间充质干细胞分泌的TSG-6通过调控巨噬细胞极化类型改善肝硬化的机制研究

Mesenchymal stem cells (MSCs) transplantation for the treatment of liver cirrhosis has a good therapeutic effect and potential, but the complex mechanism is far from being understood, limiting the better clinical application. In the previous study, we found that MSCs can treat cirrhotic mice effectively and TSG-6 is significantly increased after the treatment. The concentration of TSG-6 was related to the therapeutic effect. In addition, we demonstrated that TSG-6 was an anti-inflammatory factor and depended on the expression of CD44 on macrophages. Furthermore, macrophage phenotype was conversed from M1 to M2 after MSCs treatment. Thus, we hypothesized that the anti-inflammatory factor TSG-6 secreted by MSCs alleviate liver cirrhosis may via regulating macrophages from M1 to M2 phenotype. In this study, we are going to explore the role of TSG-6 in the treatment of cirrhosis using the TSG-6 gene knockout MSCs and recombinant TSG-6 protein. We also study the effect of TSG-6 on macrophage phenotype in vitro and in vivo. In addition, the signal transduction pathway of TSG-6-regulated macrophage polarization was explored. This study not only help to clarify the molecular mechanism of stem cell therapy for liver cirrhosis, but also provide a new idea for the clinical treatment of liver cirrhosis by cytokine therapy.

间充质干细胞（MSCs）移植治疗肝硬化有很好的治疗效果和潜力，但其治疗机制不明，限制了更好的临床应用和推广。我们前期研究发现：①MSCs可有效治疗小鼠肝硬化；②MSCs治疗后小鼠体内TSG-6明显升高，且与治疗效果相关；③初步证实TSG-6具有一定的抗炎作用，发挥作用必须与巨噬细胞表面的CD44受体结合；④MSCs治疗后巨噬细胞表型由M1型转换为M2型。据此推测：MSCs分泌的抗炎因子TSG-6可能通过调控巨噬细胞极化类型改善肝硬化。本课题拟利用TSG-6基因敲减的MSCs及重组TSG-6蛋白治疗肝硬化小鼠，从正反两方面进一步研究TSG-6在肝硬化治疗中的作用；通过流式、ELISA、免疫荧光等体内及体外实验明确TSG-6对巨噬细胞极化类型的影响；同时探讨TSG-6调控巨噬细胞极化类型的信号转导通路。研究结果不仅有助于阐明干细胞治疗肝硬化的分子机理，更为细胞因子临床治疗肝硬化提供全新的思路。

肝硬化是各种病因引发的慢性进行性肝脏疾病，严重的危害人类健康。间充质干细胞（mesenchymal stem cells，MSCs）移植治疗为肝硬化患者带来了希望。但是由于间充质干细胞治疗肝硬化的机制尚未完全阐明，限制了干细胞的临床应用和推广。间充质干细胞处于损伤微环境下，可分泌多种可溶性细胞因子，发挥强大的免疫调节及抗纤维化作用，从而改善机体的免疫状态，为肝脏再生提供良好的微环境。因此，我们急需寻找 MSCs 在肝脏炎症损伤环境下发挥重要作用的细胞因子，并进一步阐明其发挥肝纤维化治疗作用的分子机制，为实现肝纤维化的靶向治疗奠定基础。.本项目通过人肝硬化血清体外刺激人脐带间充质干细胞，筛选出细胞因子 TSG-6，并在小鼠中验证得到 TSG-6 在 MSCs 治疗后明显升高，并与治疗效果相关，进一步通过 Lvsh TSG-6 MSCs 和重组 TSG-6 移植肝硬化小鼠的方法，从正反两方面说明 TSG-6 在肝硬化治疗中的作用。MSCs改善肝纤维化的作用并不依赖细胞定植，而在于其分泌的细胞因子。MSCs分泌的TSG-6在MSCs逆转肝纤维化中起到重要的抗炎作用，TSG-6 是 MSCs 发挥肝损伤修复的一个必要条件。MSCs分泌的TSG-6可以调控巨噬细胞向M2型极化从而上调MMP12的表达，而MMP12 可以进一步抑制星状细胞活化，降解细胞外基质，进而改善纤维化。此外，MMP12是肝脏疾病进展过程中的重要分子标志物，可评价肝纤维化的严重程度。该研究结果完善了MSCs治疗肝纤维化的分子机制，为肝纤维化的靶向治疗提供全新的思路。