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脑出血预后差,患者常留严重后遗症。研究人员开展 “人脐带间充质干细胞来源外泌体(hUCMSC-ex)对脑出血影响” 的研究。结果显示 hUCMSC-ex 可抑制炎症和纤维化瘢痕形成,改善神经功能。这为脑出血治疗提供新方向1913。
在医学领域,脑出血是个令人头疼的大麻烦。它约占所有中风病例的 15 - 20%,是一种高发且致命的神经系统疾病。即便手术能清除血肿,很多患者的预后依旧糟糕。这是因为脑出血不仅会造成原发性的机械性脑损伤,还会引发二次脑损伤,像炎症、脑水肿、神经元细胞死亡等,最终导致血脑屏障(BBB)被破坏,大量神经元丢失。大部分幸存者会留下运动技能受损、认知障碍、语言功能失调等长期后遗症,严重影响生活质量。而且,脑出血后形成的纤维化瘢痕,就像一道顽固的 “墙”,阻碍着轴突再生,让患者的恢复更是难上加难。但目前,对于脑出血后纤维化瘢痕形成的分子机制,科学家们还没有完全搞清楚。所以,寻找有效的治疗方法,抑制炎症和纤维化瘢痕形成,促进神经功能恢复,成了医学研究的重要课题。
为了解决这些难题,河北医科大学第二医院等机构的研究人员展开了深入研究。他们把目光聚焦在了人脐带间充质干细胞来源外泌体(hUCMSC-ex)上,试图探究它是否能调节基质金属蛋白酶 - 3(MMP3)的表达,抑制脑出血后的炎症和纤维化瘢痕形成,从而改善神经功能。经过一系列严谨的实验,他们发现 hUCMSC-ex 真的可以做到!这一成果发表在了《Molecular and Cellular Biochemistry》上,为脑出血的治疗带来了新的希望。
研究人员主要运用了以下关键技术方法:首先是细胞和外泌体的提取与鉴定,从人脐带组织获取 hUCMSCs 并鉴定,再通过低温差速离心等方法提取和鉴定 hUCMSC-ex;其次构建了脑出血的细胞模型和动物模型,在体外让原代星形胶质细胞与 hUCMSC-ex 共培养并用血红素(Hemin)刺激,在体内给大鼠注射 IV 型胶原酶建立脑出血模型;还运用了多种检测技术,如免疫荧光染色、Western blot、酶联免疫吸附试验(ELISA)、实时荧光定量聚合酶链式反应(RT-PCR)等,来检测相关蛋白和基因的表达水平234。
下面来看看具体的研究结果:
- hUCMSC-ex 的表征:成功提取 hUCMSC-ex,通过透射电子显微镜(TEM)、动态光散射和免疫印迹分析等手段,确定其具有典型的杯状形态,大小在 30 - 150nm 之间,且含有外泌体标志物 CD9 和 CD635。
- hUCMSC-ex 对原代星形胶质细胞的作用:利用 Hemin 刺激原代星形胶质细胞构建脑出血细胞模型,发现 hUCMSC-ex 能有效降低细胞培养上清中白细胞介素 - 1β(IL-1β)和肿瘤坏死因子 -α(TNF-α)的水平,同时提高白细胞介素 - 10(IL-10)的表达;还能抑制 PTX3、TLR4、NF-κB/P65、p - P65 和 MMP3 等因子的分泌,增强线粒体膜电位,改善炎症反应和线粒体损伤67。
- hUCMSC-ex 对脑出血大鼠的影响:在动物实验中,hUCMSC-ex 治疗组的大鼠血肿体积明显减小,脑水肿减轻,神经功能得到显著改善,如前肢放置准确性提高、转角测试表现更好;同时,炎症反应减轻,纤维化瘢痕形成受到抑制,PTX3、TLR4、NF-κB、MMP3 等蛋白的表达下降81011。
- hUCMSC-ex 抑制瘢痕形成的机制:研究发现 hUCMSC-ex 可通过下调 PTX3 的表达,影响 TLR4/NF-κB/MMP3 信号通路,抑制脑出血后的瘢痕形成。用针对 PTX3 的小干扰 RNA(siRNA)转染原代星形胶质细胞后,也得到了类似的结果12。
综合来看,研究结论表明 hUCMSC-ex 能够通过调节 PTX3 的表达,影响 TLR4/NF-κB/MMP3 信号通路,抑制脑出血后的炎症反应和纤维化瘢痕形成,促进神经功能恢复。这一研究为脑出血的治疗提供了新的潜在策略,有望改善脑出血患者的预后。不过,hUCMSC-ex 的功能还很复杂,未来还需要进一步深入研究,探索其更多的奥秘,让它能更好地为脑出血患者服务。