人脐带间充质干细胞分化为胰岛素分泌细胞的免疫原性变化

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.0488

中国组织工程研究 ›› 2018, Vol. 22 ›› Issue (13): 2045-2050.doi: 10.3969/j.issn.2095-4344.0488

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人脐带间充质干细胞分化为胰岛素分泌细胞的免疫原性变化

李兰兰^1，2，李宁²，杨晓菲²，陈桃²，欧刚卫¹，李富荣²

¹遵义医学院，贵州省遵义市 563000；²暨南大学第二临床医学院转化医学协同创新中心，广东省深圳市 518020

修回日期:2018-03-09 出版日期:2018-05-08 发布日期:2018-05-08
通讯作者: 李富荣，博士，研究员，暨南大学第二临床医学院转化医学协同创新中心，广东省深圳市 518020
作者简介:李兰兰，女，1992年生，贵州省湄潭县人，汉族，遵义医学院在读硕士，主要从事干细胞定向分化与糖尿病治疗的研究。
基金资助:
国家自然科学基金(81670702，81270857)；广东省自然科学基金(2017030310646)；深圳市科技计划项目(JCYJ20170307100154602，JCYJ2016031115823245)

Immunogenicity of insulin producing cells differentiating from human umbilical cord mesenchymal stem cells

Li Lan-lan^{1, 2}, Li Ning², Yang Xiao-fei², Chen Tao², Ou Gang-wei¹, Li Fu-rong²

¹Zunyi Medical University, Zunyi 563000, Guizhou Province, China; ²Translational Medicine Collaborative Innovation Center, the Second Clinical Medical College (Shenzhen People’s Hospital), Jinan University, Shenzhen 518020, Guangdong Province, China

Revised:2018-03-09 Online:2018-05-08 Published:2018-05-08
Contact: Li Fu-rong, M.D., Researcher, Translational Medicine Collaborative Innovation Center, the Second Clinical Medical College (Shenzhen People’s Hospital), Jinan University, Shenzhen 518020, Guangdong Province, China
About author:Li Lan-lan, Master candidate, Zunyi Medical University, Zunyi 563000, Guizhou Province, China; Translational Medicine Collaborative Innovation Center, the Second Clinical Medical College (Shenzhen People’s Hospital), Jinan University, Shenzhen 518020, Guangdong Province, China
Supported by:
Umbilical Cord; Mesenchymal Stem Cells; Cell Differentiation; Insulin-Secreting Cells; Tissue Engineering

摘要/Abstract

摘要：

文章快速阅读：

文题释义：
免疫原性：是指抗原能刺激特定的免疫细胞，使免疫细胞活化、增殖、分化，最终产生免疫效应物质抗体和致敏淋巴细胞的特性。
植物血凝素：是一种由低聚糖与蛋白质组成的有丝分裂原，能激活小淋巴细胞转化为淋巴母细胞，继而分裂增殖，释放淋巴因子。植物血凝素能刺激T细胞增殖分化产生大量效应T细胞和细胞毒性T细胞，同时可刺激B细胞转化为浆母细胞然后增殖分化为浆细胞。

摘要
背景：人脐带间充质干细胞具有低免疫原性，而人脐带间充质干细胞诱导分化的胰岛素分泌细胞是否保持低免疫原性尚不清楚。
目的：探讨人脐带间充质干细胞向胰岛素分泌细胞诱导分化后在体外的免疫原性变化及移植到宿主后微环境对免疫原性的影响。
方法：①采用经典改良方案诱导人脐带间充质干细胞分化为胰岛素分泌细胞，流式细胞术检测胰岛素分泌细胞免疫表型及细胞毒性实验中胰岛素分泌细胞的凋亡率；②CCK-8检测单向混合淋巴细胞实验中外周血单个核细胞的增殖能力；③小鼠腹腔及左肾包膜移植胰岛素分泌细胞后，流式细胞术及免疫组织化学检测移植部位的免疫细胞浸润情况。
结果与结论：①人脐带间充质干细胞分化的胰岛素分泌细胞高表达HLA-ABC，低表达HLA-DR，CD40和CD80；②细胞毒性实验中胰岛素分泌细胞的凋亡率随预致敏脾细胞的增多而升高；③单向混合淋巴细胞实验中效靶比为10︰1，50︰1时胰岛素分泌细胞能抑制外周血单个核细胞增殖；④腹腔及左肾包膜移植胰岛素分泌细胞后移植部位淋巴细胞增多；⑤结果表明，人脐带间充质干细胞诱导分化的胰岛素分泌细胞在体外保持低免疫原性，但移植到体内后由于微环境的变化而具有一定免疫原性。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞；骨髓干细胞；造血干细胞；脂肪干细胞；肿瘤干细胞；胚胎干细胞；脐带脐血干细胞；干细胞诱导；干细胞分化；组织工程
ORCID: 0000-0002-0606-8861(李富荣)

