用于增强间充质干细胞免疫抑制能力和抗衰老能力的方法技术

本发明专利技术公开了用于增强间充质干细胞免疫抑制能力和抗衰老能力的方法，该方法包括

【技术实现步骤摘要】
用于增强间充质干细胞免疫抑制能力和抗衰老能力的方法


[0001]本专利技术涉及生物
，具体为用于增强间充质干细胞免疫抑制能力和抗衰老能力的方法
。

技术介绍

[0002]间充质干细胞
(Mesenchymal stem cells
，
MSCs)
具有广泛的治疗炎症和退行性疾病的潜力，是具有多向分化潜能的成体干细胞，不仅能促进受损组织再生和修复，而且还具有良好的免疫调节能力
(Lv et al.2022
；
Ver
é
b et al.2020)。
间充质干细胞广泛存在于体内各种组织中，并在体外培养和扩增
。
间充质干细胞在一定条件下可分化为成骨细胞
、
软骨细胞
、
脂肪细胞等多种功能细胞，是再生医学工程领域良好的种子细胞
。
[0003]免疫系统是机体执行免疫应答及免疫功能的重要系统，当免疫功能紊乱时，可对自体成分进行攻击，损伤正常组织器官及功能，诱发多种自身免疫性疾病如系统性红斑狼疮等；移植物抗宿主反应也是对人体有害的免疫性疾病，如进行骨髓移植的过程中，移植物中的免疫活性细胞对免疫力低下且组织不相融性抗原宿主的组织器官进行攻击，严重者造成致病性感染甚至死亡
。
上述免疫性疾病传统上都通过免疫抑制性药物治疗，但免疫抑制药物不同程度地影响机体免疫系统的抗感染
、
抗肿瘤功能
。
大量研究发现，间充质干细胞可通过旁分泌机制或间充质干细胞与免疫细胞的相互作用，介导和调节免疫反应的平衡，最终导致局部炎症反应下调，减轻组织炎症的损伤
(Cequier et al.2022)
，目前在作为再生医学的原材料及为治疗炎性疾病提供免疫调节剂等方面已被广泛应用
。
间充质干细胞具有强大的免疫抑制作用，但这种免疫调节功能并非先天具有，需要炎症因子诱导
。
在炎症因子的刺激作用下，间充质干细胞产生大量免疫调节因子
、
趋化因子和生长因子，调节组织炎症微环境和组织干细胞或组织前体细胞，并促进组织修复
。
在不同炎症环境下可表现为促炎型
MSC1
和抑炎型
MSC2。MSC1
分泌促炎因子，如
IL
‑6和
IL
‑1β
等，
MSC2
分泌免疫调节因子，如
IDO、TSG
‑6等
(Burja et al.2020
；
Al
‑
Hakami et al.2020
；
Boada et al.2021
；
Liu et al.2014)。
间充质干细胞表达的可溶性因子，还可以促进血管生成
、
组织修复和减轻炎症来改变局部微环境
(Shi et al.2018)。
例如，间充质干细胞可以通过产生
TSG
‑6来减弱巨噬细胞引起的炎症反应
(Darnell,Gu,and Mooney 2018
；
Li et al.2022)。
此外，间充质干细胞表达的
IDO
，可诱导巨噬细胞从促炎
M1
表型极化为抗炎
M2
表型
(Kang et al.2020
；
Kim et al.2013)。
最新研究显示间充质干细胞可通过免疫调节作用对免疫性疾病进行治疗，具有良好的疗效，但其调节免疫的作用机制复杂多样
,
目前仍不十分明确
。
因此
,
明确如何调控间充质干细胞免疫调节相关因子的表达，增强间充质干细胞的免疫抑制能力
,
对于今后间充质干细胞在临床治疗中的应用至关重要
。
[0004]目前影响间充质干细胞免疫调节能力的方法主要包括改变免疫微环境或使用其他细胞与间充质干细胞直接接触
。
例如，间充质干细胞与巨噬细胞共培养
(Prockop
，
J.
，
et al.2012)
和改变培养外环境生物物理因素，包括刚度
、
流体剪切应力
(Haraszti
