Áhrif mesenchymal stofnfrumuöldrunar á bólgu
Apr 27, 2023
Lífslíkurhefur stóraukist um allan heim á síðustu áratugum, og haldist heilbrigðari lengur, án þesskrónískur sjúkdómur, er orðið mikilvægt mál.Þrátt fyrir að skilningur á öldrun sé mikil áskorun, þá er það okkarskilning á þeim aðferðum sem liggja að bakihrörnun á starfsemi frumna og vefja með aldrinumog framlag þess tillangvinnir sjúkdómar hafa farið mjög fram á síðasta áratug.Þegar ónæmiskerfið okkar breytist með öldrun,óeðlileg virkjunaf ónæmisfrumumleiðir tilójafnvægi meðfædds og aðlögunarhæfnifriðhelgiogþróar viðvarandi og væga kerfisbundnabólga. Með þeirra einstökumeðferðarlegteignir, eins ogónæmisstjórnunogendurnýjun vefja, mesenchymal stofnfrumur (MSC) hafa verið taldar vera avænleg heimild fyrirmeðhöndla sjálfsofnæmissjúkdómaeða semanmeðferð gegn öldrun. Þó bein sönnun um hlutverk MSCí bólgu hefur ekki verið rannsakað ítarlega,eiginleikar sem greint er frá í öldruðum MSCs eðaöldrunarferli afMSCtengjastbólga; MSC sessdrifiðskekkja blóðmyndun í átt að mergfrumuætt eðakrabbameinsmyndun,framleiðsla bólgueyðandi cýtókína, ogveikja mótunareiginleika þeirraáátfrumuskauttjón, sem gegnir aðalhlutverki í þróun bólgu.Þessi endurskoðun kannar hlutverk öldruðum MSCs semmikilvægur stjórnandi fyrir upphaf og framvindu bólguog sem áhrifaríkt markmið fyriraðferðir gegn öldrun. [BMBSkýrslur 2020; 53(2): 65-73]

Smelltu hér til að fá frekari upplýsingar um Cistanche til meðferðar gegn öldrun
KYNNING
og ónæmisbælandi getu. MSCs eru talin „öruggari uppspretta“ fyrir frumumeðferð með lágmarkshættu á að ígræddar stofnfrumur myndi æxli og verða krabbameinsvaldandi, hins vegar hefur það takmarkaða sjálfsendurnýjunargetu svipað og aðrar fullorðnar stofnfrumur. Öldrun MSCs leiðir til analdurstengd lækkuní fjölda þeirra og hlutverkum þar á meðal fjölættaraðgreiningu, heimkynningu, mótun ónæmiskerfis og sárheilun (13).
Til að ná árangursríkri meðferð gegn öldrun er mikilvægt að komast að því hvort lækningaleg virkni MSCs gæti haft áhrif á truflun í tengslum við öldrunarferlið. Hópurinn okkar og aðrir sýndu tiltölulega skerta meðferðargetu aldraðra MSCs í dýralíkönum eins og ristilbólgu eða langvinnum sárum (14, 15). Núverandi rannsóknir á öldrun og stofnfrumumeðferð hafa hins vegar beinst að in vitro stofnfrumuöldrun sjálfri, svokölluðu „afritunaröldrun“ (16). Það hefur verið undirstrikað á undanförnum árum að öldrun MSC sess veldur sjálfsprottnum bólgusvörun og truflar áhrif MSC meðferðar (17). Ennfremur, þó að rannsóknir á bólgu miði aðallega að spá um næmi fyrir sjúkdómum og árangursríkri meðferð gegn öldrun, og afhjúpa leyndarmál öldrunarferlisins og tengda truflun þess, er minna vitað um hvernig MSC tengist eiginleikum bólgu. Í þessari umfjöllun könnuðum við hvernig öldrun MSCs sem búa í líkamanum og tengdra örumhverfis gæti aukið bólgu og hamlað lækningamöguleikum nýrra meðferða, þar með talið og sjálfsígræðslu MSCs. Þess vegna reyndum við að draga saman fyrri niðurstöður og setja fram mögulegar tilgátur um áhrif MSC á bólgu.
HVERNIG EYKA SENESCENT MSCs bólgu?