关键词: 人脐带间充质干细胞, 胰岛素分泌细胞, 诱导分化, 免疫原性, 干细胞, 国家自然科学基金

Abstract:

BACKGROUND: Human umbilical cord mesenchymal stem cells (hUC-MSCs) have low immunogenicity and it is unclear whether insulin producing cells (IPCs) that differentiate from hUC-MSCs have low immunogenicity.
OBJECTIVE: To investigate the immunogenicity of IPCs differentiating from hUC-MSCs in vitro and after IPCs transplantation into the host.
METHODS: (1) The hUC-MSCs were induced to differentiate into IPCs according to the modified scheme. Flow cytometry assay was used to detect the immunophenotype and apoptotic rate of IPCs in a cytotoxicity test. (2) Cell counting kit-8 was used to detect the proliferative capacity of human peripheral blood mononuclear cells in the one-way mixed lymphocyte assay. (3) The IPCs were then transplanted into the abdominal cavity and left renal capsule of mice, and then the infiltration of immune cells was detected by flow cytometry and immunohistochemistry.
RESULTS AND CONCLUSION: The IPCs highly expressed HLA-ABC and lowly expressed HLA-DR, CD40 and CD80. The apoptosis rate of IPCs increased with the increase of pre-sensitized splenocytes in the cytotoxicity test. In the one-way mixed lymphocyte assay, IPCs inhibited the proliferation of human peripheral blood mononuclear cells when the target ratio was 10:1 and 50:1. After IPCs transplantation, the number of lymphocytes was increased in the transplanted site. In summary, our results show that IPCs that differentiate from hUC-MSCs maintain low immunogenicity in vitro, but have some immunogenicity after transplantation into the host due to microenvironment changes.

中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞；骨髓干细胞；造血干细胞；脂肪干细胞；肿瘤干细胞；胚胎干细胞；脐带脐血干细胞；干细胞诱导；干细胞分化；组织工程

Key words: Umbilical Cord, Mesenchymal Stem Cells, Cell Differentiation, Insulin-Secreting Cells, Tissue Engineering

中图分类号:

R394.2

李兰兰，李宁，杨晓菲，陈桃，欧刚卫，李富荣. 人脐带间充质干细胞分化为胰岛素分泌细胞的免疫原性变化[J]. 中国组织工程研究, 2018, 22(13): 2045-2050.

Li Lan-lan, Li Ning, Yang Xiao-fei, Chen Tao, Ou Gang-wei, Li Fu-rong. Immunogenicity of insulin producing cells differentiating from human umbilical cord mesenchymal stem cells[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2018, 22(13): 2045-2050.

