UCMSC与骨髓、脂肪等来源的MSC相似，在免疫学特性方面有两大鲜明的特点：一是具有低免疫原性，异体移植不发生免疫排斥反应；二是具有良好的诱导免疫耐受和免疫抑制作用，可用于自身免疫性疾病、炎症性疾病的治疗。UCMSC与其他来源的MSC在表型上存在一些差异，表达Nestin、CD54、SSEA-4、OCT3/4的比例相对高。UCMSC低免疫原性的原因是它低表达人白细胞抗原（HLA）主要组织相溶性复合物Ⅰ（MHC-Ⅰ）类抗原，也不表达MHC-Ⅱ类分子和Fas、共刺激分子（CD40、CD40L、CD86和CD80）等，将同种异体来源的UCMSC移植于体内不会发生急慢性免疫排斥反应，甚至对器官移植免疫排斥反应还有一定治疗作用。作者所在实验室把人UCMSC输入到糖尿病猕猴、多器官损伤犬和衰老小鼠体内也未见明显的免疫排斥，且发现对疾病有一定治疗作用，包括抑制自身免疫和炎症反应、促进损伤修复等。UCMSC的低免疫原性为其在临床上广泛应用提供了便利条件，可以在体外大规模、标准化制备储存UCMSC并按临床要求像药品一样提供疾病治疗使用。

UCMSC的免疫调节作用包括抑制外周血中单个核细胞刺激后的增殖活性，其中包括T、B淋巴细胞、NK细胞等，抑制抗原呈递细胞的成熟，抑制某些关键性免疫促进因子（IFN、IL-2等）的释放。MSC的免疫调控作用没有种属特异性，自体、同种异体和异种来源的MSC的免疫调节作用具有相似性，甚至有报道认为，异体或异种MSC的免疫调控作用更强。MSC的免疫调控机制包括通过UCMSC与免疫细胞的直接接触抑制和分泌多种细胞因子参与免疫调控两个方面。MSC分泌的galectin、HLA-G5等因子参与了免疫抑制调节作用，参与 MSC免疫调节的因子还包括PGE2、TGF-β、HGF、IL-10、IL-6、IL-1等。IFN-γ诱导UCMSC表达的吲哚胺-2，3-双加氧酶具有较强的免疫抑制作用，UCMSC分泌的PGE2在抑制因丝裂原或异种抗原刺激所致的淋巴细胞增殖和IFN-γ分泌。IFN-γ参与了MSC的反馈抑制调节，即活化的T细胞分泌IFN-γ，促进MSC表达B7-H1分子，从而启动和促进MSC的免疫抑制功能。在IFN-γ的作用下，UCMSC上调MHC-Ⅱ类分子表达，但UCMSC的免疫抑制作用不依赖MHC分子的表达，UCMSC与同种异体T淋巴细胞共培养不能引起T细胞的增殖反应，即使加入IFN-γ诱导了MHC-Ⅱ表达，也不能刺激同种异体反应。UCMSC分泌的转化生长因子（TGF-β）和肝细胞生长因子（HGF）也在其免疫负调控中发挥重要作用，因为在培养体系中加入抗TGF-β、HGF抗体之后，MSC的抑制效应被逆转。MSC对不同类型的T细胞亚群表现出不同的免疫调节效应，对T细胞而言，MSC在混合淋巴细胞反应（mixed lymphocyte reaction，MLR）体系中研究表明，UCMSC能够抑制CD3 ⁺、CD4 ⁺和CD8 ⁺T细胞的增殖，且呈剂量和时间依赖性。UCMSC可促进Treg细胞的增殖，提高Treg细胞的比例，且这种促进效应不具有MSC剂量依赖性，PGE2、TGF-β和细胞间的接触参与了MSC的促进Treg细胞增殖作用。CD4 ⁺CD25 ^-的Treg细胞是一类具有免疫抑制特性的T淋巴细胞亚群，可能是MSC的免疫调控作用的细胞学机制之一。MSC对静息性T细胞和记忆性T细胞对异体抗原的增殖反应、细胞毒性反应和产生IFN-γ的细胞数量均有抑制作用，但只产生否决效应，不影响对记忆抗原的效应。MSC对T细胞的增殖抑制具有剂量依赖性，即在体外共培养体系中的MSC含量越高，抑制作用越强，MSC对T细胞活性的抑制作用是抑制T细胞的增殖能力，而不是诱导T细胞凋亡，去除MSC后T细胞对异种抗原刺激后的增殖活性又会恢复。在体外混合淋巴细胞培养实验中，UCMSC对T细胞的来源没有特异性和选择性，即对刺激细胞和效应细胞供者来源的淋巴细胞都有相似的作用，同样来源于刺激细胞和效应细胞供者的MSC的免疫调节效应一致。在体外混合淋巴细胞培养的第一天加入MSC，对细胞毒性T淋巴细胞（CTL）介导的细胞毒性反应抑制率达70%，而在混合培养第三天加入MSC则因为CTL细胞已经生成而不影响细胞毒性T淋巴细胞介导的细胞毒性反应。因此认为，MSC对CTL的作用是由可溶性因子介导的，主要作用于CTL细胞形成阶段。在造血干细胞移植（hematopoietic stem cell transplantation，HSCT）治疗血液肿瘤中实施MSC治疗，可以降低CTL细胞的形成从而减轻移植物抗宿主病（graft versus host disease，GVHD）的发生，同时又不影响NK细胞对残余肿瘤细胞的杀伤效应，把GVHD和移植物的抗肿瘤效应区分开来，发挥双重有利作用。将MSC对γδT细胞的增殖起抑制作用，但不抑制其细胞毒性功能，γδT细胞具有杀肿瘤细胞的作用。MSC可促进Th17细胞的扩增，但抑制Th17细胞的生成，Th17细胞是一种新型的效应CD4 ⁺T细胞亚群，与Th1和Th2细胞亚群不同，此亚群T细胞产生IL-17、IL-16和TNF-α，但不产生IFN-γ。Th17细胞介导炎症反应，对防御胞外病原菌的感染发挥重要作用，同时也是介导自身免疫反应、移植免疫排斥反应的重要细胞。MSC对EB病毒、巨细胞病毒（CMV）引起的T细胞反应影响不大，但能显著抑制同种异体抗原引起的T细胞反应，说明MSC可用于造血干细胞移植后的排斥反应GVHD治疗，而对免疫系统的防御能力没有影响。