Senescent MSCs: Önnur heimild fyrir DAMP
Bæði meðfædd og aðlögunarhæf ónæmiskerfi hafa stöðugt þróast til að vernda líkama okkar gegn skaðlegum efnum. Þessum lífshættulegu streituþáttum má skipta í tvenntflokka eftir uppruna þeirra; ytra og innra. Örverur, þar á meðal bakteríur, vírusar, sveppir og sníkjudýr, og jafnvel efni sem við höfum tekið til orku, tilheyra utanaðkomandistreituvaldar. Aftur á móti eru allar tegundir efna sem myndast af vefjum og frumum við frumuskipti og efnaskipti í lifandi lífverum, þar með talið frumurusl, umbrotsefni, afurðir úrófullkomið niðurbrot eða vinnsla sem ekki er ensím, kallað sameindasorp', eru innri þættir (2, 18). Til að takast á við sameindasorp og viðhalda jafnvægi í líkamanum,hafa verið þróaðar nokkrar aðlögunaraðferðir, svo sem viðurkenningu á PAMP eða MAMP (Microbial-Associated Molecular Pattern), sem getur beint virkjað mynsturþekkingarviðtaka (PRRs) og niðurstreymis bólgufall. Þegar einstaklingar eldast verða lífeðlisfræðilegar vélar úreltar og virkniskertar; aldrað fólk í kjölfariðverða viðkvæm fyrir sýkingum eins og cýtómegalóveiru (CMV) eða ónæmisbrestsveiru (HIV) (23, 31). Aftur á móti, aldursmiðuð aukning á framleiðslu DAMPs eðaAlarmín geta að sögn kynt undir framgangi bólgu.

Vitað er að MSCs mynda meira magn af utanfrumublöðrum (EVs), þar á meðal örblöðrum (MVs; 0.1-1 mm í þvermál) og exosomes (40-100 nm í þvermál), sem erumikilvægir miðlarar millifrumusamskipta, en aðrar frumugerðir (42). MVs unnin af yfirborði frumna endurspegla eiginleika foreldrafrumna þeirra og taka þátt í frumulífeðlisfræði með nærliggjandi frumum og eigin foreldrafrumum með því að dreifa sér um aðliggjandi örumhverfi. MVs varpa frá MSCs tjá merkjum CD29, CD44, CD73, CD90,og CD105, eins og það er tjáð á MSC frumuyfirborðinu (43) og stuðla að endurnýjun vefja, ónæmisstjórnun og blóðmyndandi stuðning, sem vitað er að eru einstöklíffræðilegar aðgerðir MSC. Mikilvægt er, eins og sýnt er í MSC öldrun, fara MVs sem losna frá öldruðum MSCs undir nokkrar svipgerðarbreytingar, svo sem fjölda útskilnaðaMV frá eldri MSCs jukust töluvert á meðan meðalstærð minnkaði (44). Ennfremur jókst losun MVs eða exosomes í öldruðum fibroblasts úr mönnum, æxlifrumur (45) og æðaþelsfrumur (46). Frumuálag, svo sem slit úr telómera eða DNA skemmdum af völdum öldrunar eða sjúkdóms, getur valdið 53-háðri aukningu á lífveruMVs (45). Aukning MVs í öldruðum æðaþelsfrumum virðist vera miðlað af Rho kínasavirkni þar sem meðferð með fasudil (Rho kínasahemli) hindraði MV myndun (46). Svipað og frumuafurðirnar eins og lýst er hér að ofan, virðist seyting MVs í öldruðum MSCs auðvelda tíðari örvun meðfæddra ónæmisfrumuviðtaka. Samkvæmt greininni sem notar multi-omics greiningar, voru nokkrar sameindir sem miðluðu DAMP viðbrögðum eins og S100A6, S100A11 og HSPs verulega auknar í öldruðum MSCs (47). Þar að auki geta miRNAs verið mikilvægir þættir sem miðla DAMP svörun (48). Tjáning miR-146a (49), sem vitað er að gegnir mikilvægu hlutverki fyrir framköllun á aldurstengdri bólgueyðandi svörun, eykst marktækt hjá öldruðum MV. Að lokum, meðhöndlun með gömlum MVs til eðlilegra MSCs veldur minnkun á beinmyndandi genum, þar á meðal ALP, RUNX2 og OCN, og pro- steogenesisability, og leiðir þar af leiðandi til lélegrar beinmyndunar í beinmerg (BM) sess (44). Ástandið getur verið í ætt við blóðmyndandi stofnfrumur (HSCs) frá gömlum einstaklingum, þar sem mikill fjöldi HSCs finnst í öldruðum mönnum eða músum en hjá ungum hliðstæðum, en sýndu skerta virkni (50, 51).