图/表（结果） 1

2.1 hUCMSCs和IPCs分离和鉴定 从孕妇脐带分离、纯化的hUCMSCs，经流式细胞分析表达CD29(99.86%)、CD73(99.8%)、CD105(99.94%)；几乎不表达CD34 (1.45%)、CD45(1.23%)和HLA-DR(1.02%)，与文献[16-17]报道的间充质干细胞表型相符。成脂成骨诱导分化实验呈阳性。对分化的IPCs鉴定，胰岛素分泌阳性率23%，纯化的胰岛素分泌细胞阳性率87%。

2.2 分化的IPCs表面免疫分子的表达 如图1所示，流式细胞术分析hUCMSCs分化的IPCs，HLA-ABC表达率为(97.93±1.71)%，HLA-DR表达率为(1.13±0.31)%，CD40表达率为(2.41±0.53)%，CD80表达率为(2.33±0.96)%，与hUCMSCs组HLA-ABC(90.17±3.34)%、HLA-DR (1.06± 0.33)%、CD40(1.83±0.85)%、CD80(2.01±0.90)的表达相似(P > 0.05)。

2.3 hUCMSCs或IPCs对外周血单个核细胞增殖能力的影响 如图2所示，在单向混合淋巴细胞实验中，外周血单个核细胞与hUCMSCs共培养后，外周血单个核细胞的刺激指数是0.24±0.04，与阳性对照组和阴性对照组比较差异有显著性意义(P < 0.05)。外周血单个核细胞与IPCs共培养后，外周血单个核细胞的刺激指数是0.79±0.06，低于阳性对照组，与阴性对照组比较差异无显著性意义(P > 0.05)，明显高于hUCMSCs组(P < 0.05)。结果表明，hUCMSCs分化的IPCs免疫原性增强，但免疫抑制能力减弱。

2.4 预致敏小鼠淋巴细胞对hUCMSCs或IPCs的细胞毒性及培养上清中细胞因子的表达 如图3A所示，预致敏小鼠淋巴细胞与hUCMSCs或IPCs在4个效靶比下共培养，发现在不同效靶比之间预致敏小鼠淋巴细胞对hUCMSCs或IPCs有细胞毒性差异(P < 0.05)，随着效靶比的升高预致敏小鼠淋巴细胞对hUCMSCs或IPCs的细胞毒性越大，即凋亡率越高。当效靶比为100∶1时，hUCMSCs和IPCs的凋亡率分别为(34.01±0.44)%和(39.1±0.66)% (P > 0.05)。结果表明，IPCs具有低免疫原性而不能激活体内记忆T细胞和细胞毒性T细胞。

IFN-γ，IL-2和IL-4是Th1/Th2的细胞因子，在共培养细胞的上清液中检测这些细胞因子，如图3B-D所示，随着效靶比的升高，预致敏小鼠淋巴细胞与hUCMSCs或IPCs共培养组IFN-γ和IL-2水平升高，而IL-4水平降低(P < 0.05)。在不同效靶比下，hUCMSCs共培养组与IPCs共培养组比较差异无显著性意义(P > 0.05)。结果表明IPCs与hUCMSCs呈低免疫原性未能激活免疫细胞。

2.5 hUCMSCs或IPCs腹腔移植后炎性细胞分析结果 流式细胞术分析显示hUCMSCs组腹腔灌洗液细胞总数为(7.10±0.55)×10⁵，约55%的细胞表达CD45，即白细胞；约7%的细胞表达 CD3e，即T淋巴细胞。IPCs组腹腔灌洗液细胞总数为(7.92±0.09)×10⁵，约61%的细胞表达CD45，约12%的细胞表达CD3e；与hUCMSCs组相比，IPCs组细胞数明显增加(P < 0.05)，见图4。结果表明IPCs对宿主具有免疫刺激作用，可引起炎性细胞浸润至细胞移植部位。

2.6 hUCMSCs或IPCs左肾移植后病理学变化 如图5所示，hUCMSCs或IPCs左肾包膜移植15 d后，可见移植部位存在大量的移植细胞，并伴有少量的淋巴细胞及单核细胞浸润，PBS组无炎症细胞浸润。与移植15 d相比，移植30 d后IPCs组免疫细胞渗出明显增多，而hUCMSCs组免疫细胞明显减少，IPCs组免疫细胞渗出明显高于hUCMSCs组。结果表明随时间推移，IPCs移植到体内免疫原性增强并能引起淋巴细胞浸润到移植位点。

