,并可上调调节性B细胞(B10细胞亚群)、Treg的表达,抑制Th1细胞亚群、T17细胞亚群的升高。(5)但是,通过SCID-HuRAg模型发现,BMSCs诱导的软骨细胞并不能够抑制RA来源的滑膜细胞对其的侵袭破坏。上述结果提示(1)静脉注射异体BMSCs可能是RA一种潜在的治疗方法,但治疗时机的选择至关重要。(2) RA患者关节炎症控制不佳时,移植BMSCs诱导的软骨细胞修复RA受损的关节软骨,可能会再次受到破坏。