脐带华通胶间充质干细胞对缺血性脑损伤大鼠凋亡通路及 miR-134、miR-181、miR-497 表达的调控作用

【字体: 时间:2025年05月29日 来源:IBRO Neuroscience Reports 2.0

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  为探究 WJ-MSCs 对缺血性脑损伤的作用,研究人员以大鼠 MCAO 模型为对象,分析其对 miRNA 表达及凋亡标志物的影响。发现 WJ-MSCs 可下调 miR-497 等表达,降低 Bax/Bcl-2 ratio,减少凋亡细胞,为缺血性脑损伤治疗提供新方向。

  脑卒中(脑中风)像潜伏在人类健康领域的 “沉默杀手”,其引发的缺血性脑损伤是发达国家人口死亡和长期残疾的主要原因之一。当大脑局部血流突然减少或中断,神经细胞会因缺氧缺糖迅速陷入危机,一系列复杂的病理反应如兴奋性氨基酸毒性、炎症风暴、细胞凋亡(程序性细胞死亡)等相继爆发,然而目前临床可用的神经保护疗法却极为有限。如何在缺血损伤的 “黄金时间” 内有效遏制神经细胞凋亡,成为亟待攻克的医学难题。
在这样的背景下,来自伊朗德黑兰医科大学的研究团队聚焦于脐带华通胶间充质干细胞(WJ-MSCs)的神经保护潜力,开展了一项具有突破性的研究。该研究成果发表在《IBRO Neuroscience Reports》,为缺血性脑损伤的治疗提供了全新的思路和实验依据。

研究人员采用大鼠大脑中动脉阻塞(MCAO)模型模拟缺血性脑卒中,将 30 只雄性 Wistar 大鼠分为对照组、假手术组、WJ-MSCs 组、MCAO 组和 MCAO+WJ-MSCs 组。通过脑室内注射 WJ-MSCs,运用免疫组织化学(IHC)、TUNEL 凋亡检测、实时荧光定量 PCR(qRT-PCR)等技术,系统分析了缺血皮层中 Bax/Bcl-2 凋亡蛋白比例及 miR-134、miR-181、miR-497 等微小 RNA(miRNA,一类调控基因表达的非编码小分子 RNA)的表达变化。

3.1 WJ-MSCs 的表型鉴定


流式细胞术检测显示,分离的 WJ-MSCs 高表达间充质干细胞表面标志物 CD106,不表达造血细胞标志物 CD34,符合国际细胞治疗学会(ISCT)制定的间充质干细胞表型标准,证实其具有典型的 MSCs 特征。

3.2 miRNAs 表达谱的调控


qPCR 结果显示,MCAO 组大鼠脑内 miR-497、miR-134、miR-181a 及 miR-181b 的表达水平显著高于对照组,而 MCAO+WJ-MSCs 组这些促凋亡 miRNA 的表达则被显著抑制,提示 WJ-MSCs 可通过下调相关 miRNA 发挥神经保护作用。

3.3 凋亡蛋白 Bax/Bcl-2 的动态变化


免疫组化和 qPCR 结果一致表明,MCAO 模型中促凋亡蛋白 Bax 表达激增,抗凋亡蛋白 Bcl-2 表达下降,导致 Bax/Bcl-2 比例显著升高,呈现强烈的促凋亡状态。而 WJ-MSCs 治疗后,Bax 阳性细胞减少,Bcl-2 阳性细胞增加,Bax/Bcl-2 比例显著回落,说明其有效逆转了缺血诱导的凋亡失衡。

3.4 凋亡细胞的定量分析


TUNEL 染色显示,MCAO 组脑皮层凋亡细胞数量较对照组激增数倍,而 WJ-MSCs 治疗组凋亡细胞数量显著减少,接近假手术组水平,直观证实了 WJ-MSCs 对缺血神经元的保护作用。

本研究揭示,WJ-MSCs 通过下调 miR-134、miR-181、miR-497 等促凋亡 miRNA 的表达,调控 Bax/Bcl-2 凋亡通路,从而显著减少缺血性脑损伤中的神经元凋亡,为脑卒中的治疗提供了一种极具潜力的干细胞疗法。值得关注的是,WJ-MSCs 来源于脐带华通胶,具有来源丰富、免疫原性低、无伦理争议等优势,相较于其他干细胞更具临床转化前景。尽管研究未涉及 Western Blot 验证蛋白活性等细节,但多层次的实验证据已清晰表明其调控机制。未来若能进一步探索 WJ-MSCs 的最佳给药时机、剂量及长期安全性,有望为缺血性脑卒中患者带来新的希望,推动干细胞治疗在神经退行性疾病领域的临床应用迈出重要一步。

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