间充质干细胞外泌体治疗脊髓损伤作用机制的研究进展

脊髓损伤后继发性损伤及胶质瘢痕,使神经细胞在微环境中出现再生障碍,导致治疗困难.间充质干细胞(MSCs)具有多向分化、自我更新能力、参与免疫调节等功能,可用于治疗脊髓损伤,但存在不易通过血脊屏障、高致瘤性等缺点.MSCs外泌体是由MSCs分泌的纳米级外囊泡,包裹多种活性物质,在脊髓损伤研究中具有极强的神经修复作用,且具...     

脐带间充质干细胞外泌体对大鼠卵巢功能作用及机制研究

目的探讨脐带间充质干细胞外泌体(MSCs-exo)对大鼠卵巢功能的作用及机制。方法将24只大鼠随机分为空白组、模型组和干预组3组,每组各8只。空白组作为对照,模型组建立卵巢早衰大鼠模型,干预组建立卵巢早衰大鼠模型后采用MSCs-exo处理。ELISA法检测各组大鼠血清激素水平,Western blot检测卵巢组织中凋亡相关蛋白(Bax、Caspase-3)、相关通路蛋白(Ras、Erk)表达水平。提取各组大鼠卵巢颗粒细胞,模型组建立颗粒细胞损伤模型,干预组建立颗粒细胞损伤模型后采用MSCs-exo处理。CCK-8检测颗粒细胞活力,ELISA法检测颗粒细胞激素水平,流式细胞仪检测颗粒细胞凋亡情况。结果模型组、干预组干预2 d、4 d、6 d、8 d、10 d的颗粒细胞增殖率均低于空白组,且模型组低于干预组,差异有统计学意义(P<0.05)。模型组、干预组颗粒细胞雌二醇水平、颗粒细胞孕激素水平、血清雌二醇水平、血清孕激素水平均低于空白组,且模型组低于干预组,差异有统计学意义(P<0.05)。模型组、干预组颗粒细胞凋亡数量高于空白组,且模型组高于干预组,差异有统计学意义(P<0.05)。模型组、干预组大鼠卵巢组织Bax和Caspase-3表达水平高于空白组,且模型组高于干预组,差异有统计学意义(P<0.05)。模型组、干预组卵巢组织Ras、Erk蛋白表达水平低于空白组,且模型组低于干预组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论MSCs-exo能够改善大鼠卵巢功能,其机制可能与调节Ras/Erk信号通路有关。     

间充质干细胞外泌体在创伤修复再生中作用的研究进展

间充质干细胞（MSCs）外泌体能够通过旁分泌作用,发挥类似干细胞的促进组织器官修复再生的功能,避免了直接移植MSCs的风险,如致瘤、伦理、免疫排斥反应等。MSCs外泌体参与细胞通讯,维持微环境的稳态,促进细胞的增殖、迁移及细胞外基质的修复再生,且能够在不同物种之间传递,却不会引起明显的免疫反应,在组织器官的修复与再生方...     

骨髓间充质干细胞源性外泌体对体外培养的软骨细胞增殖和迁移的调节作用

目的:探讨骨髓间充质干细胞源性外泌体对体外培养的软骨细胞增殖和迁移的调节作用。方法:体外分别培养新西兰兔的骨髓间充质干细胞(BMSCs)和软骨细胞;超高速离心法收集BMSCs源性外泌体(BMSC-Exos);透射电镜观察BMSC-Exos的形状和大小;Western blot鉴定BMSC-Exos表面标记;MTT法检测不同剂量的BMSC-Exos对软骨细胞增殖的调节作用,以及给予IL-1β刺激后软骨细胞增殖的变化;荧光显微镜下观察软骨细胞对BMSC-Exos的摄取;划痕试验分析BMSC-Exos对软骨细胞迁移的调节作用。结果:获取的BMSC-Exos呈近似球形,直径40～100 nm,表面表达CD63和CD81。40μg/mL、80μg/mL和120μg/mL含量的外泌体均可显著促进软骨细胞增殖(P<0.05),80μg/mL与120μg/mL含量外泌体的作用没有显著差异。BMSC-Exos能够被软骨细胞摄取。BMSC-Exos与软骨细胞共培养,划痕愈合率由44%上升至63%(P<0.05)。结论:BMSC-Exos能够促进体外培养的软骨细胞增殖和迁移,具有作为一种新型非细胞治疗方法替代MSCs细胞治疗方法的可能。     

