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作者及机构
本研究的主要作者包括Björn Hegner、Theres Schaub、Rusan Catar等，他们来自德国柏林夏里特大学医院的多个部门，包括肾脏病与重症医学诊所、柏林-勃兰登堡再生治疗学院、心血管研究中心等。该研究于2016年4月7日发表在期刊《PLOS ONE》上。
学术背景
系统性硬化症（Systemic Sclerosis, SSc）是一种复杂的多系统疾病，以血管病变、自身免疫反应以及皮肤和器官的广泛纤维化为特征。血管病变和纤维化是SSc的核心病理特征，但目前对其发病机制的理解仍不完善。骨髓来源的间充质基质细胞（Mesenchymal Stromal Cells, MSCs）在组织修复和再生中发挥重要作用，但SSc患者的MSCs可能具有疾病特异性异常。本研究假设SSc患者的MSCs在血管平滑肌细胞（Vascular Smooth Muscle Cells, VSMCs）和肌成纤维细胞（Myofibroblasts）分化过程中存在内在失调，并探讨了这种失调的机制。
研究目标
本研究旨在比较健康对照组和SSc患者的MSCs在关键生长因子（如CTGF、b-FGF、PDGF-BB和TGF-β1）刺激下的分化反应，揭示SSc患者MSCs在VSMCS和肌成纤维细胞分化中的异常表现及其分子机制。
研究流程
1. 研究对象与样本
研究纳入了6名SSc患者和6名年龄、性别匹配的健康对照者。患者的年龄范围为38至74岁，其中4名为女性。所有患者均患有数字溃疡、皮肤和肺纤维化，部分患者接受了间歇性皮质类固醇治疗。健康对照者无任何自身免疫或纤维化疾病史，其骨髓样本用于异体移植。
MSCs的分离与培养
从髂嵴骨髓中提取单核细胞，通过Percoll密度梯度离心分离MSCs，并在α-MEM培养基中培养。细胞在37°C、5% CO2条件下孵育，非粘附细胞在2-3天后被去除。培养基每周更换两次，细胞在达到90%融合度时传代。
细胞刺激与分化实验
使用CTGF、b-FGF、PDGF-BB和TGF-β1（浓度均为10 ng/ml）对MSCs进行长期刺激（6天），分析其向VSMCS和肌成纤维细胞的分化。通过表型、生化和功能水平评估分化反应，包括免疫荧光染色、Western blotting、钙成像、迁移实验、增殖实验和胶原分泌测定等。
信号通路分析
研究进一步分析了TGF-β受体调控、Smad、Akt、ERK1/2信号通路以及自分泌环路的变化，揭示SSc患者MSCs对TGF-β1的超敏反应机制。
主要结果
1. VSMCS分化失调
SSc患者的MSCs在CTGF和b-FGF刺激下表现出VSMCS分化的失调。与健康对照相比，SSc患者的MSCs未能上调VSMCS终末分化标志物（如SM22α和平滑肌钙调蛋白），且在b-FGF刺激下表现出合成表型的增强。
肌成纤维细胞分化异常
TGF-β1诱导的肌成纤维细胞分化在SSc患者的MSCs中表现出显著的功能差异。与健康对照相比，SSc患者的MSCs表达的收缩蛋白更多，迁移能力增强，增殖能力降低，胶原分泌增加，同时基质金属蛋白酶（MMPs）表达减少。
TGF-β信号通路超敏
SSc患者的MSCs表现出对TGF-β1的显著超敏反应，表现为TGF-β受体1（TGFBR1）的上调以及经典和非经典TGF-β信号通路的增强。
结论
本研究揭示了SSc患者MSCs在VSMCS和肌成纤维细胞分化中的内在失调，并证实了TGF-β1信号通路的超敏反应是导致这种失调的重要机制。这一发现扩展了SSc患者MSCs内源性再生能力受损的概念，为理解SSc的病理机制提供了新的视角。
研究意义
1. 科学价值
本研究首次系统地比较了SSc患者和健康对照者MSCs在关键生长因子刺激下的分化反应，揭示了TGF-β信号通路在SSc纤维化中的核心作用。
研究亮点
1. 重要发现
揭示了SSc患者MSCs在VSMCS和肌成纤维细胞分化中的内在失调及其分子机制。
方法创新
研究采用多种实验手段（如钙成像、迁移实验等）全面评估了MSCs的分化反应，并结合信号通路分析揭示了TGF-β1的超敏反应机制。
研究对象特殊性
研究聚焦于SSc患者的MSCs，为理解这一复杂疾病的病理机制提供了独特的视角。
其他有价值的内容
研究还讨论了MSCs与周细胞（Pericytes）的关系，提出了MSCs在血管和纤维化组织中的潜在作用，为未来研究提供了新的方向。
这篇研究为系统性硬化症的病理机制提供了新的见解，并为未来的治疗策略奠定了理论基础。