MSC-Exo恢复生物能量稳态和调节免疫活性2022-07-13 08:43:27
OA的发病机制与线粒体损伤和功能障碍有关。OA发生部位的软骨细胞线粒体生物产量减少,线粒体电子传输链蛋白减少。ETC是线粒体氧化磷酸化合成ATP所必需的关键步骤,因此ETC的活性和线粒体数量的减少将导致ATP的低效生产以及能量稳态的丧失。这种能 量损失会导致氧化应激增加,细胞因子诱导的软骨细胞炎症,软骨细胞基质生物合成障碍,生长因子反应性增加,软骨细胞死亡增加,软骨基质层分解代谢和钙化。在这种情况下,OA软骨细胞的修复能力严重受损。MSC-Exo携带大量的活性糖降解ATP产生酶,如丙酮酸激酶,以及ATP产生酶,如核苷二磷酸激酶和腺苷激酶。这些糖酵解酶和ATP产生酶促进骨关节炎软骨细胞ATP水平的升高,并补偿线粒体ATP产量的减少。因此,MSC-Exo在受损软骨的修复和再生过程中维持能量平衡。研究表明,免疫系统对组织修复和再生具有重要作用。在OA受损的软骨部位,促炎症细胞因子,包括IL-1、IL-6、IL-8和 MMPs的高表达在基质层的降解和关节损伤中起作用。这些促炎细胞因子和基质金属蛋白酶由滑膜细胞以及免疫细胞产生并参与OA的发生和发展。OA滑膜组织中M1型巨噬细胞极化通过IL-6体外抑制 MSC向软骨细胞分化。此外,有研究报道M2型巨噬细胞极化可以产生抗炎的IL-10,从而抑制有害的炎症。因此,在受损软骨或骨关节炎部位,巨噬细胞对促炎环境的动态平衡调节非常重要。在小鼠 模型中,将MSC-Exo注射到免疫反应活跃小鼠的同种异体皮肤移植物中,可以诱导产生调节性T细胞,从而提高同种异体皮肤移植物的存活率。Zhang等在大鼠关节软骨缺损实验中发现,与磷酸盐缓冲液对照组相比,MSC-Exo处理组的软骨和滑膜中CD86+细胞标示的M1型巨噬细胞减少,而由CD163+细胞标示的M2型巨噬细胞增加。此外,在缺氧性肺动脉高压的小鼠模型中,MSC-Exo已被证明可以抑制巨噬细胞的聚集,并诱导促炎的单核细胞趋化蛋白-1,从而阻止疾病的进展。
出自《间充质干细胞源性外泌体在颞下颌关节骨关节炎中的研究进展》作者徐泽军,满城.
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