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Einleitung: Mesenchymale Stromazellen (MSCs) sind zentrale Akteure der regenerativen Medizin, da sie Hämatopoese, Gewebereparatur und Immunmodulation fördern und gezielt in entzündete Gewebe migrieren. Beim systemischen Lupus erythematodes (SLE) verbessern sie in Modellen und bei Patient:innen den Krankheitsverlauf, unterstützen die Clearance apoptotischer Zellen und dämpfen T-Zell-Antworten bei geringer Toxizität. Klinische Ergebnisse sind jedoch uneinheitlich. Einflussfaktoren sind u.a. Spendermerkmale, Zellquelle, Herstellungsprozess, Kryokonservierung sowie Applikationsweg. Zudem können entzündliches Milieu und Begleitmedikation die Wirksamkeit, insbesondere bei autologen MSCs, beeinträchtigen.

Diese Variabilität unterstreicht die Notwendigkeit, den Einfluss des chronisch entzündlichen autoimmunen Mikromilieus auf Biologie und Funktion von MSCs zu verstehen, um die therapeutische Konsistenz zu verbessern.

Methoden: Um zu untersuchen, wie chronische autoimmune Entzündung die MSC-Biologie und -Funktion verändert, verglichen wir Knochenmark-differenzierte MSCs (BM-MSCs) von Lupus-Mäusen, die in der präklinischen (gesunden) bzw. manifesten Krankheitsphase gewonnen wurden. Die Zellen wurden mittels Durchflusszytometrie phänotypisch untersucht. Eine Bulk-RNA-Sequenzierung diente der Identifikation transkriptomischer Signaturen und funktioneller Signalwege. Sekretierte Zytokine und Chemokine wurden mittels Multiplex-Bead-Assays quantifiziert. In-vitro-Differenzierungsassays bewerteten die Multipotenz, während Co-Kulturen mit Immunzellen die immunmodulatorische Kapazität untersuchten.

Ergebnisse: Unsere vorläufigen Daten zeigten keine Unterschiede in der Expression klassischer MSC-Marker, die insgesamt heterogen waren und auf Subpopulationen hinweisen. Die RNA-Sequenzierung identifizierte dennoch 401 differentiell exprimierte Gene (log2FC ≥ 1, p ≤ 0,05) in MSCs kranker Lupus-Mäuse gegenüber Kontrollen. GO-Analysen zeigten eine Anreicherung von Genen, die mit Chemotaxis, Zelladhäsion und Entzündungsregulation assoziiert sind. GSEA identifizierte veränderte Signalwege, u.a. in Pluripotenz, Signaltransduktion, Metabolismus (mTOR, PPAR, WNT, OXPHOS) und Stressantworten. Diese Ergebnisse deuten auf eine mögliche funktionelle Beeinträchtigung von MSCs im entzündlichen Mikromilieu hin. Trotz dieser transkriptomischen Veränderungen zeigten Seneszenzmarker (γH2AX, β-Galactosidase) und Ki67 keine Unterschiede. In späten Passagen wurde jedoch eine leichte Reduktion der Koloniebildung, des osteogenen Differenzierungspotenzials sowie eine erhöhte Produktion entzündlicher Zytokine in MSCs aus Mäusen mit etablierter Lupusnephritis beobachtet. Die immunmodulatorische Kapazität blieb in beiden Gruppen erhalten.

Schlussfolgerung: Chronische autoimmune Entzündung führt zu subtilen molekularen und phänotypischen Veränderungen in MSCs, während zentrale Funktionen, insbesondere die immunmodulatorische Kapazität, weitgehend erhalten bleiben.