骨髓间充质干细胞及其外泌体治疗椎间盘退变的研究进展

骨髓间充质干细胞(BMSCs)是可自我更新和分化为多种类型细胞的多向细胞,在组织愈合和再生医学中具有重要作用,可通过促进细胞增殖,表达类似于椎间盘Ⅱ型胶原蛋白、蛋白多糖等的细胞外基质成分而修复退变椎间盘,有望从病因水平延缓甚至逆转椎间盘退变(IDD),但也存在一定局限性。最近研究发现,BMSCs分泌的外泌体可通过细胞间通讯作用抑制髓核细胞凋亡而减缓IDD,具有更大的治疗优势,是治疗IDD的新突破。该文阐述BMSCs及其分泌的外泌体在退变椎间盘中的最新研究成果,以期能更好地应用于临床治疗。     

人脐带间充质干细胞来源的外泌体免疫调节功能异质性研究

目的 研究不同供者来源的人脐带间充质干细胞(hUC-MSC)分泌的外泌体免疫调节能力的异质性.方法 培养5株不同供者来源的hUC-MSC,收集无血清培养上清提取外泌体,流式细胞术检测其表面特异性标志CD9、CD63、CD81、CD44的表达,BCA法测定总蛋白含量.将外泌体和脐带血单个核细胞(UBMC)共培养72 h,MTT实验检测细胞增殖活性, ELISA测定共培养上清中干扰素γ(IFN-γ)和肿瘤坏死因子α(TNF-α)的含量.离心重悬UBMC和K562细胞按5∶1的比例共培养4 h,MTT实验检测细胞活性,计算UBMC的杀伤能力.结果 提取的外泌体表达CD9,CD63,CD81及CD44.不同供者来源hUC-MSC分泌的外泌体对UBMC的增殖、分泌细胞因子及K562细胞杀伤能力的作用不同.结论 不同供者hUC-MSC的外泌体免疫调节能力具有异质性.     

骨髓间充质干细胞及其外泌体干预自发性高血压大鼠降低脑卒中风险研究

目的 探讨骨髓间充质干细胞（bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs）及其外泌体（BMSCs-exosomes,BMSCs-exo）对自发性高血压大鼠（spontaneous hypertensive rats,SHR）脑卒中的干预作用。方法 体外分离法获取大鼠BMSCs诱导形成BMSCs-exo,然后尾静脉注射干预SHR,观察大鼠脑卒中发生率及患病时间。实验动物选取雄性12周龄SHR,随机分为BMSCs组、BMSCs-exo组和NaCl组,分别通过尾静脉注射BMSCs、BMSCs-exo和生理盐水干预SHR,Nor组为尾静脉注射生理盐水进行干预SD大鼠,测量各组大鼠体重、血压并观察大鼠生活习性,进行脑卒中临床评分;第6周,采用多普勒血流测量仪检测大鼠脑血流灌注量记录图像及数值;左心室穿刺法Medlab生理测量仪测定各组大鼠左心室压力,收集图像并记录。结果 SHR经过6周干预处理,大鼠的尾动脉压和左心室压力BMSCs-exo组和BMSCs组较NaCl组大鼠明显降低,仍高于Nor组水平（P<0.05）。NaCl组大鼠脑血流灌注量显著低于Nor组（P<0.001）,BMSCs-exo组和BMSCs组干预后大鼠脑血流灌注量增加（P<0.05）,但2组间差异比较无统计学意义（P>0.05）。结论 BMSCs和BMSCs-exo干预SHR,均可一定程度上降低大鼠外周血压及左心室压力,改善大鼠脑血流灌注量,减少SHR脑卒中发生率。     