有研究报道认为，MSC对NK细胞的增殖活性、细胞毒性和分泌细胞因子的功能也有一定影响，这些调节作用与NK细胞降低表达NKP30、NKP44、NKG2D等活化受体有关，MSC分泌的PGE2和2，3-双加氧酶（IDO）也有重要作用。UCMSC能促进去除了T细胞的脐血中的NK祖细胞的增殖，且增殖后的细胞保持了NK细胞的细胞毒性。UCMSC可抑制IL-2激活的NK细胞的增殖。

MSC对抗原呈递细胞（DC）的作用主要是抑制DC细胞的表面分子CD83、HLA-DR、CD1a和共刺激分子CD40、CD86的表达而影响其成熟，同时还能使IL-12的表达量下降。MSC能抑制IL-4介导的CD14 ⁺分化为成熟的DC细胞，但这种抑制作用是可逆转的。在体外培养条件下，MSC不仅能抑制DC细胞的成熟和抗原提呈功能，而且能抑制DC细胞的迁移能力。在MSC治疗GVHD的体内实验也证实，MSC能通过改变T细胞和DC细胞的迁移能力，抑制DC细胞的成熟，减低T细胞增殖，减少CTL细胞的形成等多种机制发挥免疫调节作用而起到治疗作用。

MSC对B细胞的作用及机制相对复杂，MSC到底是刺激还是抑制脾脏来源的B细胞增殖和分泌IgG，取决于PWM、SPA、LPS等抗原的刺激作用强度。MSC与脾脏来源的单个核细胞或纯化的B细胞共培养并不能刺激B细胞增殖和分泌IgG。在MSC与B细胞的Traswell共培养研究发现，MSC对LPS刺激的增殖起抑制作用，这种作用主要是抑制B细胞成熟性蛋白1的表达而抑制B细胞向终端分化，在培养体系中的IgM+细胞比例增高，但上清中的IgM含量减少，这可能与MSC使B细胞停滞于G0/G1期有关。

