2024年2月3日，国际学术期刊Molecular Therapy在线发表了www.优德88.cpm 转化医学研究院邵常顺团队和时玉舫团队题为“Superoxide Dismutase 2 Promotes the Immunosuppressive Function of Mesenchymal Stem Cells at the Expense of Adipocyte Differentiation”的研究论文。该研究揭示了MSCs的免疫调控功能与成脂分化潜能之间存在拮抗关系, SOD2调控的线粒体活性氧(mtROS)水平在这种平衡调节中发挥了关键作用。

不同组织来源的间充质干细胞(Mesenchymal stem cells, MSCs)都具有定向分化的潜能,包括成脂、成骨和成软骨分化。此外,已经有大量的体外实验和临床研究表明, MSCs具有良好的免疫调控能力。在炎症因子刺激下, MSCs通过表达大量趋化因子和效应分子影响免疫细胞的功能，进而重塑炎症微环境。然而, MSCs的免疫调控功能与定向分化潜能之间是否存在平衡调节关系还不清楚。

炎症因子干扰素γ (IFN-γ)和肿瘤坏死因子α (TNF-α)刺激MSCs表达免疫调控分子,却显著抑制其成脂分化潜能，这提示MSCs的免疫调控能力与其成脂分化潜能之间可能存在竞争关系。线粒体超氧化物歧化酶2 (SOD2)是一种在人体中广泛表达的抗氧化酶,它负责将线粒体产生的超氧自由基转化为氧气和过氧化氢,对于维持细胞内的氧化还原平衡至关重要。研究人员发现, MSCs的成脂分化伴随着ROS水平的升高, IFN-γ和TNF-α通过显著上调SOD2的表达降低细胞内mtROS的水平从而抑制MSCs的成脂分化潜能。进一步研究表明，敲降SOD2通过促进mtROS的累积和过氧化物酶体增殖物受体γ共激活因子1α (PGC-1α)的表达,以及提高氧化磷酸化复合物水平,进而促进MSCs的成脂分化潜能。相反地,敲降SOD2抑制MSCs的糖酵解潜能并减少免疫调控效应分子TSG-6和IDO的表达,削弱MSCs治疗急性肠炎的能力。

综上，本研究表明细胞内mtROS的水平影响MSCs的分化命运。炎症因子IFN-γ和TNF-α赋予MSCs免疫调控能力的同时通过上调SOD2减少mtROS的累积削弱其成脂分化的潜能,并提出了优化MSCs用于炎症性疾病治疗的潜在策略。

www.优德88.cpm 转化医学研究院邵常顺教授和时玉舫教授为该论文的共同通讯作者，www.优德88.cpm 转化医学研究院博士后李亚南和博士生王婷婷为该论文的共同第一作者。

文章链接：https://www.cell.com/molecular-therapy-family/molecular-therapy/abstract/S1525-0016(24)00031-5