新研究发现自噬调控间充质干细胞免疫功能及其机制

国际学术杂志《Autophagy》 近日在线发表了中国科学院上海生命科学研究院健康科学研究所张雁云研究组的新研究成果，首次揭示了自噬调控间充质干细胞免疫功能的作用及机制。

间充质干细胞(mesenchymal stem cell, MSC)是一群成体多能组织干细胞，不仅有跨胚层分化的能力，并具有其它干细胞不具有的免疫调节功能，已被用于治疗重症肝病、糖尿病和神经损伤等疾病。体内炎症微环境对MSC发挥免疫治疗功能至关重要，微环境中的免疫细胞和炎症因子活化MSC，诱导其免疫调节功能，同时炎症微环境也可诱导细胞自噬。但自噬对MSC免疫功能的调控作用及其对疾病干预的影响等目前仍不清楚，这些均涉及到MSC治疗的核心机制。

细胞自噬(autophagy)是真核生物中进化保守的对细胞内物质进行周转的重要过程。该过程中一些损坏的蛋白或细胞器被双层膜结构的自噬小泡包裹后，送入溶酶体(动物)或液泡(酵母和植物 )中进行降解并得以循环利用。

张雁云研究小组发现体内炎症微环境(主要炎症因子如干扰素-γ和肿瘤坏死因子-α)可诱导MSC自噬，而使用shRNA沉默自噬关键基因Beclin-1或Atg5抑制MSC自噬后，MSC对实验性自身免疫性脑脊髓膜炎(experimental autoimmune encephalomyelitis, EAE)的预防和治疗效果显著提高。进一步研究揭示，抑制MSC自噬可增加活性氧的产生，从而活化胞外信号调节激酶通路，上调环氧化酶-2表达并诱导其下游分子前列腺素E2的产生，增强MSC对EAE小鼠体内CD4+ T细胞活化和增殖的抑制作用，提高了疗效。同时，该研究还发现使用自噬抑制剂预处理MSC抑制自噬，也可增强其对EAE的疗效。

研究首次阐明炎症因子诱导的自噬对MSC免疫功能的调控机制，拓展了对炎症微环境影响MSC功能的认识，为优化MSC治疗的新策略提供了理论基础和实验依据。