3D培养人脐带间充质干细胞来源的外泌体对成骨细胞分化的作用

目的 比较三维立体(3D)培养与传统贴壁培养(2D)人脐带间充质干细胞(hUC-MSCs)来源的外泌体促进成骨细胞分化能力的差异,探索前者在促进骨形成相关治疗中应用的可能性。方法 将hUC-MSCs分为2D组与3D组分别进行培养,在普通光学显微镜下观察细胞的形态特征,同时应用钙黄绿素-AM/PI活死细胞双染法检测3D组细胞的活性;通过转录组测序筛选两组差异表达基因并进行GO富集分析。提取2D组与3D组细胞分泌的外泌体并分为2D外泌体(2D-Exo)组与3D外泌体(3D-Exo)组,通过透射电子显微镜、纳米颗粒跟踪分析及Western blotting对外泌体进行表征。在体外应用2D-Exo及3D-Exo干预乳鼠颅骨成骨细胞并进行成骨诱导分化,通过茜素红染色、碱性磷酸酶染色及RT-qPCR鉴定2D-Exo、3D-Exo对成骨分化能力的影响。结果 与2D组比较,3D组细胞大小均等,聚拢成球形生长;钙黄绿素-AM/PI活死细胞双染可见3D培养的hUC-MSCs具有较高活性;转录组测序结果显示,与2D组比较,3D组上调基因富集于骨矿化、软骨发育、细胞外基质的组成、成骨细胞分化、血管生成、细胞增...     

间充质干细胞外泌体修复骨缺损的机制及作用研究进展

骨缺损是由于严重的创伤、感染、肿瘤切除、先天性畸形等引起的骨质丧失, 难以自然修复的骨缺损需要通过骨移植技术、膜诱导技术或干细胞骨组织工程技术修复。骨移植相关技术存在应用范围局限、操作复杂等缺点;膜诱导技术存在骨水泥降解速率不可控制, 需要二次手术等缺点;干细胞骨组织工程技术仍存在干细胞不定向分化等不稳定因素。外泌体是细胞之间通信的关键脂质体, 而工程化外泌体相较于天然干细胞外泌体有产量大、免疫原性低的优势, 有望代替干细胞应用于临床。笔者就间充质干细胞(MSC)外泌体修复骨缺损的机制及基于MSC的工程化外泌体修复骨缺损的作用研究进展进行综述, 为骨缺损的基础研究及临床治疗提供新思路。     

脂肪来源间充质干细胞研究进展

间充质干细胞最早发现于骨髓中,脂肪来源的间充质干细胞具有与骨髓间充质干细胞相似的生物学特性和分化潜能,并且具有很多优势,有望成为组织工程和基因治疗的新型靶细胞,具有广阔的应用前景.本文综述了脂肪来源间充质干细胞的分离培养、生物学特性及其应用等进展,并对其研究前景进行了探讨.     

间充质干细胞来源的外泌体对肌腱细胞损伤修复的影响及其机制

目的:探讨人脐带间充质干细胞（hUC-MSCs）分泌的外泌体对损伤后肌腱细胞修复的影响及其机制。方法:组织块贴壁法分离并纯化筛选出能稳定传代培养的hUC-MSCs,倒置荧光显微镜观察细胞形态,通过流式细胞术检测hUC-MSCs的免疫表型。应用诱导培养基诱导hUC-MSCs向成骨细胞、成软骨细胞和脂肪细胞分化并进行鉴定。...     