，
R.
，
etal.2018)、
表面形貌和纤维排列方向
(Wan
，
S.
，
et al.2018)
等
。
利用合理的体外生物物理
因素对间充质干细胞进行预处理，调节免疫调节能力，提高产品治疗效果，具有广阔的应用前景
。
越来越多的研究发现刚度可以影响细胞对环境的反应方式，甚至改变细胞的命运，目前大多数细胞体外培养实验使用刚性的玻璃或塑料培养皿，其刚度远远大于人体内组织的刚度，不能很好模拟人体生理和病理情况下细胞周围生物物理微环境
(BAI
，
J.
，
et al.2011)。
目前有多种可体外模拟间充质干细胞刚度的材料，包括聚丙烯酰胺水凝胶
(Ji
，
Y.
，
et al.2019)
，铝凝胶复合水凝胶
(Liu
，
Y.
，
et al.2020)
，透明质酸水凝胶
(Deng
，
Y.
，
et al.2020)
，海藻酸盐和
I
型胶原的水凝胶
(Aprile
，
P.
，
et al.2022)
，交联胶原蛋白
‑
明胶水凝胶
(Bian
，
L.
，
et al.2013)
，聚
(
乙二醇
)
水凝胶
(Ding
，
Y.
，
et al.2020)
等
。
但目前大部分水凝胶制备过程冗长
、
繁琐，仅适用于小批量生产，导致研究样本仅限于小规模
。
本专利技术中所公开的制备方法可满足较大规模的制备需求，成为体外模拟间充质干细胞环境刚度的理想基质
。
目前已应用其证明刚度是间充质干细胞旁分泌功能的关键调节因子，具有促进组织修复和免疫调节功能的潜在用途
(Yurong
，
J.
，
et al.2019)。
[0005]间充质干细胞是再生医学和组织工程领域的关键治疗工具之一，尽管间充质干细胞有许多优点，但在临床应用中仍面临挑战，如治疗需要大量干细胞
、
干细胞质量不均一
、...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种大规模制备较软刚度
(0.1
‑
10kPa)
的方法，其特征在于：
(1)
所述方法包括在较软刚度
(0.1
‑
10kPa)
上培养间充质干细胞，具体步骤为：在超净工作台中，分别用亲和硅烷和剥离硅烷均匀搽涂已高压过的直径约
60mm
的圆形玻片和
240mm
×
120mm
规格的大玻璃板；将
450
μ
l
凝胶滴加在大玻璃板上，随后立即将上述圆形玻片轻轻倒扣在凝胶上
(
其他玻片按底面积比例调整凝胶体积
)
；室温下约3分钟后凝胶发生凝固，立即放入装有酒精的水槽中，使用无菌注射器针头将有凝胶的玻片从大玻璃板上剥离，将含凝胶面向上放置，放入含1％
PS
的磷酸盐缓冲液
(PBS)
的无菌培养皿中，
4℃
冰箱保存；在避光环境下，将交联剂
Sulfo
‑
SANPAH
逐滴加入
PBS
中，至溶液刚变粉色；将上述配制好的溶液加入上述培养基皿，缓慢摇晃培养皿使之均匀涂覆凝胶表面，将培养皿置于高强度
UV
灯
(
λ
＝
302
‑
365nm)
下照射
30min
；弃交联剂，将适量
I
型鼠尾胶原
/
纤连蛋白
/
层粘连蛋白溶液加入
PBS
中，将上述配制好的溶液加入上述培养基皿，至完全浸泡凝胶，封口膜封闭培养皿，
4℃
冰箱过夜；将间充质干细胞在该刚度上培养
24h
；
(2)
所述
0.1
‑
10kPa
的刚度是由浓度为
40
％的丙烯酰胺和浓度为2％的双丙烯酰胺在约
3:1
的混合比率下制备的，加入适量过硫酸铵和四甲基乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：李莉莎，王引，侯湘怡，贾方茹，姜昊，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：