成骨诱导或干扰素γ预处理对胎儿骨髓源Flk-1+间充质干细胞免疫活性的调节

背景:骨髓间充质干细胞在修复异基因组织最终分化为特定细胞后,理论上会因MHC及共刺激分子上调而引起组织排斥,但实际上并没有发生排斥反应。推测骨髓间充质干细胞在异基因组织分化诱导及炎性因子微环境作用下,有可能分化成一种仍具有免疫调节活性的终末细胞,不被机体的免疫识别系统清除掉。目的:在体外运用成骨诱导及干扰素γ预处理来模拟体内组织分化及炎性因子微环境,观察在此作用下胎儿骨髓源Flk-1 间充质干细胞是否能够保持其在自然条件下所呈现的免疫学活性。设计、时间及地点:细胞学体外对照观察,于2007-09/2008-05在北京协和医学院基础学院完成。材料:2例骨髓样品取自流产胎儿,由北京回龙冠妇产医院提供。外周血样品取自15~35岁健康志愿者,由北京三○七医院提供。地塞米松等诱导因子和干扰素γ为美国Sigma公司产品。方法:Ficoll法分离胎儿骨髓单个核细胞,取白环层以上细胞,以1×106/cm2密度接种,贴壁法纯化,采用阴性分选法去除CD45 、GlyA 和CD34 细胞,分离扩增得到Flk-1 骨髓间充质干细胞。以淋巴细胞分离液梯度离心分离外周血单个核细胞,用于混合淋巴细胞培养实验及有丝分裂原刺激的淋巴细胞增殖实验。主要观察指标:流式细胞仪鉴定细胞表型,用成骨、成脂、成软骨和成内皮诱导液检测其分化潜能,成骨诱导或干扰素γ预处理后细胞表面抗原表达、对淋巴细胞增殖及活化抗原CD69、CD25表达的影响,对白细胞介素10和转化生长因子β分泌水平的影响。结果:光镜下骨髓来源的间充质干细胞为成纤维细胞样贴壁生长,均高表达Flk-1,同时高表达黏附分子CD29、CD44、CD105,造血细胞标志CD34、CD45呈阴性;可向成骨、成脂肪、成软骨和成内皮方向分化;低表达MHC-Ⅰ类分子,不表达MHC-Ⅱ类分子,成骨诱导能上调MHC-Ⅰ表达,干扰素γ预处理可上调MHC-Ⅱ表达。骨髓源Flk-1 间充质干细胞经成骨诱导7d或干扰素γ预处理48h后,仍呈低免疫原性,不激发异基因淋巴细胞增殖,抑制植物血凝素刺激的淋巴细胞增殖效果明显增强(t=2.57,P<0.05),可进一步抑制CD69和CD25的表达,ELISA检测显示其培养上清分泌白细胞介素10水平增强(t=2.66,P<0.05),但分泌转化生长因子β水平经成骨诱导后无明显变化,干扰素γ预处理后则明显升高。结论:经成骨诱导或干扰素γ预处理后,骨髓源Flk-1 间充质干细胞仍能保持低免疫原性,且免疫调节活性进一步提高。

Osteogenic differentiation or interferon-gamma pretreatment regulates immunological activities of human fetal bone marrow-derived Flk-1+ mesenchymal stem cell