朱舜之，朱慧志

(1.安徽中醫(yī)藥大學(xué)研究生部，合肥230038;2.安徽中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院 呼吸內(nèi)科，合肥230031)

支氣管哮喘的藥物治療一直以來主要以吸入糖皮質(zhì)激素加長(zhǎng)效β2受體激動(dòng)劑為主，然而其并不能完全有效的控制哮喘的發(fā)作以及減緩氣道炎癥和氣道重塑［1］。BMSCs作為一種免疫調(diào)節(jié)細(xì)胞，可以有效的調(diào)節(jié)免疫紊亂，改善哮喘氣道炎性反應(yīng)，在治療哮喘的過程中起到重要的作用。

1 BMSCs的生物學(xué)特點(diǎn)

1.1 生長(zhǎng)特點(diǎn)及表面標(biāo)志物 BMSCs對(duì)塑料底物具有貼壁性，可以聚集形成均勻的集落，在未分化狀態(tài)下生長(zhǎng)后其外形可呈紡錘形、梭形和不規(guī)則形等;其生長(zhǎng)曲線表現(xiàn)為在最初階段生長(zhǎng)比較緩慢，接著進(jìn)入指數(shù)生長(zhǎng)階段，生長(zhǎng)開始迅速，最后進(jìn)入生長(zhǎng)平臺(tái)期［2］。BMSCs并沒有特異性的表面抗原，它表達(dá)肌肉、間質(zhì)細(xì)胞、上皮及內(nèi)皮細(xì)胞的表面抗原，但并不表達(dá)CD34、CD11b/c、CD45等造血細(xì)胞的表面抗原及B71、B72、HLA-DR抗原等。2006年國(guó)際細(xì)胞治療協(xié)會(huì)提出了BMSCs鑒定的最低標(biāo)準(zhǔn)［3］:1)細(xì)胞能夠通過塑料組織培養(yǎng)皿貼壁生長(zhǎng);2)95%以上的細(xì)胞表面抗原表達(dá) CD105、CD73、CD90，但不表達(dá) CD45、CD34、CD14 或 CD11b、CD79α 或 CD19、HLA-DR;3)具有分化為骨、脂肪及軟骨細(xì)胞的能力。

1.2 具有自我更新能力及多分化潛能 BMSCs是來源于發(fā)育早期中胚層的一類細(xì)胞群體，具有自我更新、高度增殖能力，并且在特定的誘導(dǎo)條件下具有多向分化的潛能，可以向多種組織如骨、軟骨、神經(jīng)、脂肪及基質(zhì)細(xì)胞等增殖分化［4］。同時(shí)由于BMSCs的低免疫原性和免疫調(diào)節(jié)能力，其在急性移植抗宿主病及自身免疫性疾病中可有效抑制炎癥反應(yīng)，具有免疫調(diào)節(jié)作用。相關(guān)研究［5］也顯示BMSCs移植可以減輕肺部炎癥反應(yīng)，具有明顯的治療作用。

2 BMSCs干預(yù)支氣管哮喘的機(jī)制

哮喘是由多種細(xì)胞和細(xì)胞組分參與的氣道慢性炎癥性疾患，對(duì)于哮喘的發(fā)病機(jī)制目前仍不清楚。而隨著對(duì)其不斷深入研究，人們發(fā)現(xiàn)對(duì)于哮喘的發(fā)病機(jī)制不應(yīng)只局限于肺部組織，同時(shí)還存在一個(gè)全身的反應(yīng)機(jī)制，逐漸認(rèn)識(shí)到骨髓反應(yīng)機(jī)制對(duì)哮喘的發(fā)病有著重要的影響，諸多研究證實(shí)了骨髓干細(xì)胞參與了哮喘的氣道炎癥［6］。初始的相關(guān)研究局限在骨髓造血干細(xì)胞對(duì)哮喘效應(yīng)細(xì)胞的影響，之后又發(fā)現(xiàn)BMSCs也參與了對(duì)哮喘氣道炎癥的免疫調(diào)控。

