阿爾茲海默病(Alzheimer's disease,AD)是老年癡呆最常見的類型,是一種嚴(yán)重?fù)p害患者記憶和認(rèn)知功能的中樞神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病。有統(tǒng)計數(shù)據(jù),2018年全球約有5000萬阿爾茨海默氏病患者,到2050年將達(dá)到1.52億,阿爾茲海默病在世界范圍內(nèi),給社會造成巨大的健康風(fēng)險與經(jīng)濟負(fù)擔(dān),而目前尚無明確有效的根治方法。
在團隊過去進行的研究中,已經(jīng)證實人臍帶來源的間充質(zhì)干細(xì)胞(hucMSC)在AD小鼠模型中可以有效減輕腦內(nèi)淀粉樣蛋白(Aβ)在腦內(nèi)的異常沉積并且緩解其神經(jīng)炎癥反應(yīng)。然而,hucMSC在臨床應(yīng)用中,具有運輸難度大、難以保持其生物學(xué)活性、其作用成分量化困難等局限性,因此,需要尋找一種可以模仿hucMSC功能同時規(guī)避其局限性的有效“脫細(xì)胞”治療方法。
干細(xì)胞外泌體治療AD帶來新的研究進展
近年來,外泌體作為一個新型細(xì)胞外囊泡進入人們視野,由于其攜帶多種生物學(xué)活性物質(zhì)且具有細(xì)胞間交流功能,科學(xué)家們預(yù)測,外泌體可能會成為理想的“脫細(xì)胞”治療手段。大批研究團隊已經(jīng)證實,人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞來源的外泌體(hucMSC-exosomes)由于具有特殊的形態(tài)學(xué)和功能學(xué)特征,因而參與了多種疾病的發(fā)生、進程以及臨床治療。
間充質(zhì)干細(xì)胞外泌體治療AD的優(yōu)勢性
1、傳遞細(xì)胞源重要介質(zhì):HucMSC可以攜帶和傳遞人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞來源的重要的信號分子,如RNA、細(xì)胞因子和蛋白質(zhì)等。
2、來源豐富、免疫調(diào)節(jié):可以與來源于不同組織、器官的細(xì)胞形成細(xì)胞間信息傳遞系統(tǒng),在增殖分化、免疫調(diào)節(jié)、氧化應(yīng)激等途徑發(fā)揮重要作用。
3、分泌營養(yǎng)因子:干細(xì)胞可分泌神經(jīng)營養(yǎng)因子如NGF、腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNF)、NT-3 等促進細(xì)胞存活,增加突觸連接,改善認(rèn)知功能;
4、方便運輸:在臨床應(yīng)用中,hucMSC-exosomes除具有人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞所有優(yōu)勢外,還可以規(guī)避其臨床應(yīng)用中的局限性。HucMSC-exosomes易于量化、儲存和運輸。
5、信息傳遞:hucMSC-exosomes被證實可以通過血腦屏障(blood-brain barrier,BBB),實現(xiàn)外周循環(huán)與中樞神經(jīng)系統(tǒng)的細(xì)胞間信息傳遞。
臨床研究:
目的
1.對app/PS1雙轉(zhuǎn)基因小鼠進行hucMSC-exosomes尾靜脈注射,觀察hucMSC-exosomes對小鼠認(rèn)知功能和腦內(nèi)Aβ沉積的改善作用。
2.HucMSC-exosomes是否能通過改善神經(jīng)炎癥,從而促進Aβ的清除,發(fā)揮對AD的治療作用。
3.hucMSC-exosomes是否能通過改善氧化應(yīng)激損傷,從而減少Aβ生成,發(fā)揮對AD治療作用。
為探究hucMSC-exosomes對AD動物模型的治療作用,將6-7月齡app/PS1雙轉(zhuǎn)基因小鼠分為hucMSC-exosomes注射組和對照組,注射組給予hucMSC-exosomes尾靜脈注射(30μg/只),對照組給予同體積對照組溶液(100μl/只),每兩星期注射一次,連續(xù)注射四次后。
為進一步探究hucMSC-exosomes是否可以調(diào)節(jié)小膠質(zhì)細(xì)胞激活,體外培養(yǎng)BV2細(xì)胞,并用Aβ處理形成AD小膠質(zhì)細(xì)胞模型,分為hucMSC-exosomes治療組和對照組。
為進一步探究hucMSC-exosomes在體外對神經(jīng)細(xì)胞AD模型氧化應(yīng)激的改善作用,采用Aβ處理的SH-SY5Y細(xì)胞,分為hucMSC-exosomes治療組、對照組和空白對照組。
結(jié)果:
術(shù)后7-14天的隨訪觀察發(fā)現(xiàn),并未出現(xiàn)嚴(yán)重的不良反應(yīng)。
1.HucMSC-exosomes可以調(diào)節(jié)神經(jīng)炎癥,促進Aβ的清除照組增加。以上結(jié)果表明,hucMSC-exosomes尾靜脈注射促進了小鼠腦內(nèi)小膠質(zhì)細(xì)胞替代激活,發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用,減輕神經(jīng)炎癥。
2.HucMSC-exosomes在體內(nèi)外均可改善AD氧化應(yīng)激,減少Aβ的生成
結(jié)論:
1.HucMSC-exosomes尾靜脈注射可以改善AD小鼠認(rèn)知功能,降低AD小鼠腦內(nèi)Aβ斑塊沉積和可溶性Aβ水平。
2.HucMSC-exosomes在體內(nèi)外均可以改善AD氧化應(yīng)激損傷,提高細(xì)胞活力,降低AD小鼠腦內(nèi)AβPP分解酶(BACE1)的含量,減少Aβ生成。
3.HucMSC-exosomes可以在體內(nèi)外抑制神經(jīng)炎癥,并且促進小膠質(zhì)細(xì)胞替代激活,發(fā)揮抗炎作用,同時提高AD小鼠腦內(nèi)Aβ水解酶NEP、IDE含量,促進Aβ的降解,從而減少腦內(nèi)Aβ含量。(世聯(lián)博研(Bioexcellence)世聯(lián)博研Bioexcellence)
小編推薦會議
2021(第五屆)外泌體與疾病研討會
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