槲皮素加持的干细胞囊泡!最新研究:槲皮素预处理的骨髓间充质干细胞衍生细胞外囊泡(Que |
槲皮素加持的干细胞囊泡!最新研究:槲皮素预处理的骨髓间充质干细胞衍生细胞外囊泡(Que-EVs)助力肝脏功能恢复与炎症消退
来源:100医药网 2024-12-11 10:40
研究表明,Que-EVs可改善慢性肝损伤。它能抑制炎症相关通路,调节巨噬细胞极化,通过上调miR-136-5p抑制GNAS表达,从而减轻肝脏炎症与纤维化,提升肝功能,比普通BMSC-EVs作用更显著。慢性肝病是全球健康的一大威胁,许多因素如病毒感染、化学物质暴露和肠道菌群失衡都可能引发。其中,慢性肝损伤(CLD)尤其值得关注,因为它可能逐渐发展成甚至,而炎症在这个过程中起着关键作用。目前,我们迫切需要更有效的治疗方法来应对这一挑战。
在寻找治疗方法的过程中,骨髓间充质(BMSCs)因其组织修复和调节能力而备受瞩目。然而,直接移植BMSCs存在细胞排斥、存活率低和潜在肿瘤形成等风险,这限制了其临床应用。近年来的研究发现,BMSCs发挥治疗作用主要通过旁分泌机制,其中BMSC衍生的细胞外囊泡(BMSC-EVs)尤为关键。这些纳米级的膜囊泡含有核酸、蛋白质和脂质等,是细胞间通讯的重要介质,在调节巨噬细胞极化和减轻炎症方面表现出潜力,但抗炎效果还不够理想。
槲皮素(Que)是一种广泛存在于植物中的黄酮类化合物,具有抗炎、抗病毒、抗缺血和抗癌等多种药理活性。近日,首都医科大学研究团队在Int Immunopharmacol发表了题为Quercetin-primed BMSC-derived extracellular vesicles ameliorate chronic liver damage through miR-136-5p and GNAS/STAT3 signaling pathways的研究论文,发现用槲皮素预处理BMSCs,可能增强BMSC-EVs的抗炎效果,从而更好地治疗慢性肝病。
在实验中,研究人员从BALB/C小鼠的骨髓中分离培养出BMSCs,并对其进行鉴定。然后,用不同浓度的槲皮素处理BMSCs,通过CCK-8实验确定了能诱导BMSCs分泌Que-EVs的合适浓度(0.5 M,48 h)。接着,他们从BMSCs的上清液中提取EVs,并通过透射电子显微镜、纳米颗粒跟踪分析和蛋白免疫印迹等方法进行鉴定,发现EVs和Que-EVs具有相似的大小和形态,直径约为60 nm,且表达经典的表面标志物。
为了探究EVs和Que-EVs在体内的分布,研究人员用荧光染料DIR标记它们,然后到小鼠体内,6小时后发现它们主要在肝脏积累。在体外实验中,将DIR标记的EVs和Que-EVs与RAW264.7细胞共孵育12小时,观察到细胞内有强烈的荧光信号,表明RAW264.7细胞摄取了这些囊泡。
图1. BMSC、EV和Que-EV表征
在炎症相关研究中,研究人员用脂多糖(LPS)处理RAW264.7细胞来模拟炎症环境。LPS显著降低了RAW264.7细胞的活力并诱导炎症反应,但EVs和Que-EVs能抑制炎症,降低炎症因子的mRNA表达,增加抗炎因子的表达,且Que-EVs的效果更为明显。巨噬细胞在炎症调节中起着重要作用,分为促炎的M1型和抗炎的M2型。实验发现,EVs和Que-EVs能抑制M1型巨噬细胞极化,促进M2型巨噬细胞极化,从而减轻炎症,Que-EVs的作用更强。
图2. Que-EVs促进LPS处理的RAW264.7细胞的M2极化并抑制炎症
进一步的机制研究发现,EVs和Que-EVs通过调节GNAS/PI3K/ERK/STAT3信号通路相关蛋白和基因的表达来减轻炎症,Que-EVs对该通路的抑制作用更显著。同时,研究人员还发现miR-136-5p在慢性肝损伤中表达下调,而在Que-EVs中的表达高于普通EVs。miR-136-5p通过靶向抑制GNAS,抑制LPS诱导的RAW264.7细胞炎症和M1型巨噬细胞极化,发挥抗炎作用。
图3. Mir-136-5p在慢性肝损伤中下调
在动物实验中,研究人员通过给小鼠注射四氯化碳(CCl₄)建立了CLD模型,然后将小鼠分为模型组、EV组和Que-EV组,分别给予相应处理。结果显示,EVs和Que-EVs能改善CLD小鼠的肝脏炎症、纤维化程度,降低血清谷丙转氨酶(ALT)和谷草转氨酶(AST)水平,改善肝脏功能,调节巨噬细胞极化,抑制GNAS/PI3K/ERK/STAT3通路相关蛋白和基因的表达,且Que-EVs的治疗效果优于普通EVs。
综上所述,本研究表明Que-EVs通过miR-136-5p抑制GNAS/PI3K/ERK/STAT3信号通路,调节巨噬细胞极化,从而减轻炎症和慢性肝损伤。这意味着用槲皮素预处理BMSCs来获取EVs可能是优化CLD治疗的有效策略,为未来基于EVs的慢性肝病治疗提供了新的思路和方向。不过,研究人员也指出,未来还需要进一步研究Que-EVs是否能通过调节NLRP3炎性小体发挥更广泛的抗炎作用,以更深入地了解其抗炎机制。(100yiyao.com)
参考文献:
Jiang X, Liu Z, You H, et al. Quercetin-primed BMSC-derived extracellular vesicles ameliorate chronic liver damage through miR-136-5p and GNAS/STAT3 signaling pathways.Int Immunopharmacol. 2024;142(Pt B):113162. doi:10.1016/j.intimp.2024.113162
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