2.1 BMSCs減輕氣道炎癥反應(yīng):調(diào)節(jié)Th1/Th2失衡Th1/Th2細(xì)胞平衡失調(diào)，機(jī)體免疫耐受功能受損，免疫細(xì)胞及其成分對(duì)機(jī)體自身組織結(jié)構(gòu)和功能的破壞，導(dǎo)致哮喘發(fā)病。Th1和Th2都是由Th0細(xì)胞分化而來，Th1分泌IFN-γ、IL-12等細(xì)胞因子，參與機(jī)體的免疫應(yīng)答，調(diào)節(jié)正常免疫功能，減緩及預(yù)防哮喘的發(fā)作;而Th2則通過釋放IL-4、IL-5、IL-13等，對(duì) T細(xì)胞分化產(chǎn)生影響，導(dǎo)致炎癥細(xì)胞增加、氣道高反應(yīng)性，參與哮喘的發(fā)病。二者構(gòu)成復(fù)雜而有序的細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)，彼此行使各自的生理功能，從而調(diào)節(jié)機(jī)體的正常免疫應(yīng)答過程［7］。因此，Th1/Th2平衡是維持機(jī)體正常免疫功能非常重要的一個(gè)因素，哮喘患者由于Th2細(xì)胞分化過度，Th2細(xì)胞功能增加，分泌大量炎癥細(xì)胞，引起并加重氣道高反應(yīng)和氣道炎癥，誘發(fā)哮喘。研究［8］表明，BMSCs驅(qū)動(dòng)免疫調(diào)控轉(zhuǎn)變 Th1/Th2平衡，移植BMSCs能夠顯著減少氣道及肺組織內(nèi)炎癥細(xì)胞數(shù)目、浸潤(rùn)及過量的黏液生成，降低Th2免疫球蛋白和Th2細(xì)胞因子，減輕Th2的免疫損傷，減少哮喘的發(fā)病。GE X等［9］通過對(duì)慢性哮喘小鼠移植BMSCs后，發(fā)現(xiàn)BMSCs移植能提高哮喘小鼠IL-12水平并降低IL-4，使Th1/Th2再趨于平衡，緩解哮喘病情。最新的研究［10］也顯示，移植BMSCs能夠降低Th2細(xì)胞因子，減少 IL-4、IL-5、IgE、IgG1的分泌，提高 IL-12，從而使Th1/Th2趨于平衡。

2.2 BMSCs治療哮喘的機(jī)理:介導(dǎo)CD4+CD25+Treg調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Treg)是機(jī)體內(nèi)存在的具有免疫抑制性的T淋巴細(xì)胞亞群，在保持自身耐受方面起重要作用。其中CD4+CD25+Treg是天然存在的Treg，是Treg的主要組成成分，對(duì)機(jī)體免疫系統(tǒng)產(chǎn)生重要的調(diào)節(jié)作用［11］。研究［12］表明，哮喘是一種變態(tài)反應(yīng)性疾病，因外周免疫耐受機(jī)制發(fā)生缺陷而致病，其CD4+CD25+Treg功能、數(shù)量下降;而 CD4+CD25+Treg可抑制Th1和Th2細(xì)胞的表達(dá)，抑制TH1細(xì)胞的免疫應(yīng)答。所以CD4+CD25+Treg減少，機(jī)體外周免疫耐受受損，機(jī)體免疫功能紊亂也是哮喘發(fā)病的重要原因。戈霞暉等［13］對(duì)哮喘小鼠移植BMSCs發(fā)現(xiàn)可上調(diào)其外周血CD4+CD25+Treg比例，減少肺泡灌洗液中炎性細(xì)胞數(shù)量，降低炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)，明顯減輕哮喘小鼠氣道炎癥及氣道重塑程度。H.KAVANAGH等［14］通過對(duì)哮喘大鼠移植MSCs，結(jié)果發(fā)現(xiàn)相對(duì)于模型組，MSCs組大鼠的CD4+CD25+Treg比例明顯升高，肺泡灌洗液中IL-4、IL-13明顯下降，而IL-10升高;而通過對(duì)MSCs組大鼠予環(huán)磷酰胺降低CD4+CD25+Treg后，其調(diào)節(jié)IL-4、IL-13、IL-10功能則喪失，而調(diào)節(jié)嗜酸性粒細(xì)胞功能不受影響，提示MSCs不僅可以誘導(dǎo)CD4+CD25+Treg的表達(dá)，提高其比例，同時(shí)MSCs功能的發(fā)揮也依賴于Treg機(jī)制的調(diào)節(jié)。