关于MSC对免疫功能的调节作用研究报道较多，而关于免疫系统对MSC的作用及机制研究报道则相对少。免疫细胞与MSC之间可能存在双向调节机制，免疫细胞及其分泌的细胞因子对MSC的生长活性和功能也会产生深刻影响。其中研究较多的因子有趋化因子、肿瘤坏死因子-α、IL-1β、TGF-β和红细胞生成素（EPO）等。炎症或损伤组织中的细胞可分泌趋化因子、细胞因子或生长因子等，促使MSC向损伤组织归巢。实验表明，MSC可与高浓度的TNF-α、VEGF、TGF-β、IGF-1、IL-8、BMP-2、BMP-4、PDGF-AA、BMP-7 等起反应，其中高浓度的PDGF-AA对MSC具有明显的趋化效应，TNF-α可显著提高MSC穿过细胞外基质的能力，提高cyclinD1的表达，阻断NF-kB通路，调控MSC在损伤组织中的浸润与增殖。TGF-α可通过MEK和PI3-K途径使MSC分泌VEGF增加，而TNF-α则对这一功能起协同作用，这可能是MSC促进创伤愈合的机制之一。MSC表达EPO受体EPOR，EPO具有促进MSC增殖的作用，诱导MSC及内皮细胞进入血液循环，这可能与EPOR介导的信号直接相关。NK细胞和DC细胞还可能通过直接接触机制对MSC产生影响，NK细胞可识别MSC细胞，通过NKP30、NKG2D和DNAM-1有效杀伤自体或异体来源的MSC。在MSC与T细胞共培养体系中加入DC细胞能抑制T细胞的应答与增殖，这种抑制呈细胞接触和浓度依赖性，即加入的DC细胞越多，抑制作用越强，同时还与大量分泌IL-2、IL-10及DC细胞的成熟度有关，如果在培养系统中加入促进DC细胞成熟的因子时，MSC对T细胞的增殖抑制作用就会被削弱，说明MSC参与的T细胞调节是通过DC细胞的诱导调节发挥作用。在体内微环境中，免疫细胞与MSC细胞之间通过分泌可溶性因子或直接接触，使组织微环境发生改变，从而影响MSC在损伤组织的分布、定位、增殖和分化。这一结论也在体内实验中得以证实，在小鼠皮肤移植模型实验时输入MSC可显著提高移植皮肤的生存时间。静脉注射MSC治疗自身免疫性小鼠糖尿病，MSC能够通过诱导Treg细胞的产生来组织免疫细胞对胰岛细胞的破获，从而缓解病情进展。

总之，MSC的低免疫原性为其临床开展异体或异种MSC治疗提供了便利条件，但值得关注的低免疫原性不等于没有免疫原性，在给小鼠输入异基因MSC后发现有MSC来源的新生骨生长，虽然没有见到免疫排斥反应的发生，但新生骨周围发现有淋巴细胞浸润。在给自身免疫性脑脊髓膜炎模型小鼠进行MSC治疗的实验中发现，在发病前输入MSC可预防自身免疫性脑脊髓膜炎的发生发展，在炎症高峰期输入MSC可明显减轻症状，病理分析结果显示减轻了淋巴细胞浸润和脱髓鞘现象，而在疾病稳定后输入则未见明显的效果，但体内示踪发现在淋巴组织中有MSC分布。因此，关于MSC的低免疫原性及调节机制仍需进一步深入研究。MSC的免疫调控作用和机制研究报道较多，已对其作用靶点和机制有一定了解，为MSC用于移植免疫排斥反应、自身免疫性疾病及炎症反应性疾病的治疗提供了新的有效治疗措施，但是从已经获得的证据来看，其机制还远远没有搞清楚，特别是对免疫细胞亚群的功能调节及免疫调控因子的相互作用及机制尚有待进一步认识。从科学发展的角度分析，对MSC免疫调节功能的认识是人类干细胞技术发展中的重要里程碑，开创了人体免疫调控机制和免疫异常症治疗的新方向。其重要意义包括发现了一种新的免疫调节“细胞药品”，同时发现了一种新的免疫调控机制，为诱导器官移植免疫耐受及移植免疫排斥反应的治疗提供了新的思路。

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