Aldraðir MSCs seyta miklu magni af bólgueyðandicýtókín
Bólga gegnir mikilvægu hlutverki við að vernda líkama okkar fyrir ýmsum sýkingum alla ævi, en hún getur orðið skaðleg seint á ævinni. Það ræður mikið magnbólgueyðandi cýtókína í bólguferlinu (52). Öldrunarfrumur hafa almennt sérstakan eiginleika til að seyta gífurlegu magni af cýtókínum og kemókínumkallað SASP, sem spillir ómissandi frumuferlum, svo sem útbreiðslu, fólksflutningum, aðgreiningu og endurgerð vefja og veldur þar af leiðandi upphaf banvænnahrörnunarsjúkdómar, þar með talið krabbamein (53). Í svipuðu samhengi losa öldrunar MSC of mikið seytingarefni, þar á meðal IL-6, IL-8, interferon-gamma (IFN-), monocyte chemoattractant prótein (MCP)-1 og matrix metalloproteinasa (MMP2, TIMP2). Altæk bólgusvörun af völdum þessara seytisameinda dregur úr ónæmisbælandi virkni MSCs og stuðlar að framgangi krabbameins (54, 55). Eins og við höfum þegar rætt, gegna seytt undirfrumulíffæri, eins og exosomes eða MVs, mikilvægu hlutverki í seytingu SASP í MSCs (43). Meðan á öldrun stendur sýna MSC viðvarandi aukningu á virkjun TLR merkja, sem miðlar of mikilli framleiðslu á bólgueyðandi frumudrepum (56). Ennfremur gæti aldursháð aukning fitumyndunar verið mögulegur þátttakandi í SASP með virkjun á peroxisome proliferator-virkjaðri viðtaka gamma 2 og CCAAT/enhancer bindiprótein, og fituvef virkar sem geymir fyrir cýtókín (57, 58).

Meðal cýtókína hefur pleiotropic cýtókín, IL-6, verið miðpunktur á sviði bólgurannsókna frá upphafi. Þó að IL-6 stig í plasma ungra
einstaklingar haldast lágir eða ógreinanlegir, það eykst áberandi eftir því sem einstaklingar eldast. Jafnvel í sermi heilbrigðra aldarafmælinga sýnir IL-6 athyglisvert hærra stig en hjá ungu fólki. Aukið IL-6 gildi í sermi aldraðra tengist hindrun á líkamlegri getu, vitrænni truflun, upphaf krabbameina og sjúkdómsframvindu almennra hrörnunarsjúkdóma (52). Vaxandi sönnunargögn hafa sannað að MSCs seyta IL-6 árásargjarnt með hækkandi aldri, sem er afleiðing af uppsöfnuðum erfðaskemmdum og virkjun af öðrum frumudrepum, eins og TNF- og IFN- (59). Tilkynnt hefur verið um uppstýrða IL-6 seyti stuðla að útbreiðslu og flutningi krabbameinsfrumna (60) og trufla samvægi HSCs og blóðmyndandi stofnfrumna (HPC) (61). Ennfremur flýta bólgueyðandi frumudrín fyrir seytingu annarra frumuefna af MSC. Það er vel þekkt að frumun með cýtókínum, dæmigert IFN- og TNF, bætir framleiðslu nituroxíðsyntasa (NOS) eða PGE2 í MSCs (62). Ennfremur minnkar G-CSF seytingu CXCL12 frá BM-MSCs og losar HSCs til að fjölga (63).
