hPMSCs通过CD73调节CD3+IL-10+ T细胞亚群分化减轻GVHD肾损伤机制研究

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目的:研究CD73在人胎盘间充质干细胞(human placenta derived mesenchymal stromal cells,hPMSCs)促进CD3+IL-10+T细胞亚群分化、缓解移植物抗宿主病(graft-versus-host disease,GVHD)肾损伤中的作用机制,以及 CD73 对 hPMSCs黏附、迁移和增殖的影响,为临床应用MSCs治疗GVHD提供理论依据。方法:1.构建CD73敲低的hPMSCs细胞株。2.构建异基因GVHD小鼠模型,在发病高峰期经尾静脉注射hPMSCs进行干预治疗,以PBS干预作为治疗对照,7天后取小鼠血浆、肾、肝和脾进行后续实验。3.应用流式细胞术(flow cytometry,FCM)检测GVHD病人和健康人PBMC以及GVHD小鼠肾、肝和脾单个核细胞中CD3+IL-10+T细胞亚群的比例。4.应用苏木素-伊红染色(hematoxylin-eosin staining,HE)、高碘酸-席夫氏染色(periodic acid-schiff staining,PAS)、马松染色(Masson staining)、高碘酸银甲胺染色(periodic acid-silver methe-namine,PASM)观察肾脏组织病理学改变。5.应用免疫组织化学(immunohistochemistry,IHC)检测小鼠肾脏组织中CD73、Nrf2的水平。6.应用免疫印迹技术(western blot,WB)检测小鼠肾脏组织中CD73、Nrf2和HO-1的水平。7.应用实时细胞分析技术(real time cell analysis,RTCA)分析CD73对hPMSCs黏附、迁移和增殖的影响。结果:1.hPMSCs缓解GVHD肾损伤、恢复肾功能与GVHDhigh 组相比,HE染色发现,hPMSCs治疗GVHD小鼠后,肾小球损伤减轻,淋巴细胞浸润减少;Masson染色显示肾间质纤维化减轻;PAS和PASM结果显示,GVHD小鼠肾小球和肾小管损伤减轻,基底膜损伤得到改善。同时,hPMSCs治疗后,GVHD小鼠血浆尿素氮、胱抑素C和肌酐水平均较PBS组明显下降(p<0.01)。另外,IHC和WB结果显示,hPMSCs上调GVHD小鼠肾脏组织 CD73、Nrf2 和 HO-1 表达水平(p<0.001)。2.CD73参与hPMSCs缓解GVHD肾损伤、恢复肾功能HE 结果显示,与 shRNA-CON-hPMSCs 治疗组对比,shRNA-CD73-hPMSCs治疗组小鼠肾脏淋巴细胞浸润严重,肾小球损伤改善不良;Masson染色显示,shRNA-CD73-hPMSCs治疗组小鼠肾间质纤维化改善不明显;PAS和PASM结果显示,shRNA-CD73-hPMSCs治疗组小鼠肾小球、肾小管以及基底膜损伤改善不良。另外,shRNA-CD73-hPMSCs治疗组小鼠血浆尿素氮、胱抑素C和肌酐水平明显高于 shRNA-CON-hPMSCs 治疗组(p<0.05)。IHC 和 WB 结果显示,shRNA-CD73-hPMSCs治疗组小鼠肾脏组织CD73、Nrf2和HO-1表达水平明显低于 shRNA-CON-hPMSCs 治疗组(p<0.01)。3.hPMSCs促进CD3+IL-10+T细胞亚群分化FCM检测结果显示,经hPMSCs治疗后,小鼠肾、肝和脾中CD3+IL-10+T细胞亚群比例与GVHDhigh组相比明显上调(p<0.01)。在体外,hPMSCs能够上调健康人和GVHD病人PBMC中CD3+IL-10+T细胞亚群比例(p<0.05)。4.CD73促进hPMSCs对CD3+IL-10+T细胞亚群分化的诱导能力体内实验证明,shRNA-CD73-hPMSCs治疗组小鼠肾、肝和脾中CD3+IL-10+ T细胞亚群比例明显低于shRNA-CON-hPMSCs治疗组(p<0.05)。同样的,抑制CD73在hPMSCs上的表达后,hPMSCs对PBMC生成CD3+IL-10+T细胞亚群的诱导能力明显减弱(p<0.05)。5.CD73抑制hPMSCs的迁移,促进黏附和增殖RTCA结果显示,shRNA-CD73-hPMSCs组迁移细胞指数明显高于shRNA-CON-hPMSCs组(p<0.05),但是黏附和增殖细胞指数明显低于shRNA-CON-hPMSCs组(p<0.01)。APCP预处理组hPMSCs迁移细胞指数明显高于正常组hPMSCs(p<0.05),黏附和增殖细胞指数则明显低于正常组hPMSCs(p<0.05);anti-CD73mAb处理组hPMSCs迁移和增殖细胞指数明显升高(p<0.01),黏附细胞指数则明显降低(p<0.05)。结论:1.hPMSCs可上调肾脏组织CD73的水平,并通过CD73上调肾组织中Nrf2、HO-1的表达,以增强肾脏自身抗氧化应激能力,缓解GVHD肾损伤。2.hPMSCs可通过CD73上调CD3+IL-10+T细胞数量,达到治疗GVHD的作用。3.CD73抑制hPMSCs迁移,促进hPMSCs的黏附和增殖。
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