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引言

目前，胰岛移植被认为是治疗糖尿病的理想方法之一^[1]，但是胰岛供体来源匮乏和移植免疫排斥反应限制了其临床应用^[2]。间充质干细胞具有多向分化能力，有报道其具有独特的免疫调节特性，使其成为治疗自身免疫性疾病和移植物抗宿主病的最佳细胞^[3]。目前对间充质干细胞在体外的免疫原性研究主要是通过检测细胞免疫表型，即主要组织相容性复合体、外周血T淋巴细胞CD4和CD8的表达，还有间充质干细胞与淋巴细胞共培养对淋巴细胞的增殖以及淋巴细胞对间充质干细胞的作用。对间充质干细胞在体内的免疫原性研究是观察间充质干细胞移植后的去向和存活以及对宿主免疫系统的激活情况。

研究表明脐带、脂肪、骨髓来源的间充质干细胞低表达MHC-Ⅰ类分子，不表达MHC-Ⅱ类分子和共刺激分子，呈低免疫原性^[4-6]。但在间充质干细胞诱导分化过程中或移植到宿主后受微环境的影响免疫原性会发生变化^[7-12]，如鼠骨髓来源间充质干细胞分化为肌细胞后能提高MHC-Ⅰa和MHC-Ⅱ的表达并具有免疫原性，移植到心肌缺血小鼠后的存活率和修复效果比自体移植差^[11^，^13]。肌细胞体外诱导过程可以减少免疫调节分子PEG2的分泌，从而影响宿主分化细胞的存活^[14]。同样，间充质干细胞分化为软骨细胞后免疫原性增加并可以促进树突状细胞成熟，刺激外周血单核细胞增殖并激活T淋巴细胞^[12]。但间充质干细胞诱导分化为胰岛素分泌细胞(insulin producing cells，IPCs)的免疫原性是否会发生改变，移植微环境对IPCs的免疫原性是否存在影响尚不清楚。

实验拟观察人脐带间充质干细胞(human umbilical cord mesenchymal stem cells，hUCMSCs)向IPCs诱导分化后的免疫原性变化和移植后微环境对IPCs免疫原性的影响。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞；骨髓干细胞；造血干细胞；脂肪干细胞；肿瘤干细胞；胚胎干细胞；脐带脐血干细胞；干细胞诱导；干细胞分化；组织工程

材料方法

1.1 设计 细胞体内外对比实验。

1.2 时间及地点 2016年6月至2017年12月在深圳市人民医院转化医学协同创新中心干细胞与细胞治疗重点实验室完成。

1.3 材料

1.3.1 实验动物 健康的SPF级雄性C57BL/6小鼠55只，8周龄，动物许可证号SCXK(粤)2015-0009，购自广东省医学实验动物中心，所有动物实验过程经过深圳市人民医院伦理委员会批准，对动物的处理符合动物伦理学要求。

1.3.2 实验试剂及仪器 RPMI-1640培养基、胰蛋白酶(Hyclone公司)；植物血凝素A (Sigma公司)；丝裂霉素C(美国Roche公司)；鼠抗人HLA-ABC FITC、HLA-DR PE、CD80 FITC、CD40 PE、CD3e FITC、CD45 PE，鼠IgG2a κFITC/PE、IgG1 κFITC/PE、IgG FITC、IgG2b κPE抗体(美国eBioscience公司)；Annexin V-FITC细胞凋亡检测试剂盒(凯基生物)；IFN-γ、IL-2及IL-4 ELISA试剂盒(欣博盛生物科技有限公司)；Cell Counting Kit-8(日本同仁化学公司)；酶标仪(日本BIO-RAD公司)；流式细胞仪(美国贝克曼库尔特公司)。

1.4 实验方法

1.4.1 hUCMSCs分离、纯化、鉴定 按照文献[15]进行hUCMSCs分离、纯化、鉴定。

1.4.2 hUCMSCs诱导分化为IPCs及鉴定 按照文献[15]将hUCMSCs诱导分化为IPCs并鉴定。

1.4.3 IPCs免疫表型分析 取第3代hUCMSCs以及hUCMSCs分化的IPCs，PBS洗涤2次，0.25%胰酶消化，离心后PBS洗涤2次，加入500 μL预冷PBS重悬细胞，调整每个流式管细胞浓度为1×10⁹ L^-1。分别加入鼠抗人HLA-ABC，HLA-DR，CD80，CD40及相应的IgG同型对照单克隆抗体各10 μL，37 ℃避光孵育20 min后用预冷PBS洗涤2次，上流式细胞仪进行检测。实验重复3次。

