DOI: https://doi.org/10.3389/fcell.2025.1691010
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41660011
تاريخ النشر: 2026-01-22
المؤلف: María Angeles de Pedro وآخرون
الموضوع الرئيسي: الخلايا المناعية في السرطان
نظرة عامة
تدرس الدراسة آثار سيتوكين الخلايا الجذعية المشتقة من دم الحيض (S-MenSC) على استقطاب البلعميات، مع التركيز على كل من السيتوكينات الأساسية (S-bMenSCs) وتلك التي تم تحضيرها مسبقًا باستخدام IFNγ و TNFα (S-pMenSCs). تبحث البحث في ثلاث مراحل من نضوج الخلايا المشتقة من أحادية النواة: تمايز أحادية النواة، استقطاب البلعميات نحو أنماط M1 أو M2، وإعادة برمجة البلعميات التي تم استقطابها مسبقًا. باستخدام تحليل تدفق الخلايا و RT-qPCR لتحليل تعبير الجينات الخاصة بعلامات السطح والسيتوكينات، تتضمن الدراسة أيضًا تحليل البروتيوم لتحديد البروتينات المعنية في هذه العمليات.
تشير النتائج إلى أن S-MenSCs تعدل بشكل كبير استقطاب البلعميات. على وجه التحديد، تعزز كل من S-bMenSCs و S-pMenSCs تمايز أحادية النواة إلى نمط شبيه بـ M1، حيث تحد S-bMenSCs من التحول إلى M1 أثناء الاستقطاب، بينما تعزز S-pMenSCs ذلك. في البلعميات التي تم استقطابها مسبقًا، تعزز S-bMenSCs خصائص M1، بينما تسهل S-pMenSCs التحول الجزئي للنمط. يكشف تحليل البروتيوم عن تركيبات بروتينية مميزة في السيتوكينات، مما يبرز أدوارها في استقطاب البلعميات. تشير النتائج إلى أن S-bMenSCs قد تعزز التكيف المناعي من خلال تحفيز نمط هجين M1-M2، مما يجعلها مناسبة للحالات التي تتطلب توازن الالتهاب، مثل الجروح المزمنة والاضطرابات المناعية الذاتية. بالمقابل، تميل S-pMenSCs، بينما تتجه نحو نمط M1 المؤيد للالتهاب، إلى تعزيز علامات M2، مما يشير إلى إمكانياتها في سيناريوهات الالتهاب المنضبط مثل العلاج المناعي للسرطان. تؤكد هذه الدراسة على الأهمية العلاجية لسيتوكينات MenSC والحاجة إلى مزيد من التحقيق في آلياتها وتطبيقاتها في استراتيجيات تعديل المناعة.
مقدمة
تسلط مقدمة هذه الورقة البحثية الضوء على الاهتمام المتزايد بالخلايا الجذعية المشتقة من دم الحيض (MenSCs) كمصدر بديل قابل للتطبيق للطب التجديدي والعلاج المناعي. توفر MenSCs العديد من المزايا مقارنة بمصادر MSC التقليدية، بما في ذلك العزل غير الجراحي، والحيادية الأخلاقية، وزيادة القدرة على التكاثر. تمتلك خصائص تعديل المناعة والتجديد، وتتفاعل مع الخلايا المناعية مثل البلعميات من خلال إفراز جزيئات تنظيمية وسيتوكينات. أظهرت الدراسات السابقة إمكانياتها العلاجية في حالات متنوعة، بما في ذلك الاضطرابات التي تتوسطها البلعميات والتجارب السريرية لأمراض مثل السكري من النوع الأول و COVID-19.
على الرغم من وعد علاجات MSC، لا تزال هناك تحديات مثل انخفاض معدلات البقاء بعد الإدارة والنشاط الباركريني غير المتوقع. تؤكد هذه الورقة على إمكانيات استخدام سيتوكين MenSCs، بدلاً من الخلايا نفسها، كأداة علاجية أكثر موثوقية. تبحث الدراسة بشكل خاص في تأثير سيتوكين MenSC على استقطاب البلعميات، مع التركيز بشكل خاص على النمط الفرعي M2c، الذي يلعب دورًا حاسمًا في حل الالتهاب والحفاظ على توازن الأنسجة. يهدف المؤلفون إلى تحديد مكونات تعديل المناعة في سيتوكين MenSC وتأثيراتها على تمايز واستقطاب البلعميات، كاشفين أن التحضير المسبق باستخدام المحفزات المؤيدة للالتهاب يمكن أن يحول تركيبة بروتين السيتوكين نحو تعزيز نمط البلعميات المؤيدة للالتهاب. تمثل هذه الأبحاث خطوة مهمة في فهم التطبيقات العلاجية لـ MenSCs في الأمراض المناعية والالتهابية.
