科研人員創(chuàng)建硒化神經(jīng)干細(xì)胞外泌體
創(chuàng)傷性中樞神經(jīng)損傷屬于危重急癥,具有高死亡率、高致殘率等特點(diǎn),亟待針對其復(fù)雜病理機(jī)制發(fā)展創(chuàng)新治療制劑。
近日,中國科學(xué)院過程工程研究所聯(lián)合深圳市第二人民醫(yī)院,設(shè)計(jì)并創(chuàng)建硒化神經(jīng)干細(xì)胞外泌體SeNExo,能夠緩解神經(jīng)元凋亡、恢復(fù)膠質(zhì)穩(wěn)態(tài)、重塑膠質(zhì)-神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),在小鼠腦損傷和脊髓損傷模型中獲得良好療效。
科研團(tuán)隊(duì)基于生物劑型工程研究成果,提出硒化神經(jīng)干細(xì)胞外泌體治療新策略?;谕饷隗w磷脂與硒相互作用,團(tuán)隊(duì)發(fā)展出細(xì)胞膜表面超小納米硒結(jié)晶成核新技術(shù)?;谏鲜黾夹g(shù)創(chuàng)建的SeNExo,可以保留神經(jīng)干細(xì)胞外泌體的生物活性組分,并能夠借助超小納米硒形成的Se-O鍵,更高效清除活性氧自由基。在創(chuàng)傷性腦損傷小鼠模型中,SeNExo靜脈注射后,通過APOE_LRP1配受體相互作用,跨越血腦屏障后抵達(dá)損傷灶,納米硒清除活性氧自由基,神經(jīng)干細(xì)胞外泌體發(fā)揮神經(jīng)元修復(fù)功能。通過上述協(xié)同作用,小鼠損傷灶面積減少,其空間學(xué)習(xí)和記憶能力得到提高。
研究發(fā)現(xiàn)SeNExo在重塑損傷微環(huán)境中的作用機(jī)制。多組學(xué)測序分析顯示,SeNExo可下調(diào)神經(jīng)元內(nèi)氧化應(yīng)激相關(guān)基因及促凋亡基因表達(dá);下調(diào)膠質(zhì)細(xì)胞激活相關(guān)促炎基因表達(dá),促進(jìn)膠質(zhì)細(xì)胞恢復(fù)穩(wěn)態(tài);上調(diào)神經(jīng)元與膠質(zhì)細(xì)胞間的神經(jīng)修復(fù)互作信號,下調(diào)炎癥激活和膠質(zhì)增生互作信號。
研究進(jìn)一步將SeNExo治療應(yīng)用拓展到創(chuàng)傷性脊髓損傷小鼠模型。靜脈給藥后,SeNExo跨過血脊屏障抵達(dá)小鼠損傷灶,降低損傷灶內(nèi)活性氧水平,抑制膠質(zhì)細(xì)胞過度激活。步態(tài)分析結(jié)果表明,SeNExo治療能夠延長小鼠前足步幅,增加后足的足印面積和觸地強(qiáng)度,改善其運(yùn)動(dòng)學(xué)功能。
SeNExo生物相容性高,僅包含源于體內(nèi)天然微量元素硒和干細(xì)胞外泌體組分,具有可凍干、水化復(fù)溶的優(yōu)異穩(wěn)定性。目前,上述成果處于動(dòng)物水平臨床前研究階段,臨床療效有待進(jìn)一步研究。
8月28日,相關(guān)研究成果發(fā)表在《細(xì)胞-報(bào)告醫(yī)學(xué)》(Cell Reports Medicine)上。研究工作得到國家自然科學(xué)基金和中國科學(xué)院相關(guān)項(xiàng)目等的支持。
SeNExo的制備、跨血腦屏障遞送和協(xié)同神經(jīng)修復(fù)示意圖
來源:中科院


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