人脐带间充质干细胞来源的外泌体促进小鼠成骨前体细胞增殖与分化

 

目的 提取人脐带间充质干细胞(human umbilical cord mesenchymal stem cells, hucMSCs)来源的外泌体(hucMSC-exo),观察其对小鼠成骨前体细胞(mouse osteoblast progenitor cells, mOPCs)的作用。方法 体外分离培养hucMSCs,超速离心法收集外泌体;采用CCK8试剂盒检测不同浓度梯度hucMSC-exo对mOPCs增殖的影响,碱性磷酸酶活性检测以及茜素红染色观察不同浓度梯度hucMSC-exo对mOPCs矿化的影响。结果 成功提取hucMSCs,呈现旋涡状贴壁式生长,形态呈长梭形,具有多向诱导分化潜能。HucMSCs来源的外泌体呈圆形、椭圆形,大小在80 nm左右最多,阳性表达CD9,CD63。CCK8法结果显示5、10 μg/ml的hucMSC-exo可以显著地促进mOPCs在体外的增殖(P<0.05),碱性磷酸酶和茜素红染色结果发现5、10 μg/ml的hucMSC-exo组可以明显提高mOPCs碱性磷酸酶活性及钙化结节的形成,且10 μg/ml的外泌体浓度作用强于5 μg/ml,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 成功提取了hucMSCs及hucMSC-exo,hucMSC-exo可以以浓度依赖的方式促进mOPCs的增殖与成骨分化。

     

胎盘间充质干细胞对胰腺创伤大鼠的保护作用

目的 探讨胎盘间充质干细胞(P-MSCs)对胰腺创伤(PT)大鼠的保护作用。方法 健康成年雄性SD大鼠60只,随机分为对照组、胰腺创伤组(胰腺损伤区域及创伤周围局部注射1 ml PBS溶液)与P-MSCs组[胰腺损伤区域及创伤周围局部注射1 ml P-MSCs(1×10⁶个/ml)],每组20只。采用400 kPa的致伤压强建立胰腺创伤大鼠模型。于术后1、3、5、7 d每组处死5只大鼠,收集血清及胰腺组织。HE染色观察胰腺组织病理学变化并进行病理损伤评分,ELISA法测定血清中淀粉酶(AMS)、脂肪酶(LPS)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)、IL-10、转化生长因子-β₁(TGF-β₁)浓度,以及胰腺组织中髓过氧化物酶(MPO)、超氧化物歧化酶(SOD)活性,TUNEL法观察胰腺组织细胞凋亡情况。结果 与对照组比较,胰腺创伤组与P-MSCs组在胰腺创伤发生后腹腔积液量增加(P<0.05),胰腺/体重比、胰腺组织病理损伤总评分均升高(P<0.05),血清AMS、LPS、TNF-α、...     

外泌体在创伤性脑损伤中应用的研究进展

创伤性脑损伤(traumatic brain injury, TBI)是引起患者死亡和残疾的主要原因之一,迄今尚未发现有效的治疗方法,实现跨血脑屏障(blood-brain barrier, BBB)的有效药物运输对TBI治疗构成了重大挑战。外泌体是多种细胞均能分泌,直径50～150nm的脂质双分子层囊泡,其能携带蛋白质、脂质以及核酸等生命物质,并可将这些生命物质从供体细胞传递给受体细胞,进而在生理或病理状态下调控受体细胞的功能。近年来研究发现外泌体可有效穿透血脑屏障,进而改善神经功能,在TBI后神经损伤修复中发挥重要作用。本研究对目前已知的不同细胞源性的外泌体在TBI中作用的分子机制进行综述,以期为TBI后神经损伤提供潜在的治疗方向。     