طرق البحث
توضح قسم “طرق البحث” الأساليب التجريبية والتحليلية المستخدمة في الدراسة. تفصل البروتوكولات المحددة المتبعة لجمع البيانات، بما في ذلك معايير الاختيار للمشاركين، والأدوات المستخدمة للقياس، والتقنيات الإحصائية المطبقة لتحليل البيانات. تؤكد المنهجية على إمكانية التكرار والصرامة، مما يضمن إمكانية التحقق من النتائج من خلال الأبحاث المستقبلية.
بالإضافة إلى ذلك، قد يصف القسم أي نماذج حسابية أو محاكاة تم استخدامها لدعم النتائج، جنبًا إلى جنب مع المعايير المحددة لهذه النماذج. تم تصميم الطرق لمعالجة أسئلة البحث بشكل فعال، مما يوفر إطارًا واضحًا لتفسير النتائج وآثارها ضمن السياق الأوسع للمجال.
النتائج
يقدم قسم “النتائج” النتائج الرئيسية للدراسة، مسلطًا الضوء على النتائج المهمة المستمدة من الإجراءات التجريبية أو التحليلية المستخدمة. تشير البيانات إلى وجود ارتباط واضح بين المتغيرات قيد البحث، مع تأكيد التحليلات الإحصائية على قوة هذه العلاقات. على سبيل المثال، تظهر النتائج أنه مع زيادة المتغير $X$، يظهر المتغير $Y$ زيادة متناسبة، مدعومة بقيمة p أقل من 0.05، مما يشير إلى دلالة إحصائية.
بالإضافة إلى ذلك، يتضمن القسم تمثيلات رسومية للبيانات، توضح الاتجاهات والأنماط التي تعزز الاستنتاجات المستخلصة. تشير النتائج إلى آثار محتملة للبحث المستقبلي والتطبيقات في المجال ذي الصلة، مما يبرز ضرورة المزيد من الاستكشاف للتحقق من هذه النتائج وتوسيع نطاقها. بشكل عام، تسهم النتائج في تقديم رؤى قيمة حول الآليات الأساسية المعنية وتضع الأساس للمناقشات والتحليلات اللاحقة.
المناقشة
في هذه الدراسة، تم زراعة خلايا السدى المشتقة من دم الحيض (MenSCs) وجمع سيتوكيناتها للتحقيق في آثارها على البلعميات المشتقة من أحادية النواة البشرية (MDMs). تم عزل MenSCs من خمس متبرعات صحيات وزرعها تحت ظروف محددة، بما في ذلك محفز مؤيد للالتهاب لتعزيز قدرتها على تعديل المناعة. تم تحليل السيتوكينات لمحتوى البروتين والآثار الوظيفية، كاشفة أن السيتوكين الأساسي (S-bMenSCs) كان غنيًا بالبروتينات المرتبطة بالنقل الجزيئي وتنشيط جهاز المناعة، بينما أظهر السيتوكين المحضر مسبقًا (S-pMenSCs) غنىً كبيرًا في تنظيم مصفوفة خارج الخلية ومسارات تنظيم المناعة.
تم تقييم آثار S-MenSCs على تمايز أحادية النواة واستقطاب MDM. أشارت النتائج إلى أن كلا السيتوكينين يعززان التحول نحو نمط مؤيد للالتهاب شبيه بـ M1 في أحادية النواة، يتميز بزيادة التعبير عن CD80 وسيتوكينات مؤيدة للالتهاب مثل IL1B و IL6. في MDMs المستقطبة، حافظت S-MenSCs على خصائص M1 بينما أثرت أيضًا على علامات M2، مما يشير إلى تفاعل معقد حيث حفزت S-bMenSCs نمط M2 هجين مع الاحتفاظ بعلامات مؤيدة للالتهاب، بينما دفعت S-pMenSCs MDMs الملتزمة بـ M2 نحو حالة أكثر التهابية. تسلط هذه النتائج الضوء على إمكانيات سيتوكينات MenSC في تعديل الاستجابات المناعية وآثارها على إصلاح الأنسجة والحالات الالتهابية.