1.4.4 单向混合淋巴细胞实验(One-way MLR) 抗凝管抽取3个健康志愿者静脉血，6.0-7.0 mL/人，尽快分离外周血单个核细胞(hPBMCs)并用RPMI 1640培养基重悬备用。收集第3代hUCMSCs和hUCMSCs分化的IPCs，RPMI 1640培养基重悬，25 g/L丝裂霉素C预处理3 h，再加入外周血单个核细胞悬液于96孔板共培养，调节hUCMSCs或IPCs细胞终浓度为1×10⁷ L^-1、外周血单个核细胞终浓度为1×10⁸ L^-1，作为共培养hUCMSCs组或IPCs组。用植物血凝素A(5 g/L)处理外周血单个核细胞作为阳性对照组。单独的外周血单个核细胞培养作为阴性对照组。待培养72 h后加入CCK-8试剂，作用4 h后，用酶标仪于450 nm波长处检测外周血单个核细胞的增殖能力。刺激指数(SI)=(A共培养细胞组-A阳性对照组)/(A阴性对照组-A空白对照组)。实验设置3个复孔。

1.4.5 细胞毒性实验(CTL) C57BL/6小鼠随机分为hUCMSCs组和IPCs组，每组5只。第1天和第6天，每只小鼠腹腔注射1×10⁷个hUCMSCs或hUCMSCs分化的IPCs，第10天颈椎脱臼法处死小鼠并分离脾淋巴细胞，RPMI 1640重悬细胞备用。收集第3代hUCMSCs和hUCMSCs分化的IPCs，调节细胞浓度为5×10⁸ L^-1接种于12孔板，4 h后待细胞贴壁后加入分离的脾淋巴细胞共培养72 h。hUCMSCs或IPCs作为靶细胞，脾淋巴细胞作为效应细胞。设置4个效靶比：10︰1、20︰1、50︰1、100︰1。72 h后，0.25%胰酶消化收集靶细胞于流式管。根据Annexin V-FITC凋亡检测试剂盒，每管加入500 μL的Binding Buffer 重悬细胞，分别加入5 μL Annexin-V- FITC和PI染色，37 ℃避光孵育20 min后用预冷PBS洗涤2次，流式细胞术检测细胞凋亡率。同时收集共培养细胞上清液，按照IFN-γ、IL-2、IL-4 ELISA检测试剂盒说明操作，用酶标仪于450 nm波长处检测IFN-γ、IL-2、IL-4水平。实验设置3个复孔。

1.4.6 hUCMSCs和IPCs腹腔移植后炎性细胞分析 收集第3代hUCMSCs和hUCMSCs分化的IPCs，PBS重悬细胞，调节细胞浓度为1×10¹⁰ L^-1。C57BL/6小鼠随机分为hUCMSCs组、IPCs组和PBS组，每组5只，分别于腹腔移植1×10⁷ hUCMSCs、1×10⁷ IPCs和0.1 mL PBS，4 h后用10 mL PBS灌洗小鼠腹腔，收集腹腔灌洗细胞，PBS洗涤2次，500 μL预冷PBS重悬细胞，调节细胞浓度为1×10⁹ L^-1。分别加入鼠抗人CD3e-FITC、CD45-PE抗体及相应的IgG同型对照单克隆抗体各10 μL，37 ℃避光孵育20 min后用预冷PBS洗涤2次，流式细胞术进行检测。实验重复3次。

