Differential MSC activation leads to distinct mononuclear leukocyte binding mechanisms.
Differential MSC activation leads to distinct mononuclear leukocyte binding mechanisms.
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DOI：
10.1038/srep04565
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发表时间：
2014-04-02
影响因子：
4.6
通讯作者：
Olson SD
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kota DJ;DiCarlo B;Hetz RA;Smith P;Cox CS Jr;Olson SD
多能间充质基质细胞 (MSC) 生物学领域的进展表明，MSC 在“激活”以发挥免疫调节作用时可以改善疾病结果。然而，调节间充质干细胞-免疫细胞相互作用的精确机制在很大程度上仍然难以捉摸。在这里，我们基于最近的极化范例激活 MSC，其中 MSC 可以根据刺激的 Toll 样受体极化为促炎或抗炎表型，以剖析 MSC 在此背景下与白细胞物理相互作用和调节白细胞的机制。我们的数据表明，通过 Toll 样受体 (TLR) 4 途径激活的 MSC 增加了白细胞的 VCAM-1 和 ICAM-1 依赖性结合。另一方面，TLR3 刺激通过形成电缆状透明质酸结构，相对强烈地增加白细胞对 MSC 的亲和力。此外，TLR4激活引起MSC分泌促炎介质，而TLR3激活的MSC表现出较温和的促炎表型，类似于失活的MSC。然而，在我们的体外模型中，不同激活的间充质干细胞保持了相似水平的抑制白细胞激活的能力，并且这种免疫调节特性在此显示部分是由前列腺素介导的。这些结果强化了这样的概念：交替激活曲线控制 MSC 反应，并可能影响 MSC 的治疗用途。
Advances in the field of Multipotent Mesenchymal Stromal cell (MSC) biology have demonstrated that MSCs can improve disease outcome when ‘activated' to exert immunomodulatory effects. However, the precise mechanisms modulating MSC-immune cells interactions remain largely elusive. In here, we activated MSC based on a recent polarization paradigm, in which MSCs can be polarized towards a pro- or anti-inflammatory phenotype depending on the Toll-like receptor stimulated, to dissect the mechanisms through which MSCs physically interact with and modulate leukocytes in this context. Our data show that MSCs activated through the Toll-like receptor (TLR) 4 pathway increased VCAM-1 and ICAM-1 dependent binding of leukocytes. On the other hand, TLR3 stimulation strongly increases leukocytes affinity to MSC comparatively, through the formation of cable-like hyaluronic acid structures. In addition, TLR4 activation elicited secretion of pro-inflammatory mediators by MSCs, whereas TLR3-activated MSCs displayed a milder pro-inflammatory phenotype, similar to inactivated MSCs. However, the differently activated MSCs maintained their ability to suppress leukocyte activation at similar levels in our in vitro model, and this immunomodulatory property was shown here to be partially mediated by prostaglandin. These results reinforce the concept that alternate activation profiles control MSC responses and may impact the therapeutic use of MSCs.
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通讯作者：
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10.1073/pnas.1008117107
发表时间：
2010-08-03
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作者：
Bartosh, Thomas J.;Ylostalo, Joni H.;Prockop, Darwin J.
通讯作者：
Prockop, Darwin J.