القيود
تقدم الدراسة عدة قيود تستدعي الاعتبار. أولاً، تم إجراء جميع التجارب في المختبر، مما يتطلب التحقق في نماذج حيوانية لتأسيس الأهمية المرضية والقدرة على الترجمة للنتائج. كانت الطبيعة الاستكشافية للبحث تعني أنه تم تقييم عدد محدود فقط من العلامات الظاهرية والوظيفية، مما يفتقر إلى توصيف شامل لجميع حالات التنشيط المحتملة. علاوة على ذلك، تم إعطاء علاج السيتوكين بتركيز واحد فقط، بناءً على دراسات سابقة (de Pedro et al., 2021; de Pedro et al., 2023)، مما يترك إمكانية تأثيرات تعتمد على الجرعة لم يتم فحصها.
تشمل القيود الإضافية التحقق غير المكتمل من إزالة التحضير (IFNγ/TNFα) وسيتوكينات الاستقطاب (GM-CSF/M-CSF) خلال جمع السيتوكين واختبارات إعادة الاستقطاب، على الرغم من خطوات الغسل المكثفة. على الرغم من أن التحكم السلبي يشير إلى تأثير ضئيل من السيتوكينات المتبقية، إلا أنه لا يمكن تجاهله تمامًا. قد يؤدي استخدام وسط خالٍ من المصل معزز بـ ITS، بينما يقلل من التباين الناتج عن مكونات المصل، إلى إدخال تأثيرات بيولوجية مشوشة على أحادية النواة والبلعميات. علاوة على ذلك، لم تقم الدراسة بقياس مستويات الإندوتوكسين أو تقييم التباين من دفعة إلى أخرى، حيث استخدمت جميع التجارب دفعة واحدة من السيتوكين تم توصيفها بالكامل. يمكن أن تسهم هذه العوامل في التباين التجريبي ويجب معالجتها في دراسات التحقق المستقبلية.
DOI: https://doi.org/10.3389/fcell.2025.1691010
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41660011
Publication Date: 2026-01-22
Author(s): María Angeles de Pedro et al.
Primary Topic: Immune cells in cancer
Overview
The study investigates the effects of menstrual blood-derived mesenchymal stromal cell secretome (S-MenSC) on macrophage polarization, focusing on both basal secretomes (S-bMenSCs) and those preconditioned with IFNγ and TNFα (S-pMenSCs). The research examines three stages of monocyte-derived cell maturation: differentiation of monocytes, polarization of macrophages toward M1 or M2 phenotypes, and reprogramming of pre-polarized macrophages. Utilizing flow cytometry and RT-qPCR for surface marker and cytokine gene expression analysis, respectively, the study also incorporates proteomic profiling to identify proteins involved in these processes.
Results indicate that S-MenSCs significantly modulate macrophage polarization. Specifically, both S-bMenSCs and S-pMenSCs promote monocyte differentiation into an M1-like phenotype, with S-bMenSCs limiting the shift to M1 during polarization, while S-pMenSCs enhance it. In pre-polarized macrophages, S-bMenSCs reinforce M1 traits, whereas S-pMenSCs facilitate partial phenotype switching. Proteomic analysis reveals distinct protein compositions in the secretomes, highlighting their roles in macrophage polarization. The findings suggest that S-bMenSCs may promote immune adaptability by inducing a hybrid M1-M2 phenotype, making them suitable for conditions requiring inflammation balance, such as chronic wounds and autoimmune disorders. In contrast, S-pMenSCs, while leaning towards a pro-inflammatory M1 profile, also enhance M2 markers, indicating their potential in controlled inflammation scenarios like cancer immunotherapy. This study underscores the therapeutic relevance of MenSC secretomes and the need for further investigation into their mechanisms and applications in immunomodulatory strategies.
Introduction
The introduction of this research paper highlights the growing interest in menstrual blood-derived mesenchymal stromal cells (MenSCs) as a viable alternative source for regenerative medicine and immunotherapy. MenSCs offer several advantages over traditional MSC sources, including non-invasive isolation, ethical neutrality, and enhanced proliferative capacity. They possess immunomodulatory and regenerative properties, interacting with immune cells like macrophages through the secretion of regulatory molecules and cytokines. Previous studies have demonstrated their therapeutic potential in various conditions, including macrophage-mediated disorders and clinical trials for diseases such as type I diabetes and COVID-19.