1.4.7 hUCMSCs和IPCs左肾包膜移植后组织病理学变化 收集第3代hUCMSCs和hUCMSCs分化的IPCs，PBS重悬细胞，调节细胞浓度为1×10¹⁰ L^-1。C57BL/6小鼠随机分为hUCMSCs组、IPCs组和PBS组，每组10只。分别于小鼠左肾包膜移植1×10⁷ hUCMSCs、1×10⁷ IPCs和0.1 mL PBS，移植后第15天及第30天颈椎脱臼法处死小鼠(每个时间点5只)，取出左肾，进行免疫组织化学染色，光学显微镜下观察移植部位的病理学变化。实验重复3次。

1.5 主要观察指标 ①hUCMSCs诱导分化的IPCs抗原表型分析；②单向混合淋巴细胞实验检测外周血单个核细胞的增殖能力；③细胞毒性实验检测hUCMSCs和IPCs的凋亡情况，同时检测共培养细胞上清液中IFN-γ、IL-2、IL-4水平；④小鼠腹腔移植IPCs后炎性细胞分析；⑤小鼠左肾包膜移植IPCs后肾组织病理学变化。

1.6 统计学分析 采用SPSS 13.0软件进行统计处理，数据用x(_)±s表示。组间数据分析采用完全随机设计方差分析，两组间比较采用两样本t 检验，P < 0.05为差异有显著性意义。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞；骨髓干细胞；造血干细胞；脂肪干细胞；肿瘤干细胞；胚胎干细胞；脐带脐血干细胞；干细胞诱导；干细胞分化；组织工程

讨论

间充质干细胞可以从脂肪、骨髓、脐带获得^[18]，其具有低疫原性，因此很难被T淋巴细胞识别^[7^，^9]。间充质干细胞在体内外可抑制T淋巴细胞增殖，抑制NK细胞和树突状细胞的增殖和活化，减少T细胞和NK细胞的细胞因子分泌，降低了免疫排斥反应，诱导免疫耐受，从而提高器官移植的成功率^[19]。然而，由于分化过程和移植微环境的影响，间充质干细胞的免疫原性可能发生改变^[8-12]，间充质干细胞通过细胞与细胞之间的接触，释放细胞因子，从而调节体外或体内的免疫应答^[20-21]，所以在移植或分化后，可能引起免疫反应，降低细胞的存活率或分化能力，最终阻碍间充质干细胞的临床应用。本实验通过经典诱导方案诱导hUCMSCs分化为IPCs，然后在体内外研究IPCs的免疫学特性，探讨诱导过程或微环境对IPCs免疫原性的影响，为今后IPCs的临床运用提供理论基础。

主要组织相容性复合体(MHC)和共刺激分子是免疫细胞发生免疫应答的重要细胞表面分子。MHC分子能选择性地识别并递呈抗原，与初始T细胞结合，形成T细胞活化的第一个信号，共刺激分子产生初始T细胞活化的第二信号。本实验中IPCs高表达HLA-ABC，而低表达HLA-DR和共刺激分子CD40和CD80，因此，IPCs没有改变免疫表型并维持低免疫原性，使其逃脱抗原递呈，不能活化初始T细胞。在同种异体外周血单个核细胞中抗原提呈细胞可以间接地将抗原递呈到宿主淋巴细胞，单向混合淋巴细胞反应实验中，外周血单个核细胞与诱导的IPCs共培养未见外周血单个核细胞增殖。说明即使在外源抗原提呈细胞的辅助下，IPCs也不能在体外激活初始T细胞。同样，hUCMSCs分化的肝样细胞与未分化的祖细胞相似，不表达MHC-Ⅱ分子并明显抑制淋巴细胞增殖^[22]。间充质干细胞体外成骨后也不表达HLA-Ⅱ分子，不能刺激异源性外周血单个核细胞增殖和细胞毒性T细胞活化，而增加了抗免疫细胞因子的分泌^[23]。

