Neurochem Res. | 間充質(zhì)干細(xì)胞分泌的外泌體修復(fù)脊髓損傷

脊髓損傷 (SCI) 是一種破壞性的神經(jīng)系統(tǒng)事件，會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的運(yùn)動(dòng)和感覺功能障礙。外泌體介導(dǎo)的環(huán)狀 RNA (circRNA) 轉(zhuǎn)移與 SCI 相關(guān)，據(jù)報(bào)道外泌體由間充質(zhì)干細(xì)胞 (MSCs) 產(chǎn)生。本研究旨在探討外泌體circZFHX3對(duì)LPS誘導(dǎo)的SCI損傷MSCs的作用機(jī)制。

這項(xiàng)研究最初發(fā)表在Neurochem Res.《神經(jīng)化學(xué)研究》2022 年 6 月 3 日。doi：10.1007/s11064-022-03607-y，標(biāo)題為Exosomes Secreted from circZFHX3-modified Mesenchymal Stem Cells Repaired Spinal Cord Injury Through mir-16-5p/IGF-1 in Mice。作者來自中國(guó)安徽省中國(guó)科大第一附屬醫(yī)院創(chuàng)傷骨科等。

全世界平均每年每百萬人中有15~40人發(fā)生脊髓損傷，且全球脊髓損傷人數(shù)已突破300萬。我國(guó)SCI患者發(fā)病率呈逐年上升的趨勢(shì)，且患者人數(shù)已突破百萬，并以每年12萬的速度劇增。

脊髓損傷(spinal cord injury, SCI)是一種嚴(yán)重的致殘性疾病。脊髓損傷患者常有肢體麻、脹、針刺痛及痙攣等癥狀。而且關(guān)節(jié)活動(dòng)度較小，日常生活能力較差，嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量。同時(shí)，給家庭和社會(huì)造成沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。致傷的原因多為暴力性損傷，如交通事故、運(yùn)動(dòng)損傷、重物砸傷等。其中，首要原因就是交通事故，占到46.9%。其次是工傷事故，占到33.1%，其他損傷包括運(yùn)動(dòng)失誤、生活中的損傷、火器傷及銳器傷等。

目前的治療手段主要包括藥物抗炎、神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)、外科固定減壓等。由于神經(jīng)損傷的不可逆性，即使經(jīng)過搶救治療，患者往往最終難以擺脫截癱、四肢癱的噩運(yùn)。外泌體介導(dǎo)的環(huán)狀 RNA (circRNA) 轉(zhuǎn)移與脊髓損傷相關(guān)，據(jù)報(bào)道外泌體由間充質(zhì)干細(xì)胞 (MSCs) 產(chǎn)生。該研究旨在探討外泌體circZFHX3對(duì)LPS誘導(dǎo)的脊髓損傷間充質(zhì)干細(xì)胞的作用機(jī)制。

在該項(xiàng)研究中，外泌體通過透射電子顯微鏡和納米粒子追蹤分析進(jìn)行檢測(cè)。CD9、CD63、CD81 和 TSC101、B 細(xì)胞淋巴瘤 2 (Bcl-2)、Bcl-2 相關(guān) X 蛋白 (Bax)、Cleaved caspase 3 和胰島素樣生長(zhǎng)因子 1 (IGF-1) 蛋白水平分別為通過蛋白質(zhì)印跡法測(cè)定。

通過實(shí)時(shí)定量聚合酶鏈反應(yīng) (RT-qPCR) 檢測(cè) CircZFHX3、microRNA-16-5p (miR-16-5p) 和 IGF-1 水平。通過 Cell Counting Kit-8 (CCK-8) 和流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)細(xì)胞活力和凋亡。使用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn) (ELISA) 評(píng)估 IL-1β、IL-6 和 TNF-α 的水平。ROS、LDH 和 SOD 水平由專用試劑盒測(cè)量。Starbase 和 DianaTools 預(yù)測(cè)了 miR-16-5p 與 circZFHX3 或 IGF-1 之間的結(jié)合，然后通過雙熒光素酶報(bào)告基因和 RNA 免疫沉淀 (RIP) 測(cè)定進(jìn)行驗(yàn)證。在體內(nèi)檢測(cè)了外泌體 circZFHX3 對(duì) SCI 小鼠的生物學(xué)作用。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)：SCI小鼠中CircZFHX3和IGF-1降低，miR-16-5p升高。此外，外泌體 circZFHX3 在體外增強(qiáng)了 LPS 處理的 BV-2 細(xì)胞的細(xì)胞活力并抑制細(xì)胞凋亡、炎癥和氧化應(yīng)激。機(jī)械地，circZFHX3 充當(dāng) miR-16-5p 的海綿來調(diào)節(jié) IGF-1 的表達(dá)。外泌體 circZFHX3 減少體內(nèi) SCI 的細(xì)胞損傷。

結(jié)論：外泌體 circZFHX3 部分通過調(diào)節(jié) miR-16-5p/IGF-1 軸抑制 LPS 誘導(dǎo)的 BV-2 細(xì)胞損傷，暗示了一種有前途的 SCI 治療策略。

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脊髓損傷是一種較常見的嚴(yán)重致殘性損傷，嚴(yán)重影響患者的生命安全和生存質(zhì)量。盡早的采用科學(xué)的方法對(duì)脊髓損傷患者進(jìn)行康復(fù)治療，可以更好的改善脊髓損傷患者的運(yùn)動(dòng)功能和日常生活能力，提高脊髓損傷患者的生活質(zhì)量。