2015年10月26日

研究表明干细胞疗法如何保护狼疮的骨骼

狼疮是一种自身免疫性疾病,患有疲劳,关节痛和肿胀,患骨质疏松症的风险也显着增加。临床试验表明,接受间充质干细胞移植可以大大改善狼疮患者的病情,但尚不清楚为什么这种治疗策略能如此有效。

现在,宾夕法尼亚大学的研究人员和同事们已经弄清楚了干细胞移植可以帮助在动物模型中保存骨骼的机制。 。在杂志发表的论文中 细胞代谢,他们表明,移植的细胞提供了称为Fas的关键蛋白的来源,该蛋白可改善Fas的功能。 干细胞通过多步骤的表观遗传作用。这项工作对狼疮以及干细胞移植已显示出希望的其他疾病的潜在治疗策略具有影响。

解剖学和细胞生物学系主任兼教授史松涛说:“当我们将干细胞用于这些疾病并将其放入循环中时,我们并不确切知道它们在做什么,但是看到它们非常有效。”宾夕法尼亚大学牙医学院的医学博士,论文的共同通讯作者。 “现在我们已经在狼疮模型中看到了骨形成 功能是通过完全出乎意料的机制挽救的。”

Shi与Penn Dental Medicine的Liu Shiyu,Liu Dawei,Chider Chen和Yang Ruili进行了合作。南加州大学的滨村一则(Kazunori Hamamura),莫里维尼亚(Alireza Moshaverinia)和刘瑶(Yao Liu);第四作者,第四通讯作者闫进

Shi及其同事之前已经证明,间充质干细胞可用于治疗动物模型中的各种自身免疫疾病。成功的举动值得欢迎,但研究人员并不十分了解这种方法为何如此成功。

“我们发现一次性注射干细胞将改善疾病的时间远远超出我们的预期,”施说。

他们知道移植的细胞并没有在很大程度上整合到受体的器官中,那么什么能使这种作用持续下去呢?研究人员开始怀疑,一种表观遗传机制正在起作用,该机制可能会永久性地重新调节受体基因的调控方式,从而将其从致病状态转变为正常状态。

为了研究这种可能性,研究小组研究了一种狼疮小鼠模型,他们先前已经证明,一次注射干细胞可以改善这种模型。通常,狼疮小鼠的骨髓间充质干细胞不能正常分化,因此产生新骨的能力明显降低。干细胞的注入逆转了这种异常,甚至在转移后长达12周也是如此。

为了寻找一种可以调节基因表达方式的表观遗传机制,研究人员随后分析了DNA甲基化作用于骨髓间充质干细胞基因启动子的模式。他们发现狼疮小鼠的模式与正常小鼠的模式明显不同,这一差异可以通过以下方式部分逆转 .

进一步的实验使研究人员能够将发生这种现象的途径拼凑起来。他们发现,当患有狼疮的小鼠接受干细胞输注时,Notch家族中的基因(已知参与骨干细胞自我更新和分化的基因)在启动子区域被高度甲基化。最终,他们发现狼疮小鼠的Fas蛋白功能异常,阻止其骨髓间充质干细胞释放microRNA分子,从而阻止了Notch启动子的甲基化。结果,狼疮小鼠的干细胞分化差,骨骼也较弱。

但是,当从健康的供体中注入干细胞后,捐赠的细胞会分泌称为外泌体的微泡,该微泡含有正常版本的Fas,病变细胞可以使用和再利用它们,从而恢复了它们自我更新和分化的能力,并促进了骨形成。 。的确,Shi的团队证明了由分泌的外来体单独递送的Fas可以挽救培养中狼疮骨髓干细胞的活性。

“细胞本身不产生Fas,但是它们可以使用供体的成分 抢救他们的功能,”他说。

为了了解此过程在不同情况下是否常见,Shi和同事现在正在探索干细胞疗法在其他疾病模型中获益的机制。

“您可以想象,如果您可以重复使用Fas,那么您也许还可以重复使用其他细胞成分来靶向其他疾病,” Shi说。



更多信息: 刘士玉等。 MSC移植通过狼疮Notch信号的表观遗传调控改善骨质减少, 细胞代谢 (2015)。 DOI:10.1016 / j.cmet.2015.08.018

孙凌云等。间充质干细胞移植可逆转系统性红斑狼疮小鼠和人类的多器官功能障碍, 干细胞 (2009)。 DOI:10.1002 / stem.68

期刊信息: 细胞代谢 , 干细胞

引文: 研究表明干细胞疗法如何保护狼疮的骨骼(2015年10月26日) 2020年10月13日检索 from //xasqxhb.com/news/2015-10-stem-cell-therapy-bone-lupus.html
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