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缺氧处理的间充质干细胞外泌体荷载姜黄素联合用药减轻小胶质细胞的炎症反应

安徽医科大学学报     字体:

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。