间充质干细胞来源外泌体对视网膜光感受器细胞PI3K/AKT通路及Ang-1蛋白水平作用的研究

目的 探讨间充质干细胞(mesenchymal stem cell,MSC)下外泌体对视网膜光感受器细胞PI3K/AKT通路及Ang-1蛋白水平的影响。 方法 应用免疫印迹检测人脐带间充质干细胞(human umbilical cord derived mesenchymal stem cells,h UCMSCs)外泌体表面标志蛋白CD63及CD90 ,应用流式细胞仪检测光损伤661W细胞凋亡,应用免疫荧光检测Ang-1,应用免疫印迹检测PI3K、p-PI3K、AKT、p-AKT蛋白表达。 结果 形态学及免疫印迹检测CD63、CD90表达结果证实h UCMSCs外泌体。线粒体膜电位检测结果以及细胞形态学鉴定661W细胞建立光损伤模型成功。流式细胞仪、免疫荧光检测结果显示,与正常组比较模型组细胞凋亡率及Ang-1阳性表达增加,在经过h UCMSCs干预后有所降低,且呈现出明显的浓度依赖性（P<0.05）。免疫印迹结果显示,与正常组比较,模型组PI3K、AKT、p-PI3K、p-AKT表达降低,经过h UCMSCs干预后有所升高（P<0.05）,且高浓度组PI3K、AKT、p-PI3K、p-AKT表达水平与激动剂组比较无差异（P>0.05）,模型组PI3K、AKT、p-PI3K、p-AKT表达水平高于抑制剂组（P<0.05）。 结论 间充质干细胞下外泌体可能是通过激活PI3K/AKT通路,抑制了视网膜光感受器细胞的凋亡以及Ang-1的水平,从而对光损伤视网膜起保护作用。     

间充质干细胞移植治疗作用机制

间充质干细胞治疗的疾病谱比造血干细胞更广。迄今为止,国外已有十多个间充质干细胞产品被批准临床应用,国内也有数个产品被批准临床试验研究。间充质干细胞通过直接和间接两种方式发挥治疗作用。直接方式包括归巢、促进外源干细胞植入患处,以及定向分化与多向分化等;间接方式包括双向调节免疫反应和炎症反应、抗氧化应激、抗纤维化、抗凋亡、造血支持作用及参与或促进血管再生、激活内源干细胞增殖分化及患病组织器官已分化的正常细胞去分化,以及抗衰老、抗瘢痕等。间充质干细胞移植治疗的作用机制十分复杂,迄今仍没有完全弄清,还需要进行深入研究。研究间充质干细胞的移植治疗作用机制,对于间充质干细胞临床应用具有重要意义。     

造血干细胞移植预处理对人骨髓间充质干细胞的影响及机制研究

目的:研究造血干细胞移植(HSCT)前的预处理对HSCT患者骨髓间充质干细胞(MSCs)的影响并探讨其机制。方法:原代MSCs克隆培养集落形成单位(CFU-F),对比检测14例正常人和12例恶性肿瘤(恶性淋巴瘤9例、乳腺癌2例、小细胞肺癌1例)HSCT前后骨髓中的MSCs数量;传代培养测定细胞生长曲线,计算细胞倍增时间;流式细胞术测定细胞增殖周期和CD45、CD34、CD44表达。结果:骨髓CFU-F正常人为(29.7±14.1)/1×106MNCs;移植前为(29.3±16.2)/1×106MNCs,移植后为(8.4±3.7)/1×106MNCs,移植前与正常人比较无显著性差异,移植后明显少于正常人和移植前(P<0.01)。MSCs免疫表型为CD34-、CD45-、CD44+;指数增长期MSCs平均倍增时间均约为30h;细胞周期分析显示,正常人、移植前后MSCs的S+G2+M期细胞比例分别为18.2%、17.9%和18.7%,三组比较均无显著性差异。结论:HSCT前预处理对骨髓MSCs有损伤作用,其机理可能是使MSCs细胞数量减少,但不影响其细胞增殖特性。     

外泌体miRNA在脑卒中的作用机制研究进展

外泌体作为合适的基因载体并能精确调控基因而被认为是生物治疗靶点。外泌体因其自身特点可以规避细胞疗法的限制,静脉注射不仅便捷,而且其疗效近似于来源干细胞。miRNA作为外泌体主要内容物参与机体众多生理过程,如血管新生、神经修复、炎症和氧化应激,这与脑卒中的病理生理机制高度重合。近年来,大量研究表明外泌体miRNA治疗脑卒中效果显著。本文现对外泌体miRNA在脑卒中的作用机制作简要综述。