Imunosupresivni kapacitet mezenhimalnih matičnih ćelija (MSC) zavisi od „licence“ nekoliko proinflamatornih faktora za ekspresiju imunosupresivnih faktora kao što je programirana ćelijska smrt 1 ligand 1 (PD-L1), koji određuje kliničku terapijsku efikasnost MSC za inflamatorne ili imunološke bolesti. U MSC, interferon-gama (IFN-γ) je ključni induktor ekspresije PD-L1, koji je sinergistički pojačan faktorom nekroze tumora-alfa (TNF-α); međutim, osnovni mehanizam je nejasan.
Za ovu studiju, istraživači su procenili ekspresiju PD-L1 u ljudskim MSC-ovima dobijenim iz pupčane vrpce (hUC-MSC) indukovanim IFN-γ i TNF-α, sami ili u kombinaciji. Pored toga, izveli su eksperimente inhibitora signalnog puta, kao i eksperimente interferencije RNK da bi razjasnili molekularni mehanizam kojim IFN-γ sam ili u kombinaciji sa TNF-α indukuje ekspresiju PD-L1.
Oni su koristili eksperimente sa reporterskim genom luciferaze da verifikuju mesta vezivanja faktora transkripcije svakog puta transdukcije signala za ciljane promotore gena. Konačno, oni su procenili imunosupresivni kapacitet hUC-MSC tretiranih IFN-γ i TNF-α u in vitro testu mešane kulture limfocita, i in vivo kod miševa sa akutnim kolitisom izazvanim dekstran sulfatom. Rad je objavljen u Vorld Journal of Stem Cells.
Rezultati sugerišu da sama indukcija IFN-γ povećava ekspresiju PD-L1 u hUC-MSC, dok sam TNF-α ne, i da ko-indukcija IFN-γ i TNF-α promoviše veću ekspresiju PD-L1. IFN-γ indukuje hUC-MSC da eksprimiraju PD-L1, u kojem IFN-γ aktivira signalni put JAK/STAT1, reguliše ekspresiju faktora transkripcije regulatornog faktora 1 (IRF1) interferona, promoviše vezivanje IRF1 i Promotor PD-L1 gena, i konačno promoviše PD-L1 mRNA.
Iako sam TNF-α nije indukovao ekspresiju PD-L1 u hUC-MSC, dodavanje TNF-α značajno je pojačalo IFN-γ-indukovanu aktivaciju JAK/STAT1/IRF1. TNF-α je pojačao regulaciju ekspresije IFN-γ receptora kroz aktivaciju signalnog puta kapa-B nuklearnog faktora, što je značajno poboljšalo signalizaciju IFN-γ. Konačno, koindukovani hUC-MSC imaju jači inhibitorni efekat na proliferaciju limfocita i značajno poboljšavaju gubitak težine, oštećenje sluzokože, infiltraciju inflamatornih ćelija i povećanje inflamatornih faktora kod miševa s kolitisom.
Sve u svemu, rezultati sugerišu da IFN-γ i TNF-α poboljšavaju i imunosupresivnu sposobnost hUC-MSC i njihovu efikasnost kod ulceroznog kolitisa sinergističkim indukujući visoku ekspresiju PD-L1.
