漢氏聯(lián)合細(xì)胞科技專欄|干細(xì)胞的免疫調(diào)節(jié)功能,可以幫助白癜風(fēng)“找回”黑色素細(xì)胞
供稿機(jī)構(gòu):漢氏聯(lián)合高等研究院南開大學(xué)博士后工作站
作者:楊思俊博士
白癜風(fēng)是一種由黑色素細(xì)胞丟失引起的疾病。雖然不是一種傳染性或危及生命的疾病,但它會顯著降低病變廣泛患者的生活質(zhì)量。白癜風(fēng)在臨床上分為兩種類型:廣義型和節(jié)段型。
雖然白癜風(fēng)的發(fā)病機(jī)制尚不清楚,但針對黑素細(xì)胞和黑色素的自身免疫以及外周神經(jīng)功能 受損在白癜風(fēng)的發(fā)展中發(fā)揮作用是目前的研究主流。因此,紫外線療法和局部類固醇療法是兩種類型白癜風(fēng)的一線治療方法,基于它們對自身免疫的免疫抑制作用[1]。頑固性和穩(wěn)定的白斑病變可以通過自體表皮移植治療,包括吸水泡移植和微型移植[9,10]。
白斑的再著色取決于來自三個可能來源的可用黑素細(xì)胞:來自毛囊單位(是色素細(xì)胞的主要提供者)、來自白斑病變的邊界以及來自脫色區(qū)域內(nèi)未受影響的黑素細(xì)胞。黑色素細(xì)胞很少在沒有生長因子的 情況下進(jìn)行有絲分裂,因此,促有絲分裂因子被用于這種疾病的移植 治療。這個過程開始于毛囊周圍,由位于毛囊下部(漏斗部)的黑素細(xì)胞干細(xì)胞(MelSCs)的遷移而發(fā)生再染色[2-5]。
實(shí) 驗(yàn) 再 現(xiàn)
ADSCs(Adipose-derived stem cells)脂肪來源干細(xì)胞可以是在角質(zhì)形成細(xì)胞存在下培養(yǎng)的黑素細(xì)胞的生長因子來源。
科研人員在單獨(dú)施用人黑色素細(xì)胞或富含人脂肪來源干細(xì)胞后,在小鼠和大鼠中顯示出療效,已經(jīng)發(fā)現(xiàn),與僅施用純黑色素細(xì)胞相比,以 1:1、1:2或1:3比例混合培養(yǎng)的黑色素細(xì)胞和ADSCs(脂肪來源干細(xì)胞)具有更好的效果[2]。
盡管ADSCs(脂肪來源干細(xì)胞)和黑素細(xì)胞之間的相互作用是眾所周知的,但在Kim等人的研究中,證明了在預(yù)先接觸bFGF或EGF后ADSCs分泌HGF的增加[6]。他們表明,與單培養(yǎng)黑素細(xì)胞相比,共培養(yǎng)ADSC顯著刺激了黑素細(xì)胞的增殖和遷移。這可能與ADSCs 產(chǎn) 生的bFGF和黑色素細(xì)胞生長因子(MGF)的存在有關(guān)[6]。與角質(zhì)形成 細(xì)胞和黑素細(xì)胞單培養(yǎng)相比,在與ADSC的共培養(yǎng)中,TRP-2、E-鈣粘蛋白和N-鈣粘蛋白陽性表達(dá)的黑素細(xì)胞比例顯著增加。TRP-2(互變異構(gòu)酶多巴色素) 陽性表達(dá)的黑色素細(xì)胞被認(rèn)為是黑色素細(xì)胞前體,但TRP-1陽性被認(rèn)為是多樣化和成熟的[6,7]。
這是一個重要的結(jié)果,因?yàn)槲闯墒旌谏丶?xì)胞的數(shù)量越多,白癜風(fēng)治療的臨床結(jié)果就越好。此外,鈣粘蛋白-鈣依賴性細(xì)胞粘附受體參與細(xì)胞間相互作用。E-cadherin決定角質(zhì)形成細(xì)胞和黑色素細(xì)胞之間的粘附,N-cadherin促進(jìn)成纖維細(xì)胞和黑色素細(xì)胞之間的接觸。它們還在黑素細(xì)胞的分化中發(fā)揮作用[6,8]。這些研究已經(jīng)證實(shí),帶有脂肪干細(xì)胞的培養(yǎng)物會增加黑素細(xì)胞的增殖和遷移,同時減少它們的分化[6]。
另外,我們認(rèn)為白癜風(fēng)發(fā)病的主要機(jī)制之一在于黑色素細(xì)胞的增值遷移能力受影響,自身反應(yīng)性CD8+ T細(xì)胞是被認(rèn)為是破壞黑素細(xì)胞的主要嫌疑人[11]。因此,據(jù)報道局部使用自身免疫抑制劑,包括源自間充質(zhì)干細(xì)胞或者脂肪干細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子,由于其免疫調(diào)節(jié)特性,可成功促進(jìn)再色素沉著。
間充質(zhì)干細(xì)胞還可以通過NKG2D通路抑制CD8+T的增殖,同時誘導(dǎo)T細(xì)胞凋亡。在局部應(yīng)用抗氧化劑和生長因子的幫助下,使用藥劑來減少細(xì)胞氧化應(yīng)激也已被使用。已證明靜脈注射MSC可調(diào)節(jié)小鼠模型中活性氧化物質(zhì) (ROS) 的水平減少免疫抑制。
因此我們可以看到,干細(xì)胞干預(yù)白癜風(fēng)最重要的理論依據(jù)主要源于干細(xì)胞的免疫調(diào)節(jié)功能,即間充質(zhì)干細(xì)胞通過解除CD8+T細(xì)胞對黑色素細(xì)胞的免疫抑制,同時通過細(xì)胞因子的分泌提高毛囊周圍干細(xì)胞的活性,促進(jìn)其增值遷移。
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資料收集及翻譯審校: 西北農(nóng)林科技大學(xué)生物國際班——趙一笑