调控免疫力,干细胞和免疫细胞有何不同,该怎么选?

间充质干细胞、免疫细胞、外泌体源头实验室
前言

如今,利用自身细胞来改善免疫力已经不是一件新鲜事了,作为细胞的两大分类,免疫细胞和干细胞似乎都身怀提高免疫力的“绝技”,但原理与途径却不尽相同,两者该如何选择?今天就让我们一探究竟。

新冠似乎已成为历史,但我们不得不承认,这场持续三年,堪称惨烈的疫情总归让人们慢慢意识到:免疫力才是人体最好的“良药”。

提高免疫力被众人提上日程,传统养生派在各类运动跟练与健康食谱中流连,而科学革新派则尝试拿起前沿的细胞“武器”——间充质干细胞与免疫细胞。同样拥有改善免疫力的效用,间充质干细胞与免疫细胞孰强孰弱?该如何选择呢?

我们该追求什么样的免疫力?

欲知如何提升,先来聊聊免疫力本身。

我们生活的环境中其实有着数以万计的细菌、真菌和病毒。人类之所以无知无觉,全赖我们拥有着免疫力。

这种能力与免疫系统息息相关,一套健全的免疫系统就像是抵御疾病的“万里长城”,能够全天无休地监视、识别、杀灭异常细胞(如衰老细胞、癌变细胞等)或入侵者(如侵入的病毒、细菌、真菌等),维持生理健康的稳定。若没有免疫系统,被纸割破手,季节性感冒,这些小事都将变得致命。

可以说,拥有免疫力是人类能在地球上生存的基础。但新的问题来了,我们该追求什么样的免疫力?是越强越好吗?

调控免疫力,干细胞和免疫细胞有何不同,该怎么选?

▲ 图片来源网络

很多人的共识是——因为免疫力下降,所以人会生病——但这话只对了一半,“免疫力低”的确会让人体更容易感染病原体,但因为“免疫力低”导致的疾病,只占疾病的一部分。还有一部分疾病恰恰是因为免疫力“太强”了。

每每这个时候,免疫的执行者——免疫细胞们将变得“失控”,他们会消灭外来侵略者们,却也会毫不手软地攻击人体内正常的细胞、组织与器官。

这种“自相残杀”的戏码并不少见,据数据显示:免疫“太强”可导致类风湿关节炎、1型糖尿病,红斑狼疮,克罗恩病等一系列自身免疫性疾病,已经影响到约4%的人类,涉及约3.03亿人。

而就算没有形成疾病,紊乱的免疫系统也有可能导致超敏反应或慢性炎症,后者是衰老的主要原因之一,就潜藏在一些中老年人体内,让他们不自觉地“未老先衰”,并增加老年疾病的患病率。

调控免疫力,干细胞和免疫细胞有何不同,该怎么选?

低水平系统性慢性炎症的原因和后果

这么看来,追求免疫力明显要奉行的是“中庸之道”。过强,过弱都不可取,唯有精准、稳定的免疫力才是王道。

弄清这个概念,我们再来看免疫细胞和间充质干细胞在改善免疫力方面的能力。

调控免疫力,干细胞和免疫细胞有何不同,该怎么选?

▲ 图片来源网络

“天降奇兵”

免疫细胞——增强免疫功能

如果把人体比作一个井然有序的国度,那么免疫细胞应该就是其中“守家卫国的士兵”,负责铲除内忧外患。但奈何这群“士兵”也会有不给力的时候。

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首先,年龄就是一个迈不过去的坎。从40岁开始,人们不可避免地陷入免疫衰老当中。你会逐渐发现自己变得容易感冒,容易疲惫,而癌变细胞也可能从此在身体里悄悄扎根,酝酿着更大的“阴谋”。

其次,处于疾病状态或大病初愈时期的免疫系统也很脆弱,比如为了抗争新冠,我们的免疫系统就付出了不小的代价,有论文表明,NK细胞在新冠病毒感染的急性期发生快速变化,重症患者的NK细胞数量显著减少,甚至耗竭;《Nature》上也有研究指出:新冠康复后,患者的单核细胞中有关先天免疫的基因表达降低。

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▲ 资料来源:Nature

这种时候,我们很容易能理解:一群新鲜、有活力的免疫细胞能够拯救岌岌可危的免疫系统,它们的作用体现在:

一、

提升免疫系统的“即战力”

一方面,它们能帮助“力不从心”的免疫系统,清除体内可能存在的变异细胞、衰老细胞及癌变细胞,提升免疫力,延缓机体衰老;另一方面,它们还能唤醒原本已经沉睡的免疫细胞,激发细胞活力,帮助免疫系统趋于健康且有活力的状态。

二、

揪出隐患,改善整体健康

这些新鲜的免疫系统还能提早干预身体里尚未出现症状的“隐患”,如降低体内已有结节、息肉或囊肿中的癌变细胞负荷,帮助稳定结节、息肉、囊肿的状况,起到长久意义上的的减低肿瘤发生风险,延缓部分疾病发展进程的作用。

总而言之,回输免疫细胞就像是给身体天降一支训练有素的“增援部队”,直接帮助杀敌,提高免疫力,改善身体状态。

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▲ 图片来源网络

“因地制宜”

干细胞——精准调控免疫系统

相较于直接“增援”的免疫细胞,间充质干细胞更像是一群经验老道的“教官”,它们虽然不会亲自“上阵杀敌”,却能够精准调节体内的免疫细胞,在它们过弱时,训练它们变得更强,在它们失控时,对其进行有效“安抚”。

调控免疫力,干细胞和免疫细胞有何不同,该怎么选?