Aldraðir MSCs auðvelda breytingu á skautun átfrumna
Bólga í BM sess flýtir fyrir skakkri aðgreiningu blóðkorna
Virkni skert blóðmyndun er aðalsmerki öldrunarferlisins, sem og ótrúlega skert sjálfsendurnýjunargeta HSCs (71). Athygli vekur að blóðmyndandi breytingar með hækkandi aldri eru nátengdar bólgu, sem felur í sér þunglyndi í bæði aðlagandi og meðfædda ónæmiskerfi, viðkvæmni fyrir sýkingum, sjálfsofnæmissjúkdóma og illkynja blóðmyndandi sjúkdóma (72).Að auki hefur aldurstengdar breytingar töluverð áhrif á mynstur blóðmyndandi blóðmyndunar og samsetningu þroskaðra blóðkorna í blóðrásinni. Mest af öllu hafa vaxandi vísbendingar stutt að mergfrumur fjölgi, en raunveruleg virkni þeirra er hindruð (5). Til dæmis minnkar átfrumnavirkni átfrumna jafnvel þegar áreiti er til staðar og oft greinist óregluleg skekkja á bólgueyðandi (klassískri) gerð átfrumna (73, 74). Í svipuðu samhengi sýndi ígræðsla aldraðra HSCs hlutdræga klónaþenslu í átt að mergfrumuætt, sem gefur til kynna aldurstengda sjálfstætt HSC aðgreiningarmynstur (75). Fjöldi barnalegra B-frumna minnkar og fjölbreytileiki B-frumuefnaskrárinnar minnkar einnig, samfara hindruðum mótefnasækni og jafnvel sjálfsmótefnaframleiðslu (76). Auk þess eykst hlutfall CD4 og 8 T frumna smám saman með öldrun (77). HSC sess, þar á meðal MSCs og endothelial cells (ECs), gegnir mikilvægu hlutverki í samvægi HSCs með því að viðhalda örumhverfinu í BM (78). Þegar líður á öldrunarferlið geta MSCs ekki viðhaldið virkni sinni og endurnýjunargetu og stuðlar stundum að bólgu og framgangi krabbameins. Nýlegar rannsóknir leiddu í ljós að árangurslaus blóðmyndun af völdum afbrigðilegrar víxlunar milli HSCs og MSCs af völdum aðalbreytingar MSCs og það gæti leitt til mergmisþroskaheilkennis (MDS) (79), sem styður sessdrifinn krabbameinsmyndun í blóðmyndandi kerfi. Það er augljóst að frumuöldrun hjálpar MSCs að aðgreina sérvitring í átt að fitufrumum (80, 81). Lagt er til að hlutdræg fitumyndun hjá öldruðum BM auki blóðmyndandi endurmyndun, utanfrumu fylkissamsetningu, beinmyndun og síðari brotaviðgerð (82, 83). Þar sem aðgreindar fitufrumur hafa að sögn trufla eitilfrumumyndun (84), gæti aldurstengd fitumyndun haft aukna tilhneigingu til að aðgreina sig í átt að mergfrumu frekar en eitilfrumuætt, sem gæti verið önnur ástæða fyrir illkynja blóðmyndandi sjúkdómum, þar með talið MDS. Þessa tilgátu gæti verið studd frekar af niðurstöðum úr fyrri rannsóknum að ungir HSCs, sem voru ígræddir í átt að aldraðri BM, sýndu langvarandi endurfjölgun (85).

Aldurstengdar stökkbreytingar hindra MSC sessvirkni
Sómatískar erfðastökkbreytingar í geninu viðbótar kynkamb-eins 1 (ASXL1) eru aðrir áhættuþættir sem stuðla að óreglulegri einræktunarmergmyndun, sem er oft stökkbreytt hjá sjúklingum með MDS (15-25 prósent) og AML (10-15 prósent) ) (93). ASXL1 prótein stjórna umritunarbælingu með því að ráða polycomb repressive complex 2 (PRC2) til að hvetja, með síðari aukningu á H3K27 metýleringu fyrir genaóvirkjun (94). Reyndar sýndu Asxl1 stökkbreyttar mýs sjálfkrafa þróun útlægs hvítfrumnafrumna og dysplastískra mergfruma í BM, og ex vivo greiningar leiddu í ljós ýmsa sjúkdómsvaldandi eiginleika MDS, þar á meðal afbrigðilega mergfrumuaðgreiningu með marktækri aukningu á kyrninga- og einfrumuhlutfalli, og talsvert vaxtarstopp á HSC safn miðlað af frumudauða og frumuhringsstoppi. Auk blóðmyndunar sýndu mýsnar skertan þroska í líkamsstærð og þyngd (95). Það er vel skilgreint að eyðing á epigenetic modulator gen ASXL1 í mergfrumur leiðir til uppstýrðrar beinþynningarmyndunar í tengslum við minnkun á H3K27me3 með hömlun, sem bendir til minnkaðs beinmassa og í kjölfarið skertrar BM sessvirkni (94).
Biðja um meira:
Netfang:wallence.suen@wecistanche.com whatsapp: plús 86 15292862950






