肿瘤坏死因子α改变人脐带间充质干细胞的生物学特性并降低其免疫调节能力

摘要

目的:研究肿瘤坏死因子α(Tumor necrosis factorα,TNF-α)对人脐带间充质干细胞表面抗原表达、成骨及成脂分化、增殖、免疫调节功能的影响.方法:采用酶消化、贴壁培养法从正常脐带组织中获取相对纯净人脐带间充质干细胞(Umbilical cord mesenchymal stem cells,hUC-MSC),实验组在培养基中加入TNF-α(10 ng·mL-1)刺激24 h,对照组培养基中无添加.(1)比较实验组与对照组hUC-MSC生长形态变化;(2)流式细胞术检测实验组与对照组hUC-MSCs表面分子表达;(3)分化培养基诱导实验组与对照组hUC-MSC成脂成骨分化,油红O染色、Von Kossa染色分别观测脂滴形成、钙盐沉积情况,鉴定其多向分化潜能;(4)MTS检测实验组与对照组hUC-MSCs增殖能力;(5)将PHA刺激的人外周血单个核细胞(Peripheral blood mononuclear cells,PBMC)与实验组及对照组hUC-MSCs共培养,ELISA检测上清中IFN-γ的分泌量;实时定量PCR检测刺激前后人脐带间充质干细胞吲哚胺2,3-双加氧酶(Indoleamine 2,3-dioxygenase,IDO)的表达.结果:(1)成功培养并传代高纯度人脐带间充质干细胞,实验组与对照组相比hUC-MSC生长形态未见明显改变;(2)与对照组相比,实验组hUC-MSCs表面CD54和CD106表达明显升高;(3)与对照组相比,实验组hUC-MSCs成脂分化能力未见明显差异,成骨分化实验钙盐沉积块较对照组小;(4)实验组hUC-MSCs增殖能力较对照组弱;(5)当hUC-MSCs:hPBMC为1:5时,TNF-α(10 ng·mL-1)刺激24 h后hUC-MSCs对活化的hPBMC的免疫抑制能力(即抑制IFN-γ的分泌)已表现出差异趋势,当比例扩大到1:20时出现统计学差异,且刺激后人脐带间充质干细胞IDO表达下降.结论:TNF-α刺激可影响hUC-MSC表面分子表达、削弱其增殖能力,但不影响其多向分化功能;TNF-α可通过下调hUC-MSCs对IDO的表达而降低对hPBMC的免疫调节能力.