外泌体的预处理方法及在脊髓损伤中的应用2023-01-12 08:29:42
预处理外泌体是指在外泌体培养及制备过程中,通过对亲代细胞或天然外泌体加以干预,进一步优化外泌体功能和疗效的方法。常见预处理方法有特殊微环境下的预培养、药物或核酸类物质的预搭载、水凝胶等生物材料的预联合,通过这些方法,可以有效提高外泌体的稳定性、治疗的靶向性、全面性及降低发生不良反应的可能性。在培养细胞收集外泌体的过程中,对源性细胞进行干预,即为外泌体的预培养,主要包括改变源性细胞的培养方式及培养环境,根据培养条件的不同,细胞所分泌外泌体的生理功能也会有所差异,通过选择适当的培养条件,可以增强外泌体的生理活性和相关特性,有效改善其在不同疾病中的疗效。三维培养外泌体:当前外泌体来源细胞的培养方式可分为二维培养和三维培养,二维培养即通过培养基在平面上单层培养细胞的传统方式,三维培养为通过生物材料构建类似于机体的微环境,进行细胞培养。相较于二维培养,三维培养所构建的仿生环境可以使细胞表型更具生理相关性,能加强细胞间的相互作用,维持细胞形态,并进一步提高所分泌外泌体的数量与质量,最大限度发挥外泌体的功效。但是,三维培养也存在一定的局限性,如水凝胶等材料中培养产生的外泌体,在提取收集上存在一定难度,可能会部分残留在材料中。三维培养产生的外泌体已经被证明在抗炎、抑制凋亡、神经再生等方面比二维培养更具优势。
HAN等选择细胞相容性较好的甲基丙烯酰明胶水凝胶,模拟骨髓间充质干细胞的自然生长环境,对细胞进行三维培养并提取外泌体,发现三维培养的骨髓间充质干细胞干性标志物SOX2及Nanog的表达明显高于二维培养的细胞,显示出更强的细胞干性和治疗潜力。相较于二维培养外泌体,三维培养收集的外泌体中含有更多与中枢神经系统生长发育相关的蛋白质和miRNAs;在体内外脊髓损伤实验中,三维培养外泌体比二维培养抗炎作用更强,且可以促进小胶质细胞/巨噬细胞向M2型极化,并阻止星形胶质细胞的大量聚集,显示出比二维培养外泌体更优越的神经保护作用。
出自《预处理方法改善外泌体在脊髓损伤中的作用》作者周禾山,谭龙旺,刘闯.
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