2020年7月10日,來自日本大阪大學和京都大學的研究人員研究了干細胞療法針對不同的患者卻治療結果不一致的可能原因,發(fā)現(xiàn)這可能要歸咎于宿主因子,而不僅僅是干細胞療法本身,相關研究結果于2020年7月10日在線發(fā)表在《Molecular Therapy》期刊上,論文標題為“Adiponectin Stimulates Exosome Release to Enhance Mesenchymal Stem-Cell-Driven Therapy of Heart Failure in Mice”。
間充質(zhì)干細胞(MSC)有潛力分化為一系列不同的細胞類型,包括骨細胞、脂肪細胞和肌肉細胞。但是,它們刺激受損組織修復的能力引起了全球科學家們的興趣,而且MSC在治療心臟病、肝硬化和糖尿病等疾病方面顯示出了積極的治療效果。然而,盡管一些臨床試驗取得了成功,但是科學家們?nèi)噪y以解釋MSC療法有時會產(chǎn)生的不同結果。
圖源:《Molecular Therapy》
論文第一作者、大阪大學的Yuto Nakamura解釋道,“我們近期報道,作為脂肪細胞分泌的一種在肌肉再生中起著重要作用的有益激素,脂聯(lián)素(adiponectin)結合細胞表面上的T-鈣黏蛋白(T-cadherin)??紤]到T-鈣黏蛋白在MSC表面上大量存在,我們研究了在一種心力衰竭模型中,脂聯(lián)素是否參與MSC的再生活性?!?br/>
脂聯(lián)素在血液中的濃度很高,已被證實能刺激外泌體(exosome)的產(chǎn)生,其中外泌體是小型膜包圍囊泡,可攜帶蛋白、脂質(zhì)和DNA在細胞之間轉(zhuǎn)移。有趣的是,干細胞分泌的外泌體攜帶刺激受體細胞修復的信號。
這些研究人員首先在基于細胞培養(yǎng)的系統(tǒng)中測量外泌體的產(chǎn)生,證實了脂聯(lián)素數(shù)量的增加會導致MSC產(chǎn)生的外泌體豐度相應增加,而這依賴于T-鈣黏蛋白的表達。
將MSC注射到患有心力衰竭的小鼠體內(nèi),可使得它們的左心室心功能得到顯著改善,這與循環(huán)外泌體數(shù)量的增加有關。不過最重要的是,MSC治療后的心臟功能可通過血液中脂聯(lián)素水平的增加而得到進一步加強。
論文通訊作者、大阪大學的Shunbun Kita說道,“我們的檢測結果共同表明,MSC通過產(chǎn)生外泌體來發(fā)揮對心臟功能的治療作用,而外泌體的產(chǎn)生受到宿主血漿脂聯(lián)素水平的影響并且依賴于MSC中T-鈣黏蛋白的表達?!?br/>
“鑒于這些結果,諸如PPARγ激動劑之類的增加脂聯(lián)素產(chǎn)生的藥物可能與MSC治療聯(lián)合施用,以顯著提高治療潛力---不僅用于治療嚴重的心力衰竭,還用于治療涉及組織損傷的各種疾病,包括COVID-19相關的急性呼吸窘迫綜合征。”
不過,要注意的是,過多的脂肪實際上對脂聯(lián)素的產(chǎn)生是有害的,因此醫(yī)生近期內(nèi)不會開高脂肪飲食的處方。
該研究從一定程度上回答了為何干細胞治療會出現(xiàn)結果差異化,脂聯(lián)素或許也只是影響療效的因子之一。個體的差異化也自然會造成療效出現(xiàn)不同的結果。眾所周知,同樣的癌癥病人,但是進程卻會有差別,就是在于彼此的突變基因不一致,所以治療的靶向藥物也會有所差別。干細胞治療亦是如此!在未來,針對需要干細胞治療的患者,會有更精細化的體檢,而不僅僅局限與目前的癌癥篩查、普通體檢等,更會包含諸多影響干細胞療效的因子含量檢測,從而使得干細胞治療更精準有效!