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脊髓损伤(SCI)危害极大,现有治疗手段有限。研究人员探究骨髓间充质干细胞外泌体(BMSCs-EXO)对 SCI 的作用及机制,发现其可减轻损伤,miR-24-3p 起关键作用,为 SCI 治疗提供新方向。
脊髓损伤,这个可怕的 “健康杀手”,无情地破坏着人们的神经系统。一旦中招,患者不仅会面临瘫痪的困境,连膀胱、肾脏等多个重要器官的功能也会受到严重影响,生活质量直线下降,家庭和社会的经济负担更是不堪重负。然而,令人遗憾的是,目前临床上针对脊髓损伤的治疗手段十分有限,药物、康复训练和手术等方法,都只能起到缓解症状的作用,无法从根本上治愈疾病。在这样的背景下,科研人员们踏上了寻找新治疗方法的艰难征程,一项关于骨髓间充质干细胞外泌体(BMSCs-EXO)治疗脊髓损伤的研究应运而生。此次研究由南方医科大学珠江医院的研究人员开展,他们的研究成果意义重大,为脊髓损伤的治疗带来了新的希望之光。
在这项研究中,研究人员使用了多种关键技术方法。他们通过透射电子显微镜(TEM)、纳米颗粒跟踪分析(NTA)和 Western blot 技术对提取的外泌体进行鉴定和功能分析;运用转录组测序探索 miR-24-3p 参与的通路和生物学功能;利用 Western blot 进一步验证相关通路的变化;还构建大鼠脊髓损伤模型开展体内实验。
下面来详细看看研究结果。在细胞培养和处理方面,选用 PC12 细胞(一种大鼠嗜铬细胞瘤细胞系)进行培养,当细胞生长至 80%-90% 融合时,用特定溶液收获处于对数生长期的细胞用于后续实验 。对于脊髓间充质干细胞外泌体的鉴定和功能分析,TEM 显示外泌体呈杯状或球形,NTA 表明其直径主要在 30-200nm,Western blot 证实了外泌体表面存在 TSG101、CD9 和 CD63 等特异性标记物。将 pkh26 标记的 BMSCs-EXO 与 PC12 细胞共孵育 24 小时,说明外泌体能够被细胞摄取 。在体外实验中,利用脂多糖(LPS)诱导的模型发现,BMSCs-EXO 具有显著的抗炎和抗凋亡活性,并且过表达 miR-24-3p 后,这种活性会显著增强。转录组测序发现 miR-24-3p 影响丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)通路,进一步研究证实,miR-24-3p 通过靶向丝裂原活化蛋白激酶 9(MAPK9,又称 JNK2),抑制 JNK/c-Jun/c-Fos 通路的激活。在体内实验中,对大鼠脊髓损伤模型经尾静脉注射过表达 miR-24-3p 的 BMSC 外泌体,结果显示大鼠的运动功能和评分得到改善,病理切片也呈现出明显的好转。
综合研究结果,该研究表明骨髓间充质干细胞来源的外泌体可以通过抑制细胞凋亡和炎症反应,减轻脊髓损伤相关的损害,其中 miR-24-3p 发挥了关键作用。这一研究成果为脊髓损伤的治疗提供了新的潜在治疗方法和治疗靶点。从讨论部分来看,与干细胞治疗存在致瘤性风险不同,干细胞来源的外泌体免疫原性低、耐受性好,即使是异种来源的外泌体也相对安全。外泌体凭借其天然的靶向能力和脂质特性,能够跨越血脑屏障,这使得它在脊髓损伤治疗中极具应用潜力。这项发表于《Archives of Biochemistry and Biophysics》的研究,为脊髓损伤的治疗开辟了新的道路,有望在未来为众多脊髓损伤患者带来新的曙光,推动脊髓损伤治疗领域的重大变革。