基金项目: 国家自然科学基金项目(编号:82260261); 贵州省教育厅创新团队资助基金项目(编号:黔教计[2023]068号);
作者:黄孝彬;李纤纤;张鹏;周艳华;范安然
关键词:缺氧;间充质干细胞;外泌体;姜黄素;小胶质细胞;炎症;
DOI:专辑:医药卫生科技
〔摘 要〕 目的 研究缺氧处理的间充质干细胞(MSCs)外泌体(Exo)及其荷载姜黄素后对小胶质细胞炎症反应的影响,探讨缺氧处理对间充质干细胞外泌体(MSCs-Exo)功能的增强作用。方法 收集培养在正常和缺氧条件下的人脐带间充质干细胞(hUC-MSCs)的上清液,使用超高速离心法分离Exo;通过透射电镜及Western blot鉴定后使用共孵育法荷载姜黄素。分别使用二甲基亚砜(DMSO)、姜黄素、常氧外泌体、缺氧外泌体、荷载姜黄素的常氧外泌体、荷载姜黄素的缺氧外泌体处理脂多糖(LPS)诱导的小胶质细胞炎症模型,通过免疫荧光(IF)检测BV2细胞M1型标志物诱导型一氧化氮合酶(iNOS)的表达情况;Western blot和ELISA检测肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-1β(IL-1β)及白细胞介素-6(IL-6)在细胞及其培养液中的表达与分泌量。结果 常氧外泌体、缺氧外泌体、荷载姜黄素的常氧外泌体、荷载姜黄素的缺氧外泌体均呈直径30~150 nm的“茶托状”,且外泌体标记物CD9、CD81和TSG101的表达呈阳性。对BV2细胞炎症模型处理后,IF检测结果表明,与常氧外泌体组相比,缺氧外泌体处理可显著减少iNOS的表达;而与姜黄素组和荷载姜黄素的常氧外泌体组相比,荷载姜黄素的缺氧外泌体处理后iNOS的表达量显著减少。Western blot和ELISA检测结果表明,与常氧外泌体组相比,缺氧外泌体处理可显著减少炎症因子TNF-α、IL-1β及IL-6的表达与分泌;而与姜黄素组和荷载姜黄素的常氧外泌体组相比,荷载姜黄素的缺氧外泌体处理后TNF-α、IL-1β及IL-6的表达与分泌均显著减少。结论 缺氧处理能够增强人脐带间充质干细胞外泌体(hUC-MSCs-Exo)抑制小胶质细胞极化和分泌炎症因子的能力。此外,缺氧处理的间充质干细胞外泌体(Hypoxia-MSCs-Exo)可以作为药物递送载体,在荷载姜黄素后可以提高其溶解性、稳定性,有利于姜黄素被细胞摄取并与Hypoxia-MSCs-Exo发挥联合用药的治疗效果。