Although the immunomodulatory properties of mesenchymal stem cells (MSCs) have been highlighted as a new therapy for autoimmune diseases, including rheumatoid arthritis (RA), the disease-specific characteristics of MSCs derived from elderly RA patients are not well understood. We established MSCs derived from synovial fluid (SF) from age-matched early (average duration of the disease: 1.7 years) and long-standing (average duration of the disease: 13.8 years) RA patients (E-/L-SF-MSCs) and then analyzed the MSC characteristics such as stemness, proliferation, cellular senescence, in vitro differentiation, and in vivo immunomodulatory properties. The presence of MSC populations in the SF from RA patients was identified. We found that L-SF-MSCs exhibited impaired proliferation, intensified cellular senescence, reduced immunomodulatory properties, and attenuated anti-arthritic capacity in an RA animal model. In particular, E-SF-MSCs demonstrated cellular senescence progression and attenuated immunomodulatory properties similar to those of L-SF-MSC in an RA joint-mimetic milieu due to hypoxia and pro-inflammatory cytokine exposure. Due to a long-term exposure to the chronic inflammatory milieu, cellular senescence, attenuated immunomodulatory properties, and the loss of anti-arthritic potentials were more often identified in SF-MSCs in a long-term RA than early RA. We conclude that a chronic RA inflammatory milieu affects the MSC potential. Therefore, this work addresses the importance of understanding MSC characteristics during disease states prior to their application in patients.

中文翻译：

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慢性炎症诱导的衰老损害类风湿性关节炎滑液间充质干细胞的免疫调节特性

尽管间充质干细胞 (MSCs) 的免疫调节特性已被强调为自身免疫性疾病的新疗法，包括类风湿性关节炎 (RA)，但来自老年 RA 患者的 MSCs 的疾病特异性特征尚不清楚。我们从年龄匹配的早期（平均疾病持续时间：1.7 年）和长期（平均疾病持续时间：13.8 年）RA 患者（E-/L-SF-MSCs )，然后分析了 MSC 的特征，如干性、增殖、细胞衰老、体外分化和体内免疫调节特性。确定了来自 RA 患者的 SF 中 MSC 群体的存在。我们发现 L-SF-MSCs 表现出增殖受损、细胞衰老加剧、免疫调节特性降低、并减弱了 RA 动物模型中的抗关节炎能力。特别是，由于缺氧和促炎细胞因子暴露，E-SF-MSC 在 RA 关节模拟环境中表现出与 L-SF-MSC 相似的细胞衰老进程和减弱的免疫调节特性。由于长期暴露于慢性炎症环境，细胞衰老、免疫调节特性减弱以及抗关节炎潜力的丧失在长期 RA 的 SF-MSC 中比早期 RA 更常见。我们得出结论，慢性 RA 炎症环境会影响 MSC 的潜力。因此，这项工作解决了在将 MSC 应用于患者之前了解疾病状态期间的特征的重要性。由于缺氧和促炎细胞因子暴露，E-SF-MSC 在 RA 关节模拟环境中表现出与 L-SF-MSC 相似的细胞衰老进程和减弱的免疫调节特性。由于长期暴露于慢性炎症环境，细胞衰老、免疫调节特性减弱以及抗关节炎潜力的丧失在长期 RA 的 SF-MSC 中比早期 RA 更常见。我们得出结论，慢性 RA 炎症环境会影响 MSC 的潜力。因此，这项工作解决了在将 MSC 应用于患者之前了解疾病状态期间的特征的重要性。由于缺氧和促炎细胞因子暴露，E-SF-MSC 在 RA 关节模拟环境中表现出与 L-SF-MSC 相似的细胞衰老进程和减弱的免疫调节特性。由于长期暴露于慢性炎症环境，细胞衰老、免疫调节特性减弱以及抗关节炎潜力的丧失在长期 RA 的 SF-MSC 中比早期 RA 更常见。我们得出结论，慢性 RA 炎症环境会影响 MSC 的潜力。因此，这项工作解决了在将 MSC 应用于患者之前了解疾病状态期间的特征的重要性。由于长期暴露于慢性炎症环境，细胞衰老、免疫调节特性减弱以及抗关节炎潜力的丧失在长期 RA 的 SF-MSC 中比早期 RA 更常见。我们得出结论，慢性 RA 炎症环境会影响 MSC 的潜力。因此，这项工作解决了在将 MSC 应用于患者之前了解疾病状态期间的特征的重要性。由于长期暴露于慢性炎症环境，细胞衰老、免疫调节特性减弱以及抗关节炎潜力的丧失在长期 RA 的 SF-MSC 中比早期 RA 更常见。我们得出结论，慢性 RA 炎症环境会影响 MSC 的潜力。因此，这项工作解决了在将 MSC 应用于患者之前了解疾病状态期间的特征的重要性。