低氧预处理优化神经干细胞来源外泌体对脊髓损伤的治疗作用

作者：刘畅; 郑雨轩; 郭绮杰; 王翊冲; 于蒙洋; 钟少文; 王斌^*

来源：中华生物医学工程杂志, 2022, 28(06).

• 神经干细胞
• 脊髓损伤
• 泌体
• 低氧预处理

目的本研究通过提取常氧及低氧预处理的神经干细胞来源外泌体治疗脊髓损伤小鼠, 对比小鼠运动功能、损伤区脊髓微环境和神经炎症的改善情况探讨两者治疗效果差异。方法收集常氧或低氧条件下培养的神经干细胞的外泌体(NSC-EXOS/NSC-HEXOS), 采用透射电镜、纳米颗粒跟踪分析和免疫印迹的方法对外泌体进行鉴定;采用改良Allen法构建挫伤型脊髓损伤小鼠模型, 将15只造模成功的小鼠随机分为PBS组、EXOS组和HEXOS组, 分别予注射PBS、NSC-EXOS和NSC-HEXO治疗, 采用BMS和BBB评分评价小鼠运动功能恢复情况, HE染色观察损伤区脊髓微环境变化, ELISA法检测损伤区脊髓组织炎症因子IL-1β、IL-6和TNF-α的水平, 通过免疫印迹、免疫荧光检测损伤区脊髓组织中iNOS、Arg1的表达观察小胶质细胞产生的变化。结果 NSC-EXOS和NSC-HEXOS均鉴定成功, 两者直径范围均为50～150 nm。NSC-EXOS和NSC-HEXOS均促进了SCI小鼠运动功能恢复, NSC-HEXOS治疗后的小鼠BBB及BMS评分最高(P<0.05)。HE染色结果显示NSC-EXOS和NSC-HEXOS均能改善损伤区脊髓微环境;ELISA结果显示NSC-EXOS和NSC-HEXOS可降低损伤区脊髓组织中炎症因子水平(P<0.05), NSC-HEXOS治疗后降低幅度最大(P<0.05);免疫印迹及免疫荧光染色结果显示NSC-EXOS和NSC-HEXOS可减少损伤区脊髓组织中M1型小胶质细胞数量而增加M2型小胶质细胞数量(P<0.05), 其中NSC-HEXOS治疗组效果最明显(P<0.05)。结论低氧预处理是一种优化神经干细胞来源外泌体对脊髓损伤治疗作用的有效方法。

• 单位
  广州医科大学附属第二医院; 惠州市中心人民医院