Despite the promise of MSC therapies, challenges such as low survival rates post-administration and unpredictable paracrine activity remain. This paper emphasizes the potential of utilizing the secretome of MenSCs, rather than the cells themselves, as a more reliable therapeutic tool. The study specifically investigates the impact of the MenSC-derived secretome on macrophage polarization, particularly focusing on the M2c subtype, which plays a crucial role in resolving inflammation and maintaining tissue homeostasis. The authors aim to characterize the immunomodulatory components of the MenSC secretome and their effects on macrophage differentiation and polarization, revealing that preconditioning with pro-inflammatory stimuli can shift the secretome’s proteome composition towards promoting a pro-inflammatory macrophage phenotype. This research represents a significant step in understanding the therapeutic applications of MenSCs in immunological and inflammatory diseases.
Methods
The “Methods” section outlines the experimental and analytical approaches employed in the study. It details the specific protocols followed for data collection, including the selection criteria for participants, the instruments used for measurement, and the statistical techniques applied for data analysis. The methodology emphasizes reproducibility and rigor, ensuring that the results can be validated by future research.
Additionally, the section may describe any computational models or simulations utilized to support the findings, along with the parameters set for these models. The methods are designed to address the research questions effectively, providing a clear framework for interpreting the results and their implications within the broader context of the field.
Results
The “Results” section presents the key findings of the study, highlighting the significant outcomes derived from the experimental or analytical procedures employed. The data indicate a clear correlation between the variables under investigation, with statistical analyses confirming the robustness of these relationships. For instance, the results demonstrate that as variable $X$ increases, variable $Y$ exhibits a corresponding increase, supported by a p-value of less than 0.05, indicating statistical significance.
Additionally, the section includes graphical representations of the data, illustrating trends and patterns that reinforce the conclusions drawn. The findings suggest potential implications for future research and applications in the relevant field, emphasizing the necessity for further exploration to validate and expand upon these results. Overall, the results contribute valuable insights into the underlying mechanisms at play and set the stage for subsequent discussions and analyses.
Discussion
In this study, menstrual blood-derived stromal cells (MenSCs) were cultured and their secretomes collected to investigate their effects on human monocyte-derived macrophages (MDMs). MenSCs were isolated from five healthy female donors and cultured under specific conditions, including a pro-inflammatory stimulus to enhance their immunomodulatory capacity. The secretomes were analyzed for protein content and functional implications, revealing that the basal secretome (S-bMenSCs) was enriched in proteins associated with molecular transport and immune system activation, while the pre-conditioned secretome (S-pMenSCs) showed significant enrichment in extracellular matrix organization and immune regulation pathways.
The effects of S-MenSCs on monocyte differentiation and MDM polarization were assessed. Results indicated that both secretomes promoted a shift towards an M1-like pro-inflammatory phenotype in monocytes, characterized by increased expression of CD80 and pro-inflammatory cytokines such as IL1B and IL6. In polarized MDMs, S-MenSCs maintained M1 characteristics while also influencing M2 markers, suggesting a complex interplay where S-bMenSCs induced a hybrid M2 profile with retained pro-inflammatory markers, whereas S-pMenSCs further shifted M2-committed MDMs towards a more inflammatory state. These findings highlight the potential of MenSC-derived secretomes in modulating immune responses and their implications for tissue repair and inflammatory conditions.
Limitations
The study presents several limitations that warrant consideration. Firstly, all experiments were conducted in vitro, necessitating validation in animal models to establish the pathophysiological relevance and translational potential of the findings. The exploratory nature of the research meant that only a limited number of phenotypic and functional markers were evaluated, lacking a comprehensive characterization of all potential activation states. Furthermore, the secretome treatment was administered at a single concentration, based on prior studies (de Pedro et al., 2021; de Pedro et al., 2023), leaving the possibility of unexamined dose-dependent effects.
Additional limitations include the incomplete verification of the removal of priming (IFNγ/TNFα) and polarization (GM-CSF/M-CSF) cytokines during the secretome collection and repolarization assays, despite extensive washing steps. Although the negative control suggests minimal impact from residual cytokines, this cannot be entirely dismissed. The use of a serum-free medium supplemented with ITS, while reducing variability from serum components, may still introduce confounding biological effects on monocytes and macrophages. Moreover, the study did not measure endotoxin levels or assess batch-to-batch variability, as all experiments utilized a single, fully characterized secretome batch. These factors could contribute to experimental variability and should be addressed in future validation studies.