论文部分内容阅读
间充质干细胞(mesenchymal stem cell,MSC)是一种源于发育早期中胚层的多能干细胞,基于分化潜能,MSC对生物工程以及再生医学领域产生了巨大影响。而基于其强大的免疫调节能力,MSC被广泛用于众多免疫性疾病的治疗,包括血吸虫病,一种极易被忽略的感染免疫性疾病。然而,MSC的应用存在一些不足,如MSC尾静脉输入小鼠机体后易阻塞血管,引发实验小鼠死亡;MSC甚至有着成瘤及促瘤的风险。因此,MSC替代物寻求备受学者关注。胞外囊泡(extracellular vesicles,EVs)是一种可由多种细胞分泌的纳米级膜性小泡,参与细胞间信息的交流,而越来越多的研究证实,MSC产生的EVs在多种疾病模型中发挥着治疗作用,嫣然成为了最有希望的MSC替代物,而MSC-EVs是否在血吸虫感染疾病中发挥作用,目前未知。此外,众多研究发现,MSC可以通过旁分泌形式作用于肿瘤细胞进而影响肿瘤的进展。而EVs是细胞旁分泌的重要组成部分,那么极有必要探索MSC源EVs在肿瘤中的作用,揭示MSC对肿瘤作用机制的同时,也为MSC-EVs的临床安全应用提供数据。基于此,本课题分为了两个部分:一、人脐带间充质干细胞胞外囊泡对日本血吸虫性肝脏肉芽肿及纤维化的作用及机制探究;二、人脐带间充质干细胞胞外囊泡对肺腺癌作用及机制探讨。 一、人脐带间充质干细胞胞外囊泡对日本血吸虫性肝脏肉芽肿及纤维化的作用及机制探究 本部分,我们探究了人脐带MSC(human umbilical cord MSC,hUCMSC)及hUCMSC-EVs在血吸虫感染小鼠中的治疗潜力。我们发现,hUCMSC-EVs注入日本血吸虫感染小鼠后,可以显著延长感染小鼠生存期,减轻小鼠肝脏虫卵肉芽肿程度,且显著抑制血吸虫小鼠肝脏纤维化的发生及发展。机制研究发现,hUCMSC-EVs可以迁移至感染小鼠肝脏部位,抑制肝脏内星状细胞(hepatic stellate cells,HSC)活化及胶原生成。体外实验证实,hUCMSC-EVs显著抑制了人星状细胞株LX-2的活性及增殖,且抑制TGF-β1介导的HSC胶原生成。此外,hUCMSC-EVs可以显著降低感染鼠肝脏内及血液中IL-4的含量,以及Th2细胞的数量。这些结果提示,hUCMSC-EVs可以用于血吸虫疾病治疗,且或许对其他肝脏纤维化及Th2型免疫疾病存在治疗作用。 二、人脐带间充质干细胞胞外囊泡对肺腺癌作用及机制探讨 本研究中,我们首次发现,hUCMSC显著促使了肺腺癌荷瘤鼠瘤体的生长,而hUCMSC-EVs参与了hUCMSC对肺腺癌的促生长作用。接着,我们发现,体外受hUCMSC-EVs刺激后的肺腺癌细胞注入裸鼠皮下后,肿瘤生长能力显著增强。随后,我们的研究表明,hUCMSC-EVs介导的肺腺癌生长伴随着肺腺癌细胞的增殖能力升高以及凋亡减少。同时,进一步研究发现,miR-410在hUCMSC-EVs促进肺腺癌生长中发挥重要作用。分子机制研究表明,在肺腺癌细胞中,PTEN为miR-410的直接靶标,且体内外实验证实,受hUCMSC-EVs作用后的肺腺癌细胞,其PTEN表达减少。不仅如此,PTEN也在hUCMSC-EVs介导的促肺腺癌增殖及抑凋亡中发挥重要功能。我们的研究揭示,MSC-EV-miRNA轴在MSC与肿瘤的通讯中发挥重要功能。而MSC或者MSC-EVs的基因修饰,可能会降低其促瘤的可能,减少不需要的副作用,为其临床应用以及疾病治疗带来新的曙光。