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脐带间充质干细胞衍生的外泌体促进细胞迁移增值和分泌细胞外基质,可加速伤口愈合神经损伤修复。

2022-11-30 18:38:03        来源:

     由中国人民解放军总医院第一医学中心及医学创新研究中心联合北京工商大学化学与材料工程学院,展开的一项“脐带间充质干细胞的外泌体治疗皮肤神经损伤,促进创面愈合”课题研究结果公布,在《Frontiers in Cellular Neuroscience》期刊发表。


01、研究结果

在本研究中,通过观察间充质干细胞的外泌体(下文简称UC-MSC-Exo)对成纤维细胞增殖能力的影响,以及UC-MSC-Exo是否能通过促进神经修复来提高创面愈合率,探索其相关机制。得到创面愈合过程中,MSC-Exo处理过的创面相对对照组处理的创面来看,经过MSC-Exo处理过的创面能够更强的招募成纤维细胞,并刺激成纤维细胞分泌促神经因子、再生神经纤维的能力。

综上所述,我们的研究结果提示UC-MSC-Exo可以通过促进皮肤和神经再生产生对创面的治疗效果,有望在临床应用中实现。然而,对其分子机制的进一步了解,以及外泌体生物学领域的进一步探索,最终将有助于外泌体在神经修复中的临床应用。

02、实验方法 

1.UC-MSC-Exo促进成纤维细胞的迁移增殖和分泌细胞外基质

为了探索这些外泌体调节成纤维细胞迁移的能力,实验中使用HDFs进行了划痕实验。如图A所示,经光学显微镜证实,MSC-Exo组细胞迁移比对照组更明显。在成纤维细胞中,波形蛋白(绿色)和β-微管蛋白(红色)均表达良好。

可以证明外泌体促进成纤维细胞增殖并分泌细胞外基质,可能对皮肤伤口修复有积极作用。




2.UC-MSC-Exo促进神经细胞沿神经纤维向创口处迁移增殖


MSC-Exo对参与伤口愈合过程的神经生长因子分泌有影响。神经因子的水平由相关mRNA的表达来决定。在MSC-Exo处理下,神经生长因子的含量发生了显著变化,与对照组相比,MSC - Exo显著促进NGF分泌。

实验利用免疫荧光技术对神经再生进行系统评估,PGP9.5和GAP43免疫染色分析皮肤神经纤维再生情况。免疫荧光分析显示,经抗PGP9.5抗体特异性染色的皮肤神经组织沿神经纤维呈强染色。PGP9.5存在于皮肤纤维中。相比之下,对照组未观察到这样的结果,无抗体对照染色仅显示背景。

结论

MSC-Exo在多种疾病中均取得了显著的疗效,已成为再生医学领域干细胞治疗的理想解决方案。在本文的研究中,发现UC-MSC-Exo可以加速伤口愈合,并表现出神经保护和再生潜力。基于这些发现,UC-MSC-Exo可能在组织修复/再生方面具有巨大的治疗潜力。

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