▲ 图片来源网络

干细胞是怎么做到的呢?我们知道,间充质干细胞隶属干细胞家族中的多能干细胞分支,其常被人所津津乐道的是它的多向分化能力,但在这里我们要讲的是它的另一大重要机制——旁分泌效应。

这种神奇的机制让间充质干细胞能够表达、合成、分泌各类细胞因子、调节因子、信号肽等生物活性分子,如同身体里的“分布式发电站”,能在适宜的时机,适宜的地点,以发散的模式向外运输各种对身体有益的因子,而这些旁分泌因子正是构建免疫稳态的关键。具体过程如下:

当人体免疫过激时,受损部位会表达不同的信号分子,将间充质干细胞吸引到炎症现场,随后干细胞会分泌不同的生物活性因子对各种免疫细胞进行调控。

如间充质干细胞在TNFα, IL-1α, IL-1β等促炎因子的刺激下,所分泌的趋化因子(CCL5、CXCL10),生长因子(TGF-β、HGF),细胞因子(IDO)以及抗炎小分子(PGE2),能抑制炎症反应及炎症相关细胞TH1和TH17、浆细胞、促炎性M1巨噬细胞、自然杀伤性细胞及中性粒细胞的迁移、增殖。

调控免疫力,干细胞和免疫细胞有何不同,该怎么选?

干细胞调控免疫系统示意图

与此同时,免疫系统本身也具有一定的调节能力,这主要依赖T helper细胞,像Treg,Th17等,而干细胞能“曲线救国”,通过影响这类细胞来达到改善免疫系统调节能力的目的。比如干细胞能上调Treg细胞来抑制促炎症因子IFN-γ的释放,上调Th2来促进抗炎因子IL-4的释放等等。

间充质干细胞在调节“免疫平衡”上的效用已被多个实验证实,目前还被应用于治疗自身免疫性疾病,在治疗移植物抗宿主病、系统性红斑狼疮、炎症性肠病、过敏性鼻炎等疾病上都颇具前景。

而当免疫力较弱时,不同的内部环境又会让干细胞“摇身一变”,成为免疫力的“捍卫者”。

它能促进“人体的第一道防线”的重要组成部分——NK细胞的增殖。美国塔夫茨医疗中心发表的一篇论文表明:使用脐带间充质干细胞辐照饲养器可以扩增CB NK细胞祖细胞,且能增强NK细胞杀伤肿瘤细胞的能力。

此外还有一些研究证实:间充质干细胞与巨噬细胞相互作用后,能促进单核细胞向巨噬细胞的转变,增强巨噬细胞清除病原体的能力,使得巨噬细胞对微生物的吞噬能力增强。

调控免疫力,干细胞和免疫细胞有何不同,该怎么选?

间充质干细胞促进共培养中的单核细胞到巨噬细胞的分化

可以说,干细胞是个可塑性极强的“多面手”,它能根据所处的环境及接收到的信号给出不同的应答,在免疫力太弱时,它能增强我们的免疫力,在免疫力过强时,干细胞又能进行免疫调控,让机体重回免疫平衡。

结语

人体免疫力不宜过强,也不宜过弱,在免疫过激时,我们可以选择干细胞来调节免疫力,让身体重回免疫平衡。当免疫力弱时,免疫细胞与干细胞都有提高免疫力的潜能,免疫细胞是通过直接增援来提高免疫力的,而干细胞则是依靠衍生各类生物因子改善免疫力,若能交替联合使用,也不失为一种良策。

在老龄化日趋严重的当下,免疫力是我们抵抗衰老与疾病的重要武器,干细胞与免疫细胞疗法的诞生,给了我们除运动和养生之外,另一种捍卫自己健康的方式。两者在提高免疫力方面没有绝对的强弱之分,只有因人而异,毕竟,适合自己的才是最好的。

参考资料:

  1. 国家干细胞基金会,https://nationalstemcellfoundation.org/glossary/autoimmune-disease/

  2. Influenza vaccination reveals sex dimorphic imprints of prior mild COVID-19. https://www.nature.com/articles/s41586-022-05670-5.

  3. Umbilical Cord Mesenchymal Stem Cells Increase Expansion of Cord Blood Natural Killer Cells.https://doi.org/10.1016/j.bbmt.2008.06.016.

  4. Human Mesenchymal stem cells program macrophage plasticity by altering their metabolic status via a PGE2-dependent mechanism. https://doi.org/10.1038/srep38308

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