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NGF富集细胞外囊泡调控神经炎症及促进周围神经髓鞘再生的治疗潜力研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月28日 来源:Acta Neuropathologica Communications 6.2
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为解决周围神经损伤导致的神经功能丧失和肌肉萎缩问题,韩国建国大学研究人员通过尿液来源诱导多能干细胞(UiPSC)分化为神经嵴细胞(NCC),并构建NGF过表达细胞系,提取其分泌的细胞外囊泡(NCCoe-NGF-EVs)。研究发现,NCCoe-NGF-EVs通过抑制NF-κB通路、激活ERK/AKT信号,显著减轻神经炎症并促进髓鞘再生,为无细胞治疗周围神经病变提供新策略。成果发表于《Acta Neuropathologica Communications》。
周围神经损伤是临床常见的致残性疾病,常导致顽固性疼痛和运动功能障碍。目前治疗方法有限,且难以实现神经结构的完全修复。传统干细胞移植虽具潜力,但存在免疫排斥和致瘤风险。细胞外囊泡(EV)作为天然纳米载体,因其免疫原性低、可穿透血脑屏障等优势,成为再生医学的新宠。然而,如何赋予EV更强的神经修复能力仍是关键挑战。
韩国建国大学分子细胞再生生物技术研究中心的Hancheol Yeo、Yoo Jung Kim等研究人员,通过基因工程改造尿液来源诱导多能干细胞(UiPSC),使其分化为神经嵴细胞(NCC)并过表达神经生长因子(NGF),进而提取NGF富集的EV(NCCoe-NGF-EVs)。研究发现,这些囊泡能显著促进神经突生长、抑制氧化应激凋亡,并在慢性坐骨神经压迫(CCI)模型中改善运动功能。该成果为开发无细胞神经修复疗法提供了实验基础,发表于《Acta Neuropathologica Communications》。
研究采用三大关键技术:1)尿液干细胞重编程为UiPSC,并通过慢病毒载体构建NGF过表达细胞系;2)多阶段分化诱导NCC,超速离心法提取EV,经纳米颗粒追踪(NTA)和透射电镜(TEM)表征;3)建立CCI小鼠模型,通过Von-Frey纤维丝和转棒测试评估行为学改善。
NCC-EVs的神经保护机制
体外实验显示,NCCoe-NGF-EVs通过激活ERK/AKT信号通路,使SH-SY5Y细胞的神经突长度增加2.3倍,并上调轴突标志物Tuj1和NF-H。在H2O2诱导的氧化应激中,其预处理使细胞存活率提高68%,同时下调凋亡蛋白BAX。
抗炎作用验证
在LPS刺激的BV2小胶质细胞中,NCCoe-NGF-EVs使促炎因子TNF-α和IL-6的mRNA表达降低75%,并抑制NF-κB磷酸化。流式检测显示其胞吞效率达87.6%,显著高于普通NCC-EVs。
动物模型疗效
CCI小鼠经NCCoe-NGF-EVs治疗后,腓肠肌萎缩减轻40%,胶原沉积减少52%。免疫组化显示损伤区髓鞘蛋白MBP表达恢复至正常水平的82%,同时神经再生标志物GAP-43上调3.1倍。
该研究创新性地将内源性装载策略与EV治疗相结合,证实NCCoe-NGF-EVs通过双重调控神经再生与抗炎通路发挥作用。相较于传统干细胞疗法,这种无细胞平台避免了致瘤风险,且NGF的靶向递送效率显著提升。未来需进一步解析EVs的精确分子 cargo(如miRNA或蛋白质组),并优化大规模生产流程以推动临床转化。
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