微囊泡(MVs)是指從細胞表面脫落或分泌的小圓球形膜樣結構, 含有母細胞來源脂質、蛋白和遺傳物質。近年來, MVs作為細胞間信息傳遞的新途徑正逐漸引起學者們關注。干細胞來源MVs通過細胞內化作用可轉移生物活性物質進入靶細胞, 在組織損傷模型中可重編程損傷組織細胞表型, 促進組織再生和修復。其作用機制與MVs富含生物活性脂質、抗凋亡因子、生長因子或細胞因子, 轉移mRNA和調控miRNA到損傷組織細胞, 調控靶細胞功能有關。因此, 開發干細胞來源MVs應用于組織再生和修復治療, 可作為一種安全有效的無細胞治療策略。
目的觀察探討人臍帶間充質干細胞源性微囊泡(hUMSC-MV)對高糖誘導下大鼠視網膜神經節細胞(RGC)損傷的保護作用及機制。 方法體外培養Sprague-Dawley大鼠RGC;超速離心法分離提取并鑒定hUMSC-MV;觀察hUMSC-MV與RGC的內化作用。實驗分為正常RGC對照組(A組)、高糖對照組(B組)、正常共培養組(C組)、高糖共培養組(D組)進行。A組細胞正常培養,B組細胞為33 mmol/L葡萄糖培養,C組細胞為hUMSC-MV培養,D組細胞為33 mmol/L葡萄糖、hUMSC-MV共培養。采用細胞計數CCK-8試劑盒測定各組RGC活性;采用膜聯蛋白(Annexin)Ⅴ/碘化丙啶(PI)測量各組RGC凋亡率。采用實時熒光定量聚合酶鏈反應(RT-PCR)及蛋白免疫印跡法(Western blot)檢測各組RGC內B-細胞淋巴瘤/白血病-2(Bcl-2)、Bax、半胱天冬蛋白酶(Caspase)-3 mRNA和蛋白的相對表達量。多組間比較采用單因素方差分析,組間兩兩比較采用SNK-q檢驗。 結果超速離心法提取的hUMSC-MV形態為單個或成簇的圓形膜性囊泡樣結構,直徑約為100~1000 nm。hUMSC-MV表面高表達CD44、CD29、CD73、CD105,陰性表達CD49f、第二型人類白血球抗原、CD34、CD45。大鼠RGC與hUMSCs-MV良好內化。CCK-8及Annexin Ⅴ/PI雙染法檢測結果顯示,B組細胞活性低于A、C、D組(F=107.92,P=0.000),B組細胞凋亡率高于A、C、D組,差異均有統計學意義(F=382.11,P=0.000)。RT-PCR及Western blot檢測結果顯示,B、D組RGC內Bcl-2、Bax、Caspase-3 mRNA表達(F=219.79、339.198、1 071.21,P=0.000、0.000、0.000)以及Bcl-2、Bax、裂解的Caspase-3、Caspase-3蛋白表達(F=544.28、295.79、533.18、224.75,P=0.000、0.000、0.000、0.000)均高于A、C組,差異有統計學意義。進一步兩兩比較,D組RGC內Bcl-2 mRNA和蛋白表達高于B組,差異有統計學意義(P<0.05);B組Bax、Caspase-3 mRNA和蛋白表達以及裂解的Caspase-3蛋白表達均高于D組,差異有統計學意義(P<0.05)。 結論hUMSC-MV可通過降低高糖誘導下大鼠RGC內Bax、Caspase-3的表達及活化,增加Bcl-2表達發揮對RGC損傷的保護作用。
目的綜述現階段應用干細胞旁分泌效應治療膝部骨關節炎(osteoarthritis,OA)的研究進展。方法查閱近年來干細胞來源條件培養液、細胞外基質、外泌體及微囊泡在膝部 OA 及軟骨修復領域的相關基礎研究,并進行總結分析。結果干細胞旁分泌效應對膝部 OA 及關節軟骨損傷的治療效果,在不同層面的多項研究中已有所彰顯。其作用機制包括對關節腔內炎性反應、軟骨細胞凋亡、軟骨基質水解的有效抑制,以及促進軟骨基質合成、原位固有干細胞向軟骨細胞定向分化、并向損傷部位定向遷移等修復過程。結合組織工程學方法或基因修飾等手段能進一步提升療效。結論相較傳統干細胞療法,應用干細胞旁分泌效應產物治療膝部 OA 更為安全且經濟,具有較高的臨床轉化價值。