Mesenchymal stem cells and their immunogenicity in transplantation research
YANG Jindong; ZHAO Zhenlin
Department of General Surgery, the Second Hospital of Shanxi Medicial Univerdity, Taiyuan 030001, China
[Abstract] Objective: To investigate the mesenchymal stem cells of the immunogenicity and rMSCs in clinical transplantation. Methods: Immunohistochemistry identified rMSCs surface rat LA-ABC, rat LA-DR, CD80, CD86 molecules, and using flow cytometry and their contents; immunohistochemistry rMSC surface MHCI, Ⅱ molecule identification. Results: rat LA-ABC molecules in rat mesenchymal stem cell surface expression was 13.08%, while rat LA-DR and CD80, CD86 molecules in rat mesenchymal stem cells are not expressed on the surface were not suits the week the surface of blood lymphocytes PBLs of rat LA-ABC, rat LA-DR, CD80, CD86 expression of these molecules were 92.71%, 22.39%, 14.08%, 9.03%. Cells were observed under light microscope staining, nuclei were stained in brown positive cells. Conclusion: MSC have multilineage differentiation potential, characteristics and stability; MSC did not express MHC Ⅱ molecules, did not express or very low expression of MHCI molecules, can escape the host immune system rejection, allogeneic MSC can enter the host cell, and long-term existence. MSC with low immunogenicity, greatly reduce the clinical transplant rejection and graft versus host disease, improve the survival rate of clinical transplantation.
[Key words] Bone marrow-derived mesenchymal stem cells; Immunogenicity; Transplant; Clinical appication
间充质干细胞(mesenchymal stem cell,MSC)是指源自未成熟的胚胎结缔组织的细胞。是可形成多种细胞类型的多能干细胞[1]。大鼠间充质干细胞(Rats MSCs)作为中胚层发育的早期细胞,其具备自我更新与多向分化的能力,经体外培养后可以进一步分化为骨细胞、软骨细胞等[2]。rMSCs除了在骨髓中主要存在之外,在大鼠机体的脂肪、血液、肺以及脐血中都有存在,因此随着近年来组织细胞学的发展,间充质干细胞在临床移植方面的应用也正不断扩大[3]。为探讨研究间充质干细胞的免疫原性以及rMSCs在临床移植中的应用,本文将所进行的免疫原性实验及分析报道如下:
1 资料与方法
1.1 材料与方法
实验所用Wistar雄性大鼠,180~200 g,由山西医科大学生理教研室提供。
1.2 试剂与仪器
胎牛血清(杭州四季青公司);L-DMEM(美国HYCLONG公司);丝裂霉素C(日本协和发酵工业株式);大鼠白细胞抗原(rat LA)(美国Sigma公司);绿色荧光蛋白(GFP)质粒(美国Sigma公司);胶原酶V(美国Sigma公司);MHCI单抗、MHCⅡ单抗 abcam公司。低温水平离心机,TGL系列,国产;OlYMPUS荧光显微镜,BX41-32P02-FLB3,日本;OLYMPUS倒置显微镜,CKX31-A12PHP;日本。
1.3 实验方法
依次分别为间充质干细胞分离培养分化[4],流式细胞仪检测,细胞RNA的提取、反转录和扩增[5-7],外周血淋巴细胞PBLs杀伤活性试验[8-9],免疫组化法。
1.4 统计学方法
所得数据均采用SPSS 13.00软件包进行统计处理,数据以均数±标准差(x±s)表示,组间比较进行t检验,计数资料进行χ2检验,P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 大鼠间充质干细胞与外周血淋巴细胞的表达率
通过流式细胞仪检测比较,rat LA-ABC分子, rat LA-DR以及CD80、CD86分子在大鼠间充质干细胞rMSCs的表面和外周血淋巴细胞PBLs的表面的表达情况,t检验结果示:rat LA-ABC在rMSCs表面表达率低于在PBLs表面表达率,rat LA-DR分子在rMSCs表面不表达,在PBLs表面低表达(P<0.01);CD80,CD86在rMSCs表面不表达,在PBLs表面低表达(P<0.05),差异具有统计学意义,可认为rMSC具有免疫原性,抑制at LA-ABC分子, rat LA-DR以及CD80、CD86分子的表达。具体如表1。
通过对3代MSC免疫组织化学染色方法发现,光学显微镜下细胞染色情况为细胞核中有棕黄色染色者为阳性细胞。见图1~3。
3 讨论
MSC是一种可发现于多种成人和胚胎组织中具有多向分化潜能的细胞,其主要存在区域为成人骨髓。MSCs在形态上为对称的成纤维细胞,因而具备免疫抑制与刺激双重功能[10]。而且其免疫效应对于其临床应用非常重要的。免疫原性(immunogenicity)指抗原分子能够刺激免疫细胞使之活化、增殖和分化,并最终产生抗体及效应T淋巴细胞的性能[11]。免疫原性是抗原最重要的性质,一种抗原能否成功地诱导宿主产生免疫应答主要取决于抗原性质、宿主的反应性以及免疫方式三方面的因素:已有试验数据提示MSCs具有低免疫原性特征,这在同种异体或不匹配移植研究中具有重要意义。MSCs的低免疫原性已在体内研究得到证实[12-13]。
由于MSCs目前可以再体外环境下完成稳定分离,而且扩增迅速,因此其的低免疫原性、支持造血及多向分化潜能等显著或潜在优势使得MSCs具备广泛应用前景。例如一旦将异基因造血干细胞与人脐带MSCs进行共同移植,这将在临床上大大降低移植排斥及移植物抗宿主病,进而促进造血干祖细胞归巢与植入,提高临床移植的存活率[14]。除此以外,由于MSCs为多能干细胞,具有“横向或者跨系分化”能力,进而可以多方位的体外分化为各类组织细胞[15],因此其在治疗神经系统疾病、心脏疾病、肾脏疾病、糖尿病等常见疾病的临床治疗中均有着广阔的发展前景。
[参考文献]
[1]赵霞,贺韦东,马秀明,等.骨髓MSCs体外对T淋巴细胞分泌IL-2、lL-4功能的影响[J].中国免疫学杂志,2008,24(2):126.
[2]Le Blanc K,Ringden O.Immunomodulation by mesenchymal stem cells and clinical experience[J].J Intern Med,2007,262(5):509-525.
[3]董毅,李庆生,夏瑞祥,等.人骨髓间充质干细胞对再生障碍性贫血患者T细胞增殖影响的体外实验[J].中国组织工程研究与临床康复,2008,12(25):4807. (责任编辑:南粤论文中心)转贴于南粤论文中心: http://www.nylw.net(南粤论文中心__代写代发论文_毕业论文带写_广州职称论文代发_广州论文网)