在细胞毒性实验，当hUCMSCs或IPCs与预致敏脾细胞共培养时，hUCMSCs组和IPCs组细胞凋亡率无明显差异。尽管IPCs比hUCMSCs高表达MHC-Ⅰ分子，但IPCs仍不能激活细胞毒性淋巴细胞和记忆T细胞。T细胞的增殖活化需要Th1细胞分泌的细胞因子IL-2、TNF-β、IFN-γ的参与，随后募集效应T细胞，激活单核巨噬细胞，导致炎症反应或变态反应^[24-25]。Yang等^[23]也证实了间充质干细胞分化的成骨细胞表达HLA-Ⅰ分子，抑制T细胞的增殖，T细胞没有被激活。Th2细胞分泌能抑制炎性细胞因子释放IL-4，从而阻止免疫反应的发生^[26]。在本实验中，IPCs和预致敏淋巴细胞共培养组与hUCMSCs和预致敏淋巴细胞共培养组比较，IFN-γ、IL-2和IL-4的表达没有显著性差异(P > 0.05)，Th1与Th2仍保持平衡状态，表明IPCs仍具有低免疫原性，不能激活免疫细胞。

IPCs在体外显示低的免疫原性，而在体内是否引起了炎症反应和急慢性排斥反应尚不清楚。在本实验中，小鼠腹腔注射IPCs 4 h后，淋巴细胞浸润到腹腔且T淋巴细胞数量增加可能是由于MHC-Ⅰ在IPCs的上调表达，导致单核巨噬细胞(先天免疫)的激活和免疫细胞浸润。同样，组织病理学分析显示，小鼠左肾包膜移植15 d后仍有IPCs存活并有淋巴细胞浸润到移植部位；第30天，仍有很少的IPCs存活，但在移植部位发现了炎性细胞浸润。而在hUCMSCs组几乎没有免疫细胞浸润。说明IPCs在移植后由于微环境的影响造成IPCs免疫原性改变。因此，有必要对免疫微环境和免疫特性改变之间的关系深入研究。

综上所述，虽然hUCMSCs分化的IPCs在体外免疫原性没有发生改变，但在腹腔和左肾包膜移植后，它们通过与宿主微环境相互作用，免疫原性发生了改变并诱发炎症反应，募集免疫细胞浸润到移植部位。因此，间充质干细胞分化过程和微环境都可能成为影响IPCs免疫原性的因素。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞；骨髓干细胞；造血干细胞；脂肪干细胞；肿瘤干细胞；胚胎干细胞；脐带脐血干细胞；干细胞诱导；干细胞分化；组织工程

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随着近年的研究日渐深入，大量体内外研究表明间充质干细胞分化的胰岛素分泌细胞能够治疗糖尿病，但共同面临的问题是间充质干细胞和胰岛素分泌细胞移植到体内后的并发症，其中常见的是免疫排斥反应。有文献报道间充质干细胞具有免疫调节功能，能有效的避免特异性免疫反应，另外，其表面抗原不明显，即使异体移植，排异也较轻，本研究也发现人脐带间充质干细胞在体内移植后具有低免疫原性，与此相符。但体内移植胰岛素分泌细胞结果提示，胰岛素分泌细胞较人脐带间充质干细胞具有更强的免疫原性，最近有研究提出可利用全基因组筛查和转录组分析，系统评估用于治疗疾病的干细胞潜在免疫原性，然后进行预防控制这种不良反应。还有研究通过水凝胶共同包埋胰岛和脂肪源间充质干细胞，体外实验揭示脂肪源间充质干细胞能明显增加胰岛素分泌，体内移植后小鼠血糖下降，病理学分析显示水凝胶产生了人工免疫分离位点并且脂肪源间充质干细胞对减少免疫细胞浸润作出了很大贡献。肠系膜淋巴结和脾中分离的单核细胞分析显示脂肪源间充质干细胞减少了促炎细胞因子、调节性细胞因子和调节性T细胞群体的表达。因此在未来人脐带间充质干细胞或胰岛素分泌细胞体内移植治疗糖尿病时，是否可以通过全基因组筛查、转录组分析和水凝胶共包埋人脐带间充质干细胞和胰岛素分泌细胞有效治疗糖尿病需进一步深入研究。本研究仅为实现干细胞的替代疗法奠定了基础。

人脐带间充质干细胞分化为胰岛素分泌细胞的免疫原性变化

Immunogenicity of insulin producing cells differentiating from human umbilical cord mesenchymal stem cells

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