Muse细胞来源外泌体通过增强自噬通路减轻H2O2诱导的黑素细胞氧化损伤的机制研究
《Archives of Dermatological Research》:Exosomes from multilineage differentiating stress-enduring (Muse) cells attenuate H2O2-induced melanocyte injury in vitro
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时间:2025年11月22日
来源:Archives of Dermatological Research 2.1
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本研究针对氧化应激导致黑素细胞损伤这一白癜风核心病理环节,创新性地对比了多向分化应激耐受(Muse)细胞与普通间充质干细胞(MSCs)来源外泌体(Exos)的保护作用。研究发现Muse-Exos能更有效地提升黑素细胞活力、降低活性氧(ROS)积累、抑制细胞凋亡,并通过上调LC3B-II/Beclin-1自噬通路增强细胞抗氧化能力。该研究为开发无细胞治疗白癜风新策略提供了实验依据。
当皮肤失去色彩的保护,白癜风患者不仅面临皮肤屏障功能的丧失,更要承受巨大的心理压力。这种常见的色素脱失性皮肤病,其核心病理环节是黑素细胞在氧化应激攻击下发生功能障碍和凋亡。虽然间充质干细胞(MSCs)及其分泌的外泌体(MSC-Exos)已被证明具有抗氧化潜力,但科学家们一直在寻找更高效的治疗策略。
近年来,一类特殊的干细胞亚群——多向分化应激耐受(Muse)细胞引起了研究人员的注意。这些细胞天然具有应对恶劣环境的能力,能稳定表达SSEA-3和CD105等表面标志物,在多种组织损伤模型中展现出超越普通MSCs的修复能力。那么,Muse细胞分泌的外泌体(Muse-Exos)是否也能继承这种卓越的应激保护特性?特别是在保护黑素细胞免受氧化损伤方面,Muse-Exos是否比传统的MSC-Exos更具优势?
为了回答这个问题,研究团队在《Archives of Dermatological Research》上发表了最新研究成果。他们通过磁性激活细胞分选技术从人脐带来源MSCs中分离出Muse细胞,采用超速离心法分别获取MSC-Exos和Muse-Exos,并利用透射电镜、纳米颗粒追踪分析和Western blot对提取的外泌体进行鉴定。研究人员建立H2O2诱导的人表皮黑素细胞氧化损伤模型,通过CCK-8法、流式细胞术、ROS检测和自噬相关蛋白检测等实验,系统比较了两种外泌体的保护效果。
Muse-Exos对黑素细胞氧化损伤的保护作用更显著
研究发现,10μg/mL的Muse-Exos预处理能显著提升H2O2损伤后黑素细胞的存活率,效果优于同等浓度的MSC-Exos。 Annexin V/PI双染和TUNEL实验进一步证实,Muse-Exos在抑制H2O2诱导的细胞凋亡方面表现更为出色,凋亡细胞比例明显低于MSC-Exos处理组。
通过DCFH-DA荧光探针检测发现,Muse-Exos能更有效地清除H2O2刺激下黑素细胞内积累的活性氧。流式细胞术定量分析显示,Muse-Exos处理组的ROS水平显著低于MSC-Exos组,表明其抗氧化能力更为突出。
透射电镜观察显示,Muse-Exos预处理能显著增加黑素细胞内自噬体的数量。Western blot分析发现,Muse-Exos处理组的LC3B-II和Beclin-1蛋白表达水平明显上调,而自噬底物p62的表达下降,表明自噬流被成功激活。且Muse-Exos对自噬的激活作用强于MSC-Exos。
这项研究首次系统比较了Muse-Exos与MSC-Exos在保护黑素细胞免受氧化损伤方面的效果差异。结果表明,Muse-Exos不仅继承了Muse细胞强大的应激耐受特性,还通过外泌体的形式将这种保护能力传递给黑素细胞,其作用机制与增强自噬活性密切相关。
尽管该研究还存在着分子机制不明确、外泌体成分未解析、缺乏体内实验验证等局限性,但无疑为白癜风治疗提供了新思路。Muse-Exos作为一种天然、高效、无细胞的治疗策略,未来可能通过局部注射、微针贴片或水凝胶等递送方式应用于临床,为白癜风患者带来新的希望。这项研究不仅深化了对Muse细胞生物学功能的认识,也为开发基于外泌体的皮肤病治疗策略奠定了重要基础。
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