2.3 BMSCs改善哮喘的關(guān)鍵環(huán)節(jié):抑制樹突狀細(xì)胞成熟 哮喘是由多種細(xì)胞(如氣道上皮細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞等)及細(xì)胞組分參與的氣道慢性炎癥性疾?。?5］。其中樹突狀細(xì)胞(DC)在維持機(jī)體免疫反應(yīng)和耐受方面發(fā)揮重要的作用，是哮喘發(fā)病的始動(dòng)環(huán)節(jié)。哮喘患者氣道內(nèi)DC較正常人明顯增多，且呈過度成熟狀態(tài)。可以通過其表面膜上的OX40L與初始T細(xì)胞表面的共刺激分子OX40相結(jié)合，并啟動(dòng)信號(hào)誘導(dǎo)分泌IL-4和生成主要Th2細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子GATA-3，誘導(dǎo)初始T輔助細(xì)胞的活化與極化。被活化的Th細(xì)胞能夠分泌IL-4，并向Th2細(xì)胞分化，而新分化的Th2細(xì)胞通過分泌IL-4、IL-5、TNF等，刺激氣道內(nèi)嗜酸性粒細(xì)胞、肥大細(xì)胞等炎癥細(xì)胞增多以及IgE的合成，從而引起氣道過敏性炎癥反應(yīng)［16］。研究證明，BMSCs能夠抑制單核細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)镈C［17］，抑制IL-4介導(dǎo)的CD14+單核細(xì)胞向DC的轉(zhuǎn)化，且這種抑制具有可逆性;可以顯著下調(diào)DC的CD83表面的表達(dá)而影響其成熟;下調(diào)DC表面的抗原呈遞分子HLA-DR、CD1a和共刺激分子CD80、CD86的表達(dá)，使IL-12分泌減少。另有研究［18］表明，BMSCs不但能抑制DC的成熟和抗原呈遞功能，而且能抑制其遷移能力。劉文華等［19］通過將MSCs與DCs共培養(yǎng)，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)其上清液分泌IL-10明顯升高，IL-12降低，DCs成熟受到抑制，CD80、CD86、MHC-II及OX62的表達(dá)下降;同時(shí)發(fā)現(xiàn)外源性IL-10能增加上清液中IL-10水平而降低IL-12及DCs表面標(biāo)志物的表達(dá)，加入IL-10NA則作用相反;而JAK抑制劑(AG490)能明顯降低IL-10分泌和(P-)JAK1和(P-)STAT3表達(dá)，從而認(rèn)為MSCs可能通過IL-10和JAK1/STAT3信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路抑制DCs成熟和功能。

3 小結(jié)

BMSCs具有免疫抑制作用，能夠強(qiáng)烈抑制同種異體抗原反應(yīng)引起的免疫反應(yīng)，而對(duì)于正常機(jī)體的免疫防御功能基本沒有影響;同時(shí)由于BMSCs免疫原性低，即使是HLA不匹配的個(gè)體在移植時(shí)也可不使用免疫抑制劑。綜上所述，BMSCs主要通過發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用改善哮喘病情，可以減輕哮喘氣道及肺組織內(nèi)炎癥細(xì)胞數(shù)目及浸潤(rùn)，調(diào)節(jié)Th1/Th2細(xì)胞失衡，減少炎癥細(xì)胞及因子的分泌，上調(diào)CD4+CD25+Treg比例，使機(jī)體恢復(fù)正常的免疫應(yīng)答功能。

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