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这篇研究通过单臂临床试验和单细胞RNA测序(scRNA-seq)揭示了脐带间充质干细胞(UMSC)治疗中重度溃疡性结肠炎(UC)的免疫调节机制。研究表明,UMSC通过抑制T淋巴细胞(Th17/Tfh)的促炎特征、恢复调节性T细胞(Treg)功能,并阻断T细胞与B细胞(CXCR5-CXCL13轴)、髓系细胞的互作,从而重建肠道黏膜免疫平衡。动物实验进一步证实UMSC可下调DUOX2介导的氧化应激,显著改善DSS诱导的结肠炎。该研究为UC的细胞治疗提供了新的临床证据和理论依据。
脐带间充质干细胞(UMSC)治疗溃疡性结肠炎(UC)的突破性发现
引言
溃疡性结肠炎(UC)作为一种病因未明的慢性肠道炎症性疾病,其发病与T细胞介导的免疫紊乱密切相关。近年研究发现,脐带来源的间充质干细胞(UMSC)因其低免疫原性和强免疫调节能力,在炎症性肠病(IBD)治疗中展现出独特优势。本研究通过临床与基础实验相结合的方式,系统阐述了UMSC通过调控T细胞免疫网络实现肠道黏膜修复的分子机制。
临床疗效验证
在纳入26例中重度左侧UC患者的单臂临床试验中,接受两次UMSC静脉输注(1×106 cells/kg/月)后,2个月和6个月的临床缓解率分别达到46.2%和37.5%。内镜评估显示,应答者的结肠黏膜炎症显著改善,Mayo评分、UCEIS指数和Nancy组织学评分均显著下降。血浆炎症因子检测发现,IL-1β、IL-6、IL-17A等促炎细胞因子水平在治疗后明显降低,印证了UMSC的系统性抗炎作用。
单细胞解析免疫重塑
通过对治疗前后肠黏膜组织的scRNA-seq分析,研究团队绘制了免疫细胞动态变化图谱:
T细胞调控:UMSC显著抑制Th17细胞的JAK-STAT3通路活化,降低IL-17A表达;同时通过下调SATB1恢复Treg的免疫抑制功能。值得注意的是,CD8+组织驻留记忆T细胞(TRM)的耗竭标志物(PDCD1、TIGIT)表达减少,其分泌的IL-26通过IL10RB/IL20RA-CXCL8轴对上皮细胞的刺激作用被阻断。
B细胞调控:UMSC抑制滤泡辅助T细胞(Tfh)的BCL6/MAF信号,减少CXCL13介导的B细胞向生发中心(GC)迁移,导致IgG+浆细胞比例下降40%。
髓系细胞互作:通过干扰CCL5-CCR1、CXCL8-CXCR1/2等趋化因子轴,UMSC减弱了中性粒细胞与单核细胞的炎症信号传递。
上皮屏障修复机制
在DUOX2+CEACAM6+肠上皮细胞中,UMSC治疗使双氧化酶2(DUOX2)表达降低2.3倍,减轻了活性氧(ROS)对黏膜的损伤。细胞轨迹分析显示,UMSC引导转分化细胞(TA)向FCGBP+TFF3+杯状细胞分化,使结肠AB-PAS染色显示的杯状细胞数量恢复至正常水平。这种上皮重塑与UMSC抑制CXCL8-SAA1-FPR2信号网络密切相关。
动物模型验证
DSS诱导的小鼠结肠炎实验证实,UMSC治疗可使结肠长度增加1.5cm,疾病活动指数(DAI)降低60%。机制上,UMSC不仅减少Th1/Th17细胞浸润,还通过上调Treg的CD39和IL-10表达增强免疫调节功能。Western blot显示,UMSC使紧密连接蛋白(E-cadherin、Occludin)表达恢复,同时DUOX2蛋白水平下降72%,完美复现了临床发现。
研究意义与展望
该研究首次在单细胞分辨率揭示了UMSC通过"T细胞免疫重建-上皮屏障修复"双途径治疗UC的机制。特别值得注意的是,UMSC对DUOX2氧化应激通路的调控为IBD治疗提供了新靶点。尽管当前研究样本量有限,但其揭示的SATB1-Treg功能轴、IL-26-上皮互作等创新发现,为开发联合治疗方案奠定了理论基础。未来需要更大规模的随机对照试验来优化UMSC给药方案,并探索其与生物制剂(JAK抑制